我們每天喝的水，其實是宇宙中行為最古怪的液體之一。
大多數的液體在低溫下會結冰、高溫下蒸發，遵守一套簡單的規則，但與我們生活最貼近的水卻不同，水在4°C時密度最高、冰會浮在水面上，這些行為在物理學家眼裡有點戲劇化。1992年，三位物理學家提出了一個大膽的假說－水，或許擁有兩種完全不同的液態。
這兩種液態有著明確的邊界，且最終會收斂在一個叫做「第二臨界點」的特殊位置，如果這個臨界點真的存在，它就能一口氣解釋水所有的古怪行為。
問題是，從未有人能親眼看見它。
#無人之境
這種狀態的水，物理學家以「無人之境」(No Man's Land)稱之，一旦水被冷卻到零下38°C以下，它會在幾十億分之一秒內結晶成冰，快到你根本來不及眨眼，實驗就已經結束了。
我們只能大概估算，這個第二臨界點，就藏在大約零下63°C、大氣壓力一千倍的深處，那是既深寒又高壓的禁地，還得克服在液態下探測的挑戰。
34年來，無數實驗室在這道門前碰壁，只能靠電腦模擬猜測裡頭長什麼樣子。
直到一束雷射，打破了這個僵局。
#打開禁地的光
斯德哥爾摩大學的Anders Nilsson團隊想出了一個辦法...其實也不用想，這辦法就是簡單粗暴－用更快的速度去攻克它。
他們先把水製成非晶態冰，再用超快紅外線雷射脈衝瞬間加熱融化它，在那個短暫的液態窗口裡，以X光散射技術捕捉水分子的結構，整個過程在水來不及再次結晶之前就完成了，兩道光的接力，讓「無人之境」第一次被真正探測到，這個研究成果於3月26日發表在《科學》期刊上。
經過多次的驗證，第二臨界點就在那裡，真實存在。
研究人員描述臨界點附近的狀態－進入那個區域後就像掉進黑洞一樣，水分子的運動在臨界點附近急劇減慢，彼此之間的漲落變得異常巨大。
#兩種液態水的真相
這個第二臨界點，是兩種液態水之間相變的終點，一種是高密度液態水，分子排列緊密；另一種是低密度液態水，結構較鬆散，更接近冰的排列方式，在我們日常喝的水裡，這兩種形態的分子不斷在做微觀層面的切換。
4°C的密度最大值？
水在生物細胞中的特殊行為？
氣候系統中水的異常熱容量？
34年等來的答案，解鎖的是另一面充滿問號的任務列表。
#一水一宇宙
科學家花了34年，只為了確認一個關於水的假說。
而這個答案，目前就只是一個答案，它確立了「臨界點真的存在」，這更像是獲得了一把正確的尺，接下來的工作是拿這把尺去量測宇宙－細胞裡被蛋白質擠壓的水如何影響酵素運作、大氣冰晶如何決定一場雨的誕生、木衛二地下海洋是否存在生命所需的條件...等等。
水是地球上最普通、最常見的物體，卻也是最難以完整描述的液體之一，直到如今，我們終於更加了解它，並能透過這個解答，讓我們有機會觸及更多問題的答案。
圖片來源：phys－X-ray lasers enable the discovery of a critical point in water
