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

Fordító: Gyula Rácz Lektor: Melissa Csikszentmihályi

Water is the liquid of life.

A víz az élet folyadéka.

We drink it,

Megisszuk,

we bathe in it,

fürdünk benne,

we farm,

cook,

locsolunk,

főzünk,

and clean with it.

és mosunk vele.

It's the most abundant molecule in our bodies.

Ez a legbőségesebben előforduló molekula testünkben.

In fact, every life form we know of

Valójában minden ismert életforma

would die without it.

elpusztulna nélküle.

But most importantly, without water,

De, ami a legfontosabb: víz nélkül,

we wouldn't have

nem lenne

iced tea.

jeges tea.

Mmmm, iced tea.

Mmm, jeges tea.

Why do these ice cubes float?

Miért úsznak ezek a jégkockák?

If these were cubes of solid argon

Ha ezek szilárd argondarabok lennének

in a cup of liquid argon,

egy csésze folyékony argonban,

they would sink.

akkor elsüllyednének.

And the same goes for most other substances.

Ugyanez vonatkozik az anyagok többségére.

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

De a szilárd víz, a jég,

is somehow less dense than liquid water.

valahogyan kisebb sűrűségű, mint a folyékony víz.

How's that possible?

Hogyan lehetséges ez?

You already know that every water molecule

Tudva, hogy minden vízmolekula

is made up of two hydrogen atoms

két hidrogén atomhoz kapcsolódó

bonded to one oxygen atom.

oxigén atomból áll.

Let's look at a few of the molecules

Nézzünk meg néhány molekulát

in a drop of water,

egy vízcseppben,

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

és mondjuk a hőmérséklet 25 Celsius-fok.

The molecules are bending,

A molekulák préselődnek,

stretching,

kitágulnak,

spinning,

and moving through space.

forognak,

és mozognak a térben.

Now, let's lower the temperature,

Most csökkentsük a hőmérsékletet,

which will reduce the amount of kinetic energy

mely csökkenti mindezen molekulák

each of these molecules has

kinetikus energiáját,

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

így kevésbé préselődnek, tágulnak, forognak és mozognak.

And that means that on average,

És ez azt jelenti, hogy átlagosan

they'll take up less space.

kevesebb helyet foglalnak el.

Now, you'd think that as the liquid water

Azt gondolnánk hogy, ahogy a folyékony víz

starts to freeze,

elkezd megfagyni,

the molecules would just pack together

a molekulák csak összetömörödnek

more and more closely,

egyre szorosabban,

but that's not what happens.

de nem ez történik.

Water has a special kind

A víznek van egy speciális

of interaction between molecules

kölcsönhatása a molekulái között,

that most other substances don't have,

ami a legtöbb egyéb anyagnak nincs,

and it's called a hydrogen bond.

és ez az úgynevezett hidrogénkötés.

Now, remember that in a covalent bond

Ne felejtsük, hogy egy kovalens kötésben

two electrons are shared,

két elektron osztozik,

usually unequally,

általában egyenlőtlenül,

between atoms.

az atomok között.

In a hydrogen bond,

Egy hidrogénkötésben

a hydrogen atom is shared, also unequally,

egy hidrogénatom oszlik meg, szintén egyenlőtlenül,

between atoms.

atomok között.

One hydrogen bond looks like this.

Egy hidrogénkötés így néz ki.

Two look like this.

Kettő pedig így.

Here's three

Itt van három,

and four

és négy,

and five,

és öt,

six,

hat,

seven,

eight,

hét,

nyolc,

nine,

ten,

kilenc,

tíz,

eleven,

twelve,

tizenegy,

tizenkettő,

I could go on.

és folytathatnám.

In a single drop of water,

Egyetlen vízcseppben,

hydrogen bonds form extended networks

a hidrogénkötések kiterjedt hálózatokat képeznek

between hundreds, thousands, millions,

száz, ezer, millió,

billions, trillions of molecules,

milliárd, billió molekula között,

and these bonds are constantly breaking and reforming.

és ezek a kötések folyamatosan felbomlanak és újraformálódnak.

Now, back to our water as it cools down.

Most térjünk vissza a vizünkhöz, ahogy hűl.

Above 4 degrees Celcius,

4 Celsius-fok felett,

the kinetic energy of the water molecules

a vízmolekulák kinetikus energiája

keeps their interactions with each other short.

rövid ideig tartja kölcsönhatásban őket egymással.

Hydrogen bonds form and break

Hidrogén kötések képződnek és szakadnak meg,

like high school relationships,

mint a középiskolai kapcsolatok,

that is to say, quickly.

hogy úgy mondjam gyorsan.

But below 4 degrees,

De 4 fok alatt,

the kinetic energy of the water molecules

a vízmolekulák kinetikus energiája

starts to fall below the energy

elkezd a hidrogén kötések

of the hydrogen bonds.

energiája alá zuhanni.

So, hydrogen bonds form much more frequently

Tehát a hidrogénkötések sokkal gyakrabban alakulnak ki,

than they break

mint ahogy felbomlanak

and beautiful structures start to emerge

és gyönyörű struktúrák kezdenek kialakulni

from the chaos.

a káoszból.

This is what solid water, ice,

Így néz ki a szilárd víz,

looks like on the molecular level.

a jég molekuláris szinten.

Notice that the ordered, hexagonal structure

Vegyük észre, hogy a rendezett hatszögletű struktúrák

is less dense than the disordered structure

ritkábbak a víz rendezetlen

of liquid water.

struktúrájánál.

And you know that if an object is less dense

És tudod, hogy ha egy tárgy kevésbé sűrű

than the fluid it's in,

mint a folyadék amiben van,

it will float.

az úszni fog.

So, ice floats on water,

Tehát a jég úszik a vízen,

so what?

és akkor?

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

Képzeljünk el egy úszó jég nélküli világot.

The coldest part of the ocean

Az óceán leghidegebb része

would be the pitch-black ocean floor,

a szurok-fekete óceánfenék lenne,

once frozen, always frozen.

mely ha megfagy, örökre úgy marad.

Forget lobster rolls

Felejtsd el a homár tekercset,

since crustaceans would lose their habitats,

mivel a rákfélék elveszítik élőhelyeiket,

or sushi since kelp forests wouldn't grow.

vagy a szusit, mivel a tengeri moszat nem terem.

What would Canadian kids do in winter

Mit csinálnának kanadai gyerekek télen

without pond hockey or ice fishing?

tókorongozás vagy jéghorgászat nélkül?

And forget James Cameron's Oscar

És felejtsd el James Cameron Oscar-ját,

because the Titanic totally would have made it.

mert a Titanic nem süllyedt volna el.

Say goodbye to the white polar ice caps

Mondj búcsút a fehér, napfényt visszaverő

reflecting sunlight

sarki jégsapkáknak,

that would otherwise bake the planet.

melyek nélkül a bolygó perzselődne.

In fact, forget the oceans as we know them,

Valójában felejtsd el az általunk ismert óceánokat,

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

amely a Föld felületének több mint 70% -át fedi,

regulate the atmosphere of the whole planet.

szabályozva ezzel az egész bolygó légkörét.

But worst of all,

De ami a legrosszabb,

there would be no iced tea.

nem lenne jeges tea.

Mmmmm, iced tea.

Mmm, jeges tea.