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奇异的水

何天择

晚近科学家发现,宇宙万物中存在着一个原则,叫作Anthropic Principle(创造为着人原则)。这原则说,万物的创造乃以人为目标,是为了人的生存而创造的。

天体物理学家们发现,许多物理学上漠不相关丶好似任意决定的恒数,有一希奇的通性,即恰是产生有生物的宇宙所必需,不能稍微变动。这些科学家所引证的许多事实,一般没有物理学高深修养的大众实难了解。但其中一项几乎人人都能明白,即水的反常作用或奇异性。

水是极普通的物质,到处都有;也是生命所必需及不可或缺的。人体中水的份量约占三分之二。水的化学分子由两个氢原子与一个氧原子所结合,即 H2O,是很简单的化合物,但有极其独特难於思议的奇异性。

物质因热膨胀,分子间距离增加,即密度减少;反之,冻缩则分子靠紧,密度增加。热胀冷缩是物质界的常规。因此固态的物质,会在它的液态中下沉。但水不遵循常规作用。液态的水冷却至摄氏四度时,密度最高,符合冷缩的常规;但由此温度再降,密度非但不再增加(冷缩),反而减少,变成膨胀。到零度结冰时,因冰的密度较水为低,便浮在水面。冰有隔热作用,冰以下的水便保持在摄氏四度,如此湖泊丶池塘中的生物可以继续生存,不至消灭。

把单位质量升高摄氏一度所吸收的热量,叫做比热或比热容。所有的液体中,水的比热最大。这也是水的奇异性之一。大的比热可容纳多量的热能,是冷却丶传热丶储热的优良物质;同时挥发性小,反较一些高分子量的物质如乙醇(Alcohol)丶醚(Ether)挥发性低。水若有正常的挥发性,在室温时便为气体。如此,则不会下雨,也无湖泊河流,人体的水液也会挥发逸散了,人便无法生存。

水是优良的溶剂,有大的表面张力,便利细胞膜内外的物质交互作用,是生物体内新陈代谢作用的媒介。在乾热有风的气候中,人每日需要六至八杯的水才够维持身体的正常状态。血丶汗丶眼泪都是水的溶液。

根据科学家的考查,水的奇异性有四十一点之多(注)。这些奇异性的发生由於水分子之间的氢链(H-bonding)所致(见图)。水分子的一面有两对孤立的电子,在另一面则有两个氢原子;前者带有微弱的负电荷,後者带有微弱的正电荷。所以水分子有正负两极性。一个水分子的负电荷端可与另一水分子的正电荷端相缔结。如此多个分子缔结成为分子网,即(H2O)n。因这分子网的存在便不容易挥发,需要更多热能使之拆散。一个水分子自身中的共价链是坚强的,但水分子与分子之间的氢链较弱,仅十分之一,容易破坏拆散。氢链是水分子的独特性质,与水分子极相似的硫化氢分子(H2S)便没有氢链的作用,虽然分子较水大得多,在室温时是气体,不会形成分子网成为液态。

人的生命之能生存,除水的奇异性外,尚有其他许多条件,缺一不可。水的奇异性由於氢链的奇妙,氢链的存在由於水分子构造的奇妙,水分子的构造由於真神创造的奇妙。“创造为着人原则”是将圣经创世记创造的故事做出科学的诠注,叫人知道创造主匠心独运,为人设想,精微巧妙,怎不令人五体投地感赞不已?!水的化学结构虽然简单;但细节问题,专家学者们还不能定断,尚有争论,可见宇宙万物中蕴藏着无尽的创造奥秘,世人只能窥探其皮毛而已。

圣经多处提及水,以水为清洁剂。也叫我们晓得生命所必需的水,地狱中点滴不见(参路加福音十六24),但在天堂中却有“生命水的泉源”(启示录七17),“一道生命水的河,明亮如水晶,从上帝和羔羊的宝座流出来。”(启示录廿二1)是我们灵魂深处向往,永久绝佳的美境。

注: www.lsbu.ac.uk/water/anmlies.html

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