冰为什么会浮在水面上？——而别的几乎所有固体，都沉进自己的液体里

铁块丢进铁水里会沉，蜡块丢进融化的蜡里也沉。几乎所有物质都这样：液体变固体时分子排得更紧，所以固体比液体重。

水不这样。冰比水轻约 8.3%——同样多的水结成冰，体积反而胀出约 9%。这就是冰块浮在饮料上、冰山浮在海上的原因。

秘密在水分子的形状。

水分子是 V 形的：氧原子在中间，两个氢原子在两头。氧原子很会抢电子，把氢的电子扯向自己，于是氧那头带负电、氢那头带正电。这一个的正电那头吸住另一个的负电那头——这种吸引叫氢键。

液态时分子跑来跑去，氢键不停断开又接上，分子可以紧紧挤在一起。一旦降到 0°C，分子慢得跑不动了，氢键就把每个分子和四个邻居固定住，搭成一张六边形的立体网。

问题就出在这张网上：六边形中间全是空隙。分子被固定住了，却比挤在一起更占地方。同样多的分子，体积胀出约 9%，密度掉到 0.917 g/cm³——冰就这么被「撑」轻了。

这个反常救了很多命。

如果冰比水重，冬天湖面结的冰会沉到湖底，湖水从下往上整个冻透，鱼虾水草全活不成。正因冰比水轻，它浮在最上面，像给水面盖了层被子：冰下还是液态的水，鱼虾缩在这层活水里熬过冬天。

下次看到冰块浮在杯里，你可以说：它不是「轻」，是被一张六边形的网撑松了。

动手试试： 用塑料杯（别用玻璃杯）装九分满的水放进冷冻室，第二天看：冰会从杯口鼓起来——这就是那 9%。再丢块冰进水杯，露出水面的部分刚好约一成，跟海上的冰山一个道理。