魔法のような「再氷結現象」の原​​理は何でしょうか?

Science Fiction Networkは1月5日（金凱宜）に、銅線を氷の上に置き、銅線の両側に重りを結ぶと報じた。何が起こると思いますか?銅線で氷が半分に切られたんですか？しかし興味深いのは、銅線が氷の内部まで切れ込んでいるのに、氷の表面には傷が一つもついていないことです。何が起こっているのか？

この興味深い実験は「再氷結現象」と呼ばれています。氷の片面が圧縮されると、圧力によって融点が下がり、氷が溶けて水になります。圧力がなくなると、融点は元のレベルに戻り、水は再び凍結して氷になります。

1859年、イギリスの物理学者ファラデーがこの現象を初めて発見しました。再氷結の発生は氷の結晶構造と密接に関係しています。氷の結晶内の分子はより密に配列されています。氷が圧力を感じると、結晶分子の配列が整然としたものから無秩序なものに変化し、隙間が小さくなり始めます。圧力が高まると氷の融点が下がるため、銅線が氷の中に浸透します。銅線が通過すると、氷は圧力を受けなくなり、融点は正常に戻ります。銅線は非常に細いため、溶けた氷はすぐに固まります。

この現象は魔法のように思えますが、実際には人生では非常によくあることです。たとえば、雪が降っているときに、手で雪の山を拾い、圧力をかけると雪が溶けます。手を離すと、水は再び凝縮して雪玉になります。アイスリンクでスケートをするとき、アイススケート靴が氷の上を滑り、スケート靴の下の氷が溶けて水になります。スケートが氷から離れるとすぐに、溶けた氷がすぐに再凍結するため、氷の表面は滑らかで無傷のままになり、溝に傷が付くこともありません。

ただし、氷の傷の修復は、その時の空気の特定の温度と湿度にも左右されます。温度が比較的高い場合、傷の修復は早くなります。温度が非常に低い場合、傷はよりゆっくりと消えます。深い傷の場合は時間がかかります。周囲の氷の表面が再び半溶融状態になると、重力の影響で傷は徐々に消えていきます。