冬天到了，万物冰冻，又到了蜷缩在暖气片底下的季节。大自然的空气中弥漫着冰冰的气息。前阵子刚刚领教过体感温度完虐北极的天气。这样寒冷的天气，让我不得不对穿秋裤的朋友们表示respect。不过从寒潮来临开始，冬天里最棒的保留节目——滑冰，就搞起来啦！要想在朋友面前展现出你充分地做了攻略，那我保证你看这篇准没错。一起做一个了解冰冰的人。
现在我们不讲凝华，也不讲液化，我们来讲讲融化，的反过程——凝固。说到水是如何结冰的，但凡上过物理化学的人都会想到要搬出这个水的相图来分析分析。一般来说液体变为固态，需要经历一个过冷的状态。实际上微观层面上水是怎么从自由状态变成固态的，是一个到现在也悬而未决的问题。在过冷区域，在过冷水中存在大量的四面体配位的水，此时会形成水中的低密度液体区，与之对应的是大量存在的高度配位的高密度液体区。
这个谜团的解开也是一个非常复杂且漫长的过程。凡是在冰上打刺溜滑过的人，应该都思考过这个问题。早在170多年前，英国物理学家迈克尔·法拉第也开始思考和冰冰有关的问题了。他在1842年9月8日的日记中记载了这一段思考。这段思考其实就暗示了雪在捏在一起的时候不会散落的原因——雪在捏在一起的时候会有水在雪球中产生毛细力，从而把雪固定在一团。
而且当两片冰就算在夏天贴在一起也会粘接在一起，其实也是暗示了冰的表面并不是完全的固体，这和他在此之前提出冰的表面实际上本来有一层水膜是相符的。
后来，人们发现这就是预熔化，并且这个过程在零下35℃就可以发生。1951年，宾夕法尼亚大学的外尔教授意识到：法拉第100年前应该说的是对的——冰的表面本来就有一层水层。当时人们还发现绝大多数固体表面都存在预熔化的现象。这主要是因为相比于固体直接接触蒸汽，表面预熔化一层液体更能够降低表面能。这就好像冬天睡觉的你，不盖一层被子不舒服。
随着技术的进步，在1987年研究人员用椭圆偏振法发现了在冰的表面的确存在一层叫做准液体的过渡层。直到现在冰面上的物理也在一直被人们广泛的研究，在摩擦学中，两个相对滑动的固体之间的物质被称为第三物体。2019年巴黎-狄德罗大学的L. Bocquet教授发表的一篇论文中用实验的方法阐明了这种表现出高粘和高弹性的第三物体层。
原来冰冰的背后有这么多的问题，要是去滑冰就算摔的四仰八叉，你也要非常有底气地说，不是因为技术不好，是因为我瘦弱的身体承受不了这知识的重量啊！