您可能已经看过一些视频，这些视频里某个人或魔术师拿来一瓶普通的冷水，突然摇晃它或是将瓶子拍打在桌子上，整个瓶子里的水瞬间变成冰。这是什么神奇的魔术？

好吧，让我们告诉您，这不是魔术，是科学，而且是非常简单的科学。是的，您绝对可以在家中尝试一下这个神奇的过程。

成核作用

当任何物质改变状态时（例如液态水变成固态冰），该过程都会涉及“成核作用”。那是当物质中存在缺陷时，例如水中的灰尘和微粒，新状态可以用作一种锚点或核，以便从一种状态转换为另一种状态。一个分子在核上形成冰晶，这会产生更多的冰表面积，导致更多附近的分子变为冰，从而产生更多的冰表面积，进而导致更多附近的分子变为冰...你懂的。

通常，水中存在许多核。因此，当您将一瓶水倒入冰箱时，它会开始冻结整个液体中那些缺陷的周围。由于水不均匀，这称为异质成核。里面有东西，随着时间的流逝，冰在整个水中形成。

但是，也有可能会产生均相成核。当水中没有杂质时就会发生这种情况，因为随着水的温度越来越低，冰周围就不会形成核。这是产生“即时”冰的过程。

冰箱中的超酷科学

水在0摄氏度（32华氏度）时会冻结。但是，纯净的水，就像您从商店购买的纯净水（不是矿泉水哦）一样，里面除了水分子之外什么都没有。因此，没有什么可以启动通常的异质成核过程。

如果您有几瓶纯净水，可以将其放入冰箱，并保持几个小时不受干扰（不得移动，请勿触摸）。它们仍然会是液态的，因为其中没有核的纯净水只能在-42摄氏度（-43.6华氏度）时冻结。而现在，它只是一种过冷的液体，这听起来是不是很酷？

水冻结所需的确切时间取决于水瓶和冰箱的大小，但要使水达到这种过冷状态大约需要两个半小时到三个小时。

经过这几个小时的准备，即时冰块的“即时”部分才发生。但这太神奇了。你要小心地从冰箱中取出瓶子。然后摇一摇或将其砸在桌子上。此刻，任何东西都可以充当核 —— 气泡、瓶子的轻微凹痕，甚至任何微小的变化就足以引起均匀的成核作用。

一旦出现干扰，均匀的水分子将很快变成冰，看起来就是瞬间成冰。

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