氷が滑りやすい理由

氷が滑りやすい理由について、圧力や摩擦によって表面に生成される水の層が原因だと考えてきた。

しかし実際には、マイナス30℃やマイナス40℃など、水が液体として存在できない環境でも、氷は滑りやすい。

圧力が1気圧より高まった場合、0℃より低い温度でも氷が水になることが分かっている。

実際測定を行うと、人間の体重程度の圧力では、十分に冷えた氷点下の氷を解かせない。体重が60kgの人がスケート靴をはいて氷の上に立った場合の圧力では、融点はわずか0.17℃しか下がらない。

つまり氷が滑りやすいのは、圧力や摩擦といった単純な物理的接触以外の「何か」が根底に潜んでいる。

この事実に最初に気づき理論化したのは、物理学者ファラデーであった。

ファラデーは0℃以下で2つの氷を接触させておくと「くっついてしまう」という現象をもとに「0℃以下の氷も実は常に水の層で覆われており」氷がくっつくのは水の層が再凍結したからだと結論した。

氷の外面は液体のように振る舞う水分子群に覆われていることが判明しており、ファラデーの推察が正しかったことが証明されている。

が、この滑りを良くする分子が、どこからやってくるのか（起源）、またどのような配置パターンをしているか（構造）、その詳細は不明なままであった。

簡単な結論としては、氷と言ってもいくつかの分子が存在しており、その境界には、どちらの構造にも属さない無秩序な水分子があることが分かった。

マイナス120℃を上回ると、無秩序な水分子（水とは異なる）が氷の表面を覆うようになる。

固体と液体の違いの1つに、分子がどれだけ自由（無秩序）に動けるかによる。つまり、氷の表面で滑りやすいことの原因は、氷でもなく水でもない無秩序な水分子の存在であったということ。