Vodu poznáme všetci, a preto aj fázové prechody vody, patria k najznámejším, ktoré pozorujeme v bežnom živote. Voda sa odparuje, hlavne, keď ju ohrievame. Para nám v bielych oblakoch vystupuje nad hrncom halušiek, rosí nám okná, kde sa na chladnom skle kondenzuje na kvapky. Tiež nám ľahko môže prasknúť fľaša vody v mrazničke, keď na ňu pri chladení zabudneme a voda sa zmení v ľad s väčším objemom. Ľad sa tiež odparuje-sublimuje. Ako ináč by uschlo mokré, zmrznuté prádlo v zime na balkóne. No a na ľade sa hlavne šmýka. To môžme dobre pocítiť, keď sa nechtiac v zime pokĺzneme a gravitačná sila nás stiahne na povrch zemský.
Nedá mi si pritom nespomenúť na príchod prvých mrazov v Bergene v Nórsku. Keďže tam skoro denne prší, o vodu nie je núdza. Akonáhle udrú mrazy, tak sa ulice zmenia v klzisko. Býval som v izbe v študentskom domove Fantoft, s výhľadom na priestranstvo pre ním. Cesta k autobusovej zastávke viedla do kopčeka. Na miestnej univerzite študuje, vďaka štedrým programom, mnoho mládeže z Afriky. Tí, ktorí tam boli prvý rok, videli ľad vonku na zemi prvý krát. No to bola smutno-veselá peripetia.
Oni po tom ľade, nevedeli chodiť. Niektorí to vystreli cestou na autobus niekoľko krát. Dokonca si pamätám na jednu kolegyňu zo Zanzibaru, ktorá to po treťom páde otočila a nešla niekoľko dní na prednášky, kým neprišlo oteplenie.
Prečo sa teda ľad šmýka? Zo základnej školy som si pamätal, že to je kvôli tomu, že tlačíme svojou váhou topánkami na ľad a ten sa topí na vrstvu vody. No a mi sa na tej vrstve šmykneme, ako na železničnej stanici, keď umyjú podlahu. Keď si obujeme korčule, je plocha pôsobenia na ľad menšia, ale naša váha rovnaká, tak sa ľad topí pod nimi lepšie a tiež sa nám lepšie šmýka. Podľa fázového prechodu ľadu, je skutočne teplota topenia na vodu v menšia ak ľad stlačíme o pár atmosfér. Úplná pravda šmykľavosti ľadu je trošku iná.
V decembrovom čísle časopisu Americkej fyzikálnej spoločnosti Physics Today vyšiel pekný článok od Roberta Rosenberga o tom, prečo sa ľad šmýka. Už v roku 1859 Michael Faraday vyjadril presvedčenie, že ľad je stále pokrytý mikroskopickou vrstvou vody aj pri teplotách podstatne nižších ako je teplota mrznutia. Prišiel na to pri pokusoch s kockami ľadu, keď sa snažil pochopiť, ako môžu povrchmi k sebe primrznúť. Skutočne, ak chceme vysvetliť kĺzanie na ľade s efektom zvýšeného tlaku, dospejeme k poznaniu, že tým nie je možne objasniť šmýkanie pod –3.5 stupňov Celzia. Pritom najlepšie sa hokejistom korčuľuje na ľade pri teplote -9 stupňov Celzia. No a pri výpravách na Južný pól sa polárnici kĺzali na ľyžiach aj pri -30 stupňoch Celzia. Ani keď pripočítame efekt trenia nedostaneme sa ďalej. Moderné výskumy preukázali, že na okraji ľadu je kryštalická štruktúra úplne narušená a ľad je pokrytý tekutinou, ktorej hrúbka sa zmenšuje s klesajúcou teplotou. Pri teplote okolo nuly je 70nm hrubá, ale pri teplote -24 stupňov Celzia je tenká len 12 nm. Údaje kedy presne zmizne sa rôznia. V článku sa uvádza -33 niekde na webe dokonca -183 stupňov Celzia. Ďalej som po tom nepátral.
Znaména to teda ale, že keď poriadne zamrazí, ľad sa prestane kĺzať a my sa nepošmykneme. Neviem, či to bude mať niekto možnosť tohto roku vyskúšať, aspoň pri tých -30, ak áno, nech mi dá vedieť. Šmýka sa OR nešmýka sa?
