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固体还是液体物质的相态无非三种 ， 固态、液态、气态 ， 三种相态决定了物质的基本物理特性 ， 当然还有一种比较特殊了无相态流体 。
不过这并不是真的没有相态 ， 这种物质的形成条件往往非常苛刻 ， 并且无法再常规环境种找到 。
例如二氧化碳的超临界流体便是一种特殊的状态 ， 它位于三者之间 ， 并对地质科学研究有着很大的帮助 。
【水在2000℃高温下竟可以结冰？水其实还有第20种形态：冰十八】在另外一项研究中 ， 或许与超临界流有着些许相似的地方 ， 它也同样需要极端的环境才能出现 。
冰十八 ， 也被称作超离子水 。 这是科学家在今天发现的水的另一种形态 ， 这种看似不可能出现的物质居然真实存在 。
简单描述的话 ， 超离子水既是固体也是液体 。
它所存在的环境完全可以颠覆我们常规的认知 ， 水在2000℃的高温下也能够保持固态存在 ， 以冰的形式出现 。
关于超离子水 ， 科学家最开始认为这确实有可能 ， 并在天王星和海王星这样的大型气体行星中出现 。
再早之前 ， 美国物理学家玻西布里奇曼在1912年发现了水的5种固态相态 。
后来的科学家在他的研究基础上进行了进一步研究 ， 如今已知有超过17种结晶冰结构和几种无定形冰结构 。
这里面关键的地方便在于水分子间较为弱小的氢键 ， 极端环境和压力下 ， 例如行星深处会出现各种水相 ， 新的超离子水也正是在这样的环境下诞生 。
科学家通过理论分析认为 ， 当水超过100吉帕的压力时 ， 温度超过1700℃时 ， 可能会出现超离子水 。
水在这个时候 ， 会通过氧固体晶格的空位扩散质子 ， 使水的离子电导率超过每厘米100西门子 。
这个时候水的导电率会和金属一样高 ， 当冰处在这种超离子状态时 ， 想要融化它必须达到数千摄氏度 。
由于水分子结构形成了紧密堆积的氧晶格 ， 新的冰体形式便出现了 。
90年代以前 ， 科学家们主要利用分子动力学模拟来预测超离子水的存在 。
虽然理论化了几十年 ， 但在这之后 ， 超离子水的实验证据才出现 。
1999年的科学分析显示 ， 海王星和天王星能够满足超离子水的存在条件 ， 这两个星球中的氨和水便会以这样的形式出现 。
而最初的实验证据则来自对金刚石砧室中 ， 通过激光加热水的光学测量得到了初步认定 。
进入21世纪后 ， 科学家才通过实验室逐渐了解到超离子水的真相 ， 并且可以利用实验器材进行超离子水的制作 。
冰的第十八种状态通过前面的介绍我们基本了解了超离子水的特性 ， 显然这要在实验室中将它表现出来会非常困难 。
研究人员首先用了一小滴水 ， 这滴水只有30微米厚 ， 1.5毫米宽 ， 并被填充在两个薄金刚石圆盘之间形成的小空腔中 。
然后 ， 科学家将这一小滴水放置在罗切斯特大学的激光能量实验室中 。
通过欧米茄激光靶室中心的真空状态 ， 再使用6个高功率激光器产生一系列冲击波 。
通过模拟高温高压的环境来对这一小滴水进行相态改变 。
为了验证这部分的假设 ， 研究人员在冲击波发射之后的十亿分之一秒内对样本进行了X射线衍射测量 。
测量使用了一组额外的16束高功率激光进行 ， 这样就能在1纳秒的时间内将8000焦的光发射进2平方毫米的薄铁箔中 。
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