Câu hỏi: Tại sao nước là thứ kì lạ nhất trong vũ trụ?
Trả lời bởi: Steve Brennan
Rất nhiều người sẽ ngạc nhiên khi biết rằng NƯỚC là một trong những thứ kì lạ nhất trong vũ trụ, bởi vì từ khía cạnh của con người, nước ở khắp mọi nơi, nhiều đến mức nó trở thành thứ gì đó rất đỗi bình thường. Hãy thử tưởng tượng những thứ kì quặc mà ta sẽ bắt gặp trong một vài thập niên sắp đến, những phát hiện kỳ lạ mà khoa học rồi sẽ tìm ra, nước không có gì đặc biệt. Tuy nhiên, H2O là một phân tử độc đáo đến độ nếu ta giải thích cho người ngoài hành tinh về sự phong phú của nước, họ chắc chắn sẽ thốt lên "Ôi Đệt"
Và đây là một vài lý do giải thích vì sao nè:
- Khi nước đóng băng, khoảng cách phân tử của chúng sẽ giãn nở, khiến cho nước dạng rắn (đá cục) có thể nổi trong nước dạng lỏng thông thường. Nước là chất tự nhiên duy nhất (*) được biết đến với tính chất này. Hãy thử nghĩ xem...tại sao một chất ở dạng rắn có thể nổi lềnh bềnh trong môi trường dạng lỏng của nó? Thường thường khi một chất đóng băng, các liên kết phân tử sẽ xít sát lại gần nhau chứ không phải cách xa nhau ra (sự giãn nở vì nhiệt). Điều này đã làm nên hình dạng Trái đất mà chúng ta thấy ngày nay. Nước dạng lỏng len lỏi vào giữa các hòn đá cuội và khi nước đóng băng, nó đủ mạnh để làm vỡ cách hòn đá đó. Đá bị nước bào mòn theo thời gian rất vững chắc và là thứ chiếm đa số phần đất ngầm hiện nay.
- Sức căng bề mặt của nước (độ đàn hồi, độ bền của mặt liên hệ giữa hai pha) cho phép những con vật nhỏ tí như côn trùng có thể đi trên mặt nước mà không cần phải lo về việc bị rớt tỏm vào trong dung dịch, bởi vì sức căng bề mặt của nước lớn hơn rất nhiều so với các chất lỏng khác.
- Tính bám dính và gắn kết của nước. Từ điều 2 ở trên ta có thể suy ra, nước có khả năng to lớn về việc kết dính với nhau, và dĩ nhiên, sự sống trên Trái đất đã tận dụng triệt để điều này. Nước được tạo ra từ 2 nguyên tử Hidro và 1 nguyên tử Oxi, có công thức cấu tạo là H2O. 2 nguyên tử Hidro này bị hấp dẫn bởi nguyên tử Oxi trong phẫn tử nước quanh nó. Vì thế, trong một số trường hợp, nước có thể chống lại cả trọng lực. Ví dụ: phần nước trong máu chúng ta cho phép các chất dinh dưỡng và Oxi có khả năng lưu thông qua những mạch máu nhỏ nhất. Nước được bơm từ dưới đất lên đến các ngọn cây đều dùng cùng một cơ chế. Bộ tản nhiệt, hệ thống ống nước, tưới tiêu, vòi nước hoạt động được là cũng nhờ hiện tượng này.
- Nước là một dung môi phổ biến. Nó không những dính chặt với nhau, mà còn gắn kết và hoà tan với hầu hết mọi thứ nó đụng vào. Nước là một dung môi tốt đến độ ta khó lòng có thể thu được nước tinh khiết 100% ở trong phòng thí nghiệm. Nước ít nhất phải hoà tan một phần nào đó với mọi thứ tác dụng với nó. Muối thường, NaCl, có thể hoà lẫn dễ dàng trong nước bởi vì các liên kết Hidro sẽ đẩy Natri và Clo ra khỏi các tinh thể muối, để các tinh thể trôi tự do trong nước. Hầu hết các chất hoá học hiện nay và các hợp chất khoáng (mineral compound) sẽ tan trong nước, dù ít hay nhiều. Bởi vậy, có thể nói nước là một trong những chất phản ứng linh hoạt nhất mà con người từng biết đến.
- Nước RẤT QUAN TRỌNG cho sự sống vì nước được hòa tan đáng kể với các chất dinh dưỡng và các thành phần cần thiết trong cơ thể chúng ta. Phân tử cơ bản của sự sống - DNA, proteins, các phân tử tạo thành màng tế bào,v...v sẽ không thể hoạt động nếu thiếu nước. Sự tiến hoá đã khiến cho các phân tử này phức tạp đến mức một vài phần của nó sẽ ưa nước và tan dễ dàng trong nước, trong khi một vài phần khác sẽ rất kị thứ dung dịch này. Hàng triệu các tế bào protein trong cơ thể bạn có thể có đúng hình dạng 3D như bây giờ để làm việc của nó là nhờ sự tương tác với nước bảo vệ cho nó cả.
Thiếu nước, sự sống sẽ không tồn tại. Hành tinh chúng ta là một ví dụ tiêu biểu về hành tinh của sự sống. Với sự rộng lớn của vũ trụ, điều này càng khiến chúng ta tin rằng một hành tinh khác cũng đầy ắp nước (nước ở đây dạng lỏng) là một điều không hề bình thường chút nào, tuy cũng không phải là hoàn toàn không có khả năng về một hành tinh như vậy. Có lẽ đến khi đó, ta sẽ nhận thấy rằng nước rất kì lạ, song, nó cũng không phải là thứ độc đáo nhất của vũ trụ ;)
(*) Comment của bạn Tôn Thất Hồ Hải: Một số chất giãn nở khi đông đặc(nghĩa là dạng rắn sẽ nổi trên dạng lỏng của chính nó) như silicon, gallium, germanium, bismuth, plutonium, acid acetic.
_____________________
Source: https://qr.ae/TWppO8
Cám ơn bài dịch của bạn Quỳnh Giang được đăng ở Group Quora Việt Nam: https://www.facebook.com/groups/vietnamquora/permalink/2340387429527713/
