น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที - National Geographic Thailand

น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที

น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที

เมื่ออุณหภูมิภายนอกเท่ากับ -30 องศา น้ำร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำแข็งได้ทันทีอย่างน่าอัศจรรย์

รู้หรือไม่เมื่อน้ำเผชิญกับอุณหภูมิในอากาศที่ -30 องศาเซลเซียส มันสามารถเปลี่ยนเป็นของเหลว, ก๊าซ และของแข็งได้ในเวลาเดียวกัน สิ่งที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าปรากฏการณ์ Mpemba โดยเมื่อน้ำได้รับความร้อนพันธะระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน หรือพันธะโคเวเลนต์ที่เป็นองค์ประกอบของน้ำจะเกิดการเปลี่ยนแปลงส่งผลให้โมเลกุลของน้ำจัดเรียงตัวกันใหม่ในรูปของผลึกแบบเดียวกับโครงสร้างของน้ำแข็ง ซึ่งง่ายต่อการแข็งตัวดังนั้นแล้วเมื่อสาดน้ำร้อนขึ้นไปในอากาศ น้ำจึงเปลี่ยนเป็นไอและละอองน้ำแข็งได้ทันที และรวดเร็วกว่าการสาดน้ำเย็นซึ่งต้องสลายพันธะเดิมทิ้งเสียก่อน

ลองชมตัวอย่างอันงดงามจากการทดลองนี้ดูว่าภาพที่เห็นจะออกมาเป็นเช่นไร

อ่านเพิ่มเติม : การทดลองว่าด้วยความอิจฉากล้ามเนื้อเทียมที่เคลื่อนไหวเลียนแบบมนุษย์

เรื่องแนะนำ

เจมส์เวบบ์ ตรวจจับคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้เป็นครั้งแรก

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ ตรวจจับคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะได้เป็นครั้งแรก ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ใด ๆ แม้กระทั่งกับฮับเบิลที่เคยตรวจพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมาก่อน นี่ถือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์สามารถสังเกตและศึกษาดาวเคราะห์ในห้วงอวกาศได้อย่างละเอียดและลึกซึ้ง ซึ่งจะช่วยเพิ่มพูนความรู้ความเข้าใจในการก่อตัวของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะให้มากยิ่งขึ้น ดาวเคราะห์ที่ตรวจพบในครั้งนี้มีชื่อว่า “WASP-39b” เป็นดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับดาวเสาร์ แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีราว 1.3 เท่า และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 700 ปีแสง มันมีวงโคจรที่ใกล้กับดาวฤกษ์ของมันมาก ซึ่งนาซาระบุว่าใช้เวลาในการโคจรเพียง 4 วันโลกเพื่อครบหนึ่งรอบ ส่งผลให้มันมีอุณหภูมิที่สูงมากประมาณ 900 องศาเซลเซียส ก่อนหน้านี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและสปิตเซอร์เคยตรวจสอบดาวเคราะห์ดวงนี้ ซึ่งได้เผยให้เห็นว่ามันมีไอน้ำ โซเดียม และโพแทสเซียมอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ กระนั้นก็ยังไม่มีการยืนยันถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างเป็นทางการ แต่ด้วยกล้องอินฟาเรดระยะใกล้ (NIRSpec)เทคโนโลยีใหม่ของเจมส์เวบบ์ นักวิทยาศาสตร์จึงมองเห็นก๊าซเรือนกระจกนี้ได้อย่างชัดเจนในทันที “ทันทีที่ข้อมูลปรากฏบนหน้าจอ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากก็โผล่ออกมา” ซาฟาร รัสตามคุลอฟ (Zafar Rastamkulov) นักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์และหนึ่งในทีมที่ดูแลเจมส์เวบบ์ในการตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะกล่าว “มันเป็นช่วงเวลาที่พิเศษที่เราก้าวข้ามขีดจำกัดที่สำคัญในด้านวิทยาศาสตร์ของดาวเคราะห์นอกระบบ” ขณะที่ศาสตราจารย์นาตาลี บาตาลฮา (Natalie Batalha) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียอธิบายเสริมว่า “การสังเกตการณ์ดาวเคราะห์ดวงนี้ด้วยฮับเบิลและสปิตเซอร์ครั้งก่อนได้ให้คำใบ้ที่น่าสนใจว่าอาจมีคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์นั้น แสดงให้เห็นลักษณะเฉพาะของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ชัดเจนโดดเด่น” นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบของเจมส์เวบบ์ ไม่มีใครรู้ว่ายังมีอะไรอยู่ข้างนอกนั้นรอให้เราค้นพบ แต่การตรวจพบนี้เป็นสัญญาณที่ดีที่จะช่วยให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้ร่วมกันศึกษาและพัฒนาความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นและก่อตัวในจักรวาลที่ยิ่งใหญ่นี้ “ในขณะที่เราค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เราตระหนักดีว่าดาวเคราะห์อื่น ๆ […]

World update: พบการระเบิดของดวงดาวในรูปแบบใหม่: ‘ ไมโครโนวา ’

พบการระเบิดของดวงดาวในรูปแบบใหม่: ‘ ไมโครโนวา ’ เผาไหม้ 20,000,000 ล้านล้านกิโลกรัมในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ในระบบดาวคู่ เมื่อดาวดวงหนึ่งกลายเป็นดาวแคระขาว (ดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว) มันจะดึงดูดก๊าซไฮโดรเจนออกจากดาวคู่ของมันราวกับเป็นแวมไพร์ เมื่อก๊าซสัมผัสกับผิวดาวที่ร้อน การระเบิดก็เกิดขึ้น กลายเป็นการระเบิดรูปแบบใหม่ที่นักดาราศาสตร์เพิ่งค้นพบ เรียกว่า ‘ ไมโครโนวา ’ (Micronova)  โดยการเกิดไมโครโนวาแต่ละครั้ง สามารถเกิดการเผาไหม้ในปริมาณที่เทียบเท่ามหาพีระมิดแห่งกีซาแห่งอียิปต์ 3.5 พันล้านพีระมิด หรือ 20,000,000 ล้านล้านกิโลกรัมในเวลาไม่กี่ชั่วโมง หรือ 2-3 ชั่วโมงตามคำกล่าวของนักวิจัย “เราได้ค้นพบและระบุสิ่งที่เราเรียกว่าไมโครโนวาเป็นครั้งแรก” ซิโมน สการ์ริงกิ (Simone Scaringi) หัวหน้าทีมวิจัยและนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเดอแรม (Durham University) ในสหราชอาณาจักรกล่าว แม้จะจัดว่าเป็น ‘โนวา’ แต่ไมโครโนวานี้มีขนาดเล็กกว่าหลายล้านเท่า มันส่องแสงสว่างวาบเพียงครู่เดียวราวกับแสงเฟลช ซึ่งต่างจากโนวาปกติที่ทรงพลังและสร้างจุดแสงบนท้องฟ้านานหลายสัปดาห์  “สิ่งที่น่าเหลือเชื่อก็คือการระเบิดเหล่านี้เกิดขึ้นเร็วมาก ใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงถึงครึ่งวันแล้วก็หายไป” ดร.สการ์ริงกิกล่าว ในขณะที่พอล กรูท (Paul Groot) นักดาราศาสตร์ในทีมเสริมว่า “เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นแล้วว่าการหลอมไฮโดรเจนสามารถเกิดขึ้นได้ในลักษณะเฉพาะ” “เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสามารถบรรจุอยู่ที่ฐานของขั้วแม่เหล็กของดาวแคระขาวบางดวง ดังนั้นการหลอมรวมจะเกิดขึ้นที่ขั้วแม่เหล็กเหล่านี้เท่านั้น ซึ่งจะนำไปสู่การระเบิดไมโครฟิวชันซึ่งที่มีกำลังประมาณหนึ่งในล้านของโนวา […]

ภารกิจตามหาญาติของมนุษย์ฮอบบิท

บรรดาชนเผ่าปิ๊กมี่ (pygmies) ที่อาศัยอยู่บนหมู่เกาะฟลอเรส พวกเขามีร่างกายเล็กแคระไม่ต่างจากมนุษย์โฮโม ฟลอเรเสียนซิส หรือมนุษย์ฮออบบิทที่เคยมีชีวิตอยู่เมื่อหลายหมื่นปีก่อน และขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ต้องการทราบว่าพวกเขามีสายสัมพันธ์ข้องเกี่ยวกันหรือไม่?

สุนัขเปลี่ยนสีหน้าเมื่อมนุษย์ให้ความสนใจ

สีหน้าของสุนัขไม่ได้มีดีแค่ไว้สำหรับเป็นคลิปบันเทิงบนโลกออนไลน์ แต่มันยังเป็นข้อมูลสำคัญที่แสดงให้เห็นวิวัฒนาการของการเป็นสุนัขเลี้ยงอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์ประเมินปฏิกิริยาที่แสดงออกผ่านสีหน้าของสุนัข เมื่อเผชิญกับมนุษย์และเมื่อมนุษย์หันหลังให้ พวกเขาพบว่าขณะที่สุนัขถูกมนุษย์จ้องมองพวกมันสามารถแสดงสีหน้าได้หลากหลายรูปแบบ ทั้งนี้สุนัขเป็นสัตว์ที่อยู่เคียงข้างกับมนุษย์มานาน มิตรภาพต่างสปีชีส์นี้มีอายุย้อนไปได้ถึง 30,000 ปีก่อน และสายสัมพันธ์อันดีระหว่างเราเป็นส่วนหนึ่งที่เราวิวัฒนาการร่วมกันมาเพื่อการสื่อสารที่ดีขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : วิทยาศาสตร์ว่าด้วยความน่ารัก, ทดลองให้ปลาไหลไฟฟ้าช็อต เพื่อวิทยาศาสตร์