世界加熱速度最快的熱水器，75 飛秒內將水加熱至 10 萬℃

首圖來源：烏普薩拉大學

科學家展示了世界上加熱速度最快的熱水器。這是一台名為同調光直線加速器的 X 射線激光設備，讓科學家在 75 飛秒內（0.000,000,000,000,075 秒）將水從室溫瞬間加熱至攝氏 10 萬度（比太陽表面溫度還高 20 倍），也就是水從液體轉變為電子與原子分離的等離子體物質狀態。

水，宇宙中最神奇怪異的物質之一，可以在液態、氣態和固態之間轉化，具有可壓縮性，也有在一定條件下熱水反而比冷水更快結冰、稱為「姆佩巴效應」的奇怪現象，或是水在室溫下只要施以 100 萬伏特的電場也能變成冰得驚人的「熱冰現象」等。

為更加了解水的特性，瑞典烏普薩拉大學與德國電子加速器（DESY，德國的大型粒子物理學研究機構）合作，利用同調光直線加速器（Linac Coherent Light Source，LCLS）帶來的強烈能量來研究最奇怪的水。

研究第一作者 Carl Caleman 表示，當高能 X 射線將電子從水分子中踢出去後，瞬間破壞了電荷平衡，原子感受到強烈排斥力而開始劇烈運動，但當 X 射線激光衝擊 25 飛秒後，水幾乎還沒有發生結構變化，等到 75 飛秒時，水從液體轉成等離子體的變化隨即相當明顯，這告訴科學家以從中間這段過程了解水究竟發生了什麼事情。

而此時它也不是普通的等離子體，研究和著者 Olof J?nsson 說，雖然水從液體轉變為等離子體，但它仍處於液態水時的密度，因為原子還沒有足夠時間大步移動，「此時的等離子體狀態具有與太陽或氣態巨行星（如木星）相似的特性，但密度又較低，同時溫度比地球核心還熱。」

研究人員最終目標是了解水的密度變化、熱導電性等獨特性質，我們也當然不可能拿這類型機器來加熱洗澡水或煮咖啡。新研究已發布在《美國國家科學院院刊》。

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