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本報訊 液態(tài)水維持著地球上的生命，但其物理性質(zhì)對于研究人員來說仍是個謎。最近，一個瑞士研究團(tuán)隊利用已有的太赫茲光譜技術(shù)測量了液態(tài)水的氫鍵。利用這種技術(shù)開展的工作，未來或許能幫助解釋水的特殊性質(zhì)。該團(tuán)隊在美國物理聯(lián)合會（AIP）出版集團(tuán)所屬《化學(xué)物理學(xué)報》上報告了他們的發(fā)現(xiàn)。

研究人員利用超短可見激光脈沖激發(fā)了溶解在水中的染料分子，從而改變了它們的電荷分布。隨后，太赫茲脈沖測量了周圍水分子的反應(yīng)。頻率相對較低的太赫茲光譜使研究人員得以分析水分子之間存在的力。觀察這些分子間的力或能幫助研究人員理解水的異常現(xiàn)象，因?yàn)橐簯B(tài)水分子中的氫鍵構(gòu)成了水的很多意想不到的性質(zhì)，比如水在4℃時密度最大。

“我們在太赫茲頻率范圍內(nèi)看到的反應(yīng)極其緩慢。水通常被視為非常快的溶劑，能在亞皮秒量級內(nèi)作出反應(yīng)。但我們在太赫茲波段發(fā)現(xiàn)了10皮秒左右的時間尺度。”論文作者之一Peter Hamm介紹說。

但Hamm警告不要對此過分樂觀。“結(jié)果經(jīng)常有點(diǎn)令人失望，因?yàn)橄袼粯拥囊后w的太赫茲光譜非常寬，并且極其模糊。這導(dǎo)致從里面提取信息很困難。”最新研究采用的時間分辨技術(shù)，或能克服這一限制。下一步，研究人員計劃利用該方法探尋水仍處于液態(tài)但低于冰點(diǎn)時的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)機(jī)制。（宗華）