Why does ice float in water? - George Zaidan and Charles Morton

Pourquoi la glace flotte-t-elle dans l'eau ? - George Zaidan et Charles Morton

Traducteur: Patrick Brault Relecteur: Nhu PHAM

Water is the liquid of life.

L'eau est le liquide de la vie.

We drink it,

On la boit,

we bathe in it,

on s'y baigne,

we farm,

cook,

on l'utilise pour

cultiver,

and clean with it.

cuisiner et laver.

It's the most abundant molecule in our bodies.

C'est la molécule la plus présente dans notre corps.

In fact, every life form we know of

En fait, toutes les formes de vie que nous connaissons

would die without it.

mourraient sans elle.

But most importantly, without water,

Mais le plus grave, c'est que sans eau,

we wouldn't have

on n'aurait pas

iced tea.

de thé glacé.

Mmmm, iced tea.

Mmmm, le thé glacé...

Why do these ice cubes float?

Pourquoi ces glaçons flottent-ils ?

If these were cubes of solid argon

Si c'était des cubes d'argon solide,

in a cup of liquid argon,

dans un bol d'argon liquide,

they would sink.

ils couleraient.

And the same goes for most other substances.

Et c'est pareil pour la plupart des autres substances.

But solid water, a.k.a. ice,

Mais l'eau solide, également appelée glace,

is somehow less dense than liquid water.

est bizarrement moins dense que l'eau liquide.

How's that possible?

Comment est-ce possible ?

You already know that every water molecule

Vous savez déjà que chaque molécule d'eau

is made up of two hydrogen atoms

est constituée de deux atomes d'hydrogène

bonded to one oxygen atom.

liés à un atome d'oxygène.

Let's look at a few of the molecules

Jetons un œil sur quelques molécules

in a drop of water,

d'une goutte d'eau,

and let's say the temperature is 25 degrees Celcius.

et disons que la température est de 25°C.

The molecules are bending,

Les molécules se plient,

stretching,

se déplient,

spinning,

and moving through space.

tournent,

et se déplacent dans tous les sens.

Now, let's lower the temperature,

Maintenant, abaissons la température,

which will reduce the amount of kinetic energy

ce qui va réduire la quantité d'énergie cinétique

each of these molecules has

de chaque molécule,

so they'll bend, stretch, spin, and move less.

et ainsi diminuer leurs mouvements.

And that means that on average,

Cela signifie qu'en moyenne,

they'll take up less space.

elles vont occuper moins de place.

Now, you'd think that as the liquid water

On pourrait croire que lorsque l'eau liquide

starts to freeze,

commence à geler,

the molecules would just pack together

les molécules se serrent de plus en plus

more and more closely,

les unes contre les autres,

but that's not what happens.

mais ce n'est pas cela qui se passe.

Water has a special kind

Il y a dans l'eau une sorte spéciale d'interaction

of interaction between molecules

entre les molécules

that most other substances don't have,

qu'il n'y a pas dans la plupart des autres substances,

and it's called a hydrogen bond.

et qu'on appelle le pont hydrogène.

Now, remember that in a covalent bond

Souvenez-vous que dans une liaison covalente

two electrons are shared,

deux atomes partagent

usually unequally,

deux électrons,

between atoms.

souvent de façon inégale.

In a hydrogen bond,

Dans un pont hydrogène,

a hydrogen atom is shared, also unequally,

un atome d'hydrogène est partagé, de façon tout aussi inégale,

between atoms.

entre deux atomes.

One hydrogen bond looks like this.

Un pont hydrogène ressemble à ça.

Two look like this.

Deux ressemblent à ça.

Here's three

En voilà trois,

and four

et quatre,

and five,

cinq,

six,

six,

seven,

eight,

sept,

huit,

nine,

ten,

neuf;

dix,

eleven,

twelve,

onze,

douze,

I could go on.

je pourrais continuer longtemps.

In a single drop of water,

Dans une seule goutte d'eau,

hydrogen bonds form extended networks

les ponts hydrogène forment des réseaux étendus

between hundreds, thousands, millions,

entre des centaines, des milliers, des millions,

billions, trillions of molecules,

des milliards, des trillions de molécules,

and these bonds are constantly breaking and reforming.

et ces ponts sont sans cesse en train de se défaire et de se reformer.

Now, back to our water as it cools down.

Revenons maintenant à notre goutte d'eau qui se refroidit.

Above 4 degrees Celcius,

Au dessus de 4°C,

the kinetic energy of the water molecules

l'énergie cinétique des molécules d'eau

keeps their interactions with each other short.

fait que leurs interactions sont de courte durée.

Hydrogen bonds form and break

les ponts hydrogène se forment et se rompent

like high school relationships,

comme les amours lycéennes,

that is to say, quickly.

c'est-à-dire très vite.

But below 4 degrees,

Mais en dessous de 4°C,

the kinetic energy of the water molecules

l'énergie cinétique des molécules d'eau

starts to fall below the energy

commence à descendre sous le niveau d'énergie

of the hydrogen bonds.

des ponts hydrogène.

So, hydrogen bonds form much more frequently

Alors, les ponts hydrogène se forment bien plus rapidement

than they break

qu'ils ne se brisent,

and beautiful structures start to emerge

et de magnifiques structures commencent à émerger

from the chaos.

du chaos.

This is what solid water, ice,

Voici à quoi ressemble l'eau solide, la glace,

looks like on the molecular level.

au niveau moléculaire.

Notice that the ordered, hexagonal structure

Observez que la structure hexagonale, ordonnée,

is less dense than the disordered structure

est moins dense que la structure désordonnée

of liquid water.

de l'eau liquide.

And you know that if an object is less dense

Et vous savez que si un objet est moins dense

than the fluid it's in,

que le fluide dans lequel il est plongé,

it will float.

il flotte.

So, ice floats on water,

Donc, la glace flotte sur l'eau,

so what?

et alors ?

Well, let's consider a world without floating ice.

Eh bien, imaginons un monde où la glace ne flotterait pas.

The coldest part of the ocean

L'endroit le plus froid des océans

would be the pitch-black ocean floor,

serait les ténébreux fonds marins,

once frozen, always frozen.

une fois gelé, ils le resteraient pour toujours.

Forget lobster rolls

Finis les langoustes,

since crustaceans would lose their habitats,

car les crustacés perdraient leur milieu naturel,

or sushi since kelp forests wouldn't grow.

finis les sushis, car les champs d'algues ne pousseraient plus.

What would Canadian kids do in winter

Que feraient les petits Canadiens en hiver

without pond hockey or ice fishing?

sans le patinage en plein air ni la pêche sous glace ?

And forget James Cameron's Oscar

Oubliez l'Oscar de James Cameron,

because the Titanic totally would have made it.

parce que le Titanic serait bel et bien arrivé.

Say goodbye to the white polar ice caps

Adieu les blanches calottes polaires

reflecting sunlight

qui reflètent les rayons du soleil

that would otherwise bake the planet.

et sans lesquelles la planète rôtirait.

In fact, forget the oceans as we know them,

En fait, oubliez les océans tels que nous les connaissons,

which at over 70% of the Earth's surface area,

qui couvrent 70% de la surface de la Terre,

regulate the atmosphere of the whole planet.

et ainsi régulent l'atmosphère de toute la planète.

But worst of all,

Mais le pire,

there would be no iced tea.

c'est qu'il n'y aurait plus de thé glacé.

Mmmmm, iced tea.

Mmmm, le thé glacé...