2015-03-14   
Сам по себе, лед не скользкий. То, что на нем можно поскользнуться, вызвано тонким слоем воды на его поверхности. Эта вода является жидкостью с низкой вязкостью в которой нет постоянных межмолекулярных связей. Также это означает, что молекулы воды могут свободно перемещаться и легко заполнять любые микроскопические отверстия или трещины.

Но откуда вода появляется изначально. Самая первая теория считала, что причина в изменении давления. В 1886 году инженер John Joly предположил, что вес человека при катании на льду, создает достаточное давление, способное понизить температуру плавления льда, тем самым заставляя расплавлять верхний слой льда под коньками.

Но это объяснение не выдержало проверку временем. Независимо от того, какое давление вы оказываете на лед, вы не можете понизить точку плавления воды ниже -22 градусов по Цельсию, кроме того при повышении давления температура плавления, наоборот повышается.

В 1939 году Франк С. Боуден и Т.П. Хьюз предположили, что трение объектов скользящих по льду, нагревает его достаточно, для плавления. Однако исследования показали, что этого нагрева не достаточно при очень низких температурах. Кроме того, фрикционный нагрев не может объяснить, почему скользко, если объект находится неподвижно. То есть это тоже не основной фактор влияния.

Даже если объединить обе эти теории, все равно объяснение явлению не нашлось так, что исследования продолжились. Следующий эффект, который был обнаружен, лед образует тонкий слой жидкости на поверхности, даже при температуре ниже точки замерзания, и даже в отсутствие контакта с каким-либо предметом вплоть до -157 градусов по Цельсию где этот слой имеет толщину в одну молекулу. При нагревании количество слоев увеличивается. Таким образом, образование воды на поверхности свойство льда само по себе, а не следствие взаимодействия с чем-либо.

Самая актуальная на данный момент теория была опубликована в обзорной статье 2005 года в Physics Today Робертом Розенбергом. В ней он утверждает, что периодическая структура на поверхности разрушается, а молекулярные слои становятся более аморфными, из-за сокращения числа химических связей, удерживающих молекулы. То есть атомы во внешней поверхности колеблются с большей амплитудой, в зависимости от температуры, чем атомы в глубине.

Как и в любом интересном явлении существует влияние нескольких параметров, так что вероятнее всего ответ на эту загадку еще впереди.