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

Çeviri: Tuğba Çalışır Gözden geçirme: Miraç Şendil

Water is the liquid of life.

Su yaşam sıvısıdır.

We drink it,

suyu içeriz,

we bathe in it,

yıkanırız,

we farm,

cook,

tarım, yemek yaparız ve temizlik için kullanırız.

and clean with it.

It's the most abundant molecule in our bodies.

Vücudumuzda en çok bulunan moleküldür.

In fact, every life form we know of

Aslında, bildiğimiz bütün yaşam formları

would die without it.

su olmadan ölürdü.

But most importantly, without water,

Fakat en önemlisi, su olmadan

we wouldn't have

iced tea.

soğuk çay olmazdı.

Mmmm, iced tea.

Mmmm, soğuk çay.

Why do these ice cubes float?

Neden bu buz küpleri yüzüyor?

If these were cubes of solid argon

Eğer bunlar bir kap sıvı argonun içinde olan

in a cup of liquid argon,

katı argon küpler olsalardı,

they would sink.

batarlardı.

And the same goes for most other substances.

Ve aynı şey çoğu madde için de olurdu.

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

Fakat katı su, yani buz,

is somehow less dense than liquid water.

bir şekilde sıvı sudan az yoğundur.

How's that possible?

Bu nasıl mümkün olabilir?

You already know that every water molecule

Bildiğiniz gibi her su molekülü

is made up of two hydrogen atoms

iki hidrojen atomunun

bonded to one oxygen atom.

bir oksijen molekülüne bağlanmasıyla oluşur.

Let's look at a few of the molecules

Hadi su damlası içindeki

in a drop of water,

birkaç moleküle bakalım

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

ve diyelim ki sıcaklık 25 derece olsun.

The molecules are bending,

Moleküller bükülüyorlar,

stretching,

eğiliyorlar, dönüyorlar

spinning,

and moving through space.

ve boşlukta hareket ediyorlar.

Now, let's lower the temperature,

Şimdi, dereceyi düşürelim,

which will reduce the amount of kinetic energy

bu da her bir moleküldeki

each of these molecules has

kinetik enerji miktarını azaltacaktır

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

böylece daha az bükülecek, eğilecek, dönecek ve hareket edeceklerdir.

And that means that on average,

Ve bu ortalama olarak,

they'll take up less space.

daha az yer kaplayacakları anlamına gelir.

Now, you'd think that as the liquid water

Şimdi, sıvı suyun

starts to freeze,

donmaya başlayacağını,

the molecules would just pack together

moleküllerinin daha sıkı şekilde

more and more closely,

bir araya geleceğini düşünecektiniz,

but that's not what happens.

fakat öyle olmuyor.

Water has a special kind

Su, molekülleri arasında

of interaction between molecules

diğer çoğu maddede olmayan

that most other substances don't have,

özel bir etkileşime sahiptir

and it's called a hydrogen bond.

ve bu hidrojen bağı olarak adlandırılır.

Now, remember that in a covalent bond

Şimdi, kovalent bağda

two electrons are shared,

atomlar arasında iki elektronun

genellikle eşit olmayan bir biçimde paylaşıldığını hatırlayın.

usually unequally,

between atoms.

In a hydrogen bond,

Bir hidrojen bağda

a hydrogen atom is shared, also unequally,

atomlar arasında bir hidrojen atomu

between atoms.

yine eşit olmayan bir biçimde paylaşılır.

One hydrogen bond looks like this.

Bir hidrojen bağı böyle görünür.

Two look like this.

İki hidrojen bağı ise böyle.

Here's three

Bu üç,

and four

dört,

and five,

beş,

six,

altı,

seven,

eight,

yedi, sekiz, dokuz,

nine,

ten,

eleven,

twelve,

10, 11, 12.

I could go on.

Devam edebilirim.

In a single drop of water,

Suyun bir damlasında

hydrogen bonds form extended networks

hidrojen bağları yüzlerce, binlerce,milyonlarca

between hundreds, thousands, millions,

milyarlarca, trilyonlarca molekülden oluşan

billions, trillions of molecules,

uzun ağ örgüleri oluştururlar

and these bonds are constantly breaking and reforming.

ve bu bağlar sürekli kırılır ve tekrar kurulur.

Now, back to our water as it cools down.

Şimdi, soğumakta olan suya geri dönelim.

Above 4 degrees Celcius,

4 derecenin üstünde

the kinetic energy of the water molecules

su moleküllerinin kinetik enerjisi

keeps their interactions with each other short.

birbirleriyle olan etkileşimlerini kısa tutar.

Hydrogen bonds form and break

Hidrojen bağları

like high school relationships,

tıpkı lise ilişkileri gibi

that is to say, quickly.

hızlı bir şekilde oluşur ve kırılır.

But below 4 degrees,

Ancak 4 derecenin altında

the kinetic energy of the water molecules

su moleküllerinin kinetik enerjisi

starts to fall below the energy

hidrojen bağlarının enerjsinin

of the hydrogen bonds.

altına düşmeye başlar.

So, hydrogen bonds form much more frequently

Yani, hidrojen bağları

kırıldıklarından daha sık oluşurlar

than they break

and beautiful structures start to emerge

ve bu güzel yapılar kaostan

from the chaos.

ortaya çıkmaya başlar.

This is what solid water, ice,

Katı su, yani buz,

looks like on the molecular level.

moleküler seviyede böyle görünür.

Notice that the ordered, hexagonal structure

Sıralı altıgen yapının

is less dense than the disordered structure

sıvı suyun düzensiz yapısından

of liquid water.

daha az yoğun olduğuna dikkat edin.

And you know that if an object is less dense

Bildiğiniz gibi eğer bir cisim

than the fluid it's in,

içinde bulunduğu sıvıdan daha az yoğunsa yüzer.

it will float.

So, ice floats on water,

Buz suda yüzer,

so what?

ne olmuş yani?

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

Buzun yüzmediği bir dünya düşünelim.

The coldest part of the ocean

Okyanusun en soğuk kısmı

would be the pitch-black ocean floor,

okyanusun kapkaranlık tabanı olurdu

once frozen, always frozen.

bir kez donan şey, sonsuza dek öyle kalır.

Forget lobster rolls

Kabuklular yaşam alanlarını kaybedeceğinden

since crustaceans would lose their habitats,

ıstakoz rulolarını unutun,

or sushi since kelp forests wouldn't grow.

ya da yosun ormanları büyüyemeyeceği için suşiyi.

What would Canadian kids do in winter

Kanadalı çocuklar kışın gölet hokeyi

without pond hockey or ice fishing?

ya da buz balıkçılığı olmadan ne yapardı?

And forget James Cameron's Oscar

Ve James Cameron'ın Oscar'ını unutun

because the Titanic totally would have made it.

çünkü Titanik batmamış olurdu.

Say goodbye to the white polar ice caps

Güneş ışığını yansıtan beyaz kutup buzullarına elveda deyin

reflecting sunlight

that would otherwise bake the planet.

ki bu da gezegenin ısınmasına neden olur.

In fact, forget the oceans as we know them,

Ve Dünya yüzeyinin %70'inden fazlasını kaplayan,

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

tüm gezegenin atmosferini düzenleyen

regulate the atmosphere of the whole planet.

bildiğimiz okyanusları unutun.

But worst of all,

Ama en kötüsü de,

there would be no iced tea.

hiç soğuk çay olmazdı.

Mmmmm, iced tea.

Mmmmm, soğuk çay.