I århundraden har vi lärt oss att vatten expanderar när det svalnar under 4°C, tills det når sin lägsta densitet omkring 4°C, vilket gör det till det enda kända ämnet vars fasta material är mindre tätt än dess flytande form.

Vattnets märkliga beteende har en stor effekt på jordens ekosystem eftersom stora vattenmassor sannolikt skulle frysa helt utan det under vintrar med drastisk kylning.

Det har inte varit helt klart varför just vatten trotsade en så uppenbar trend i naturen att förtäta vid kylning och istället betedde sig helt kontraintuitivt.

Ny forskning, utförd av två forskare vid University of Buffalo - Department of Mechanical and Aerospace Engineering, syftar till att äntligen lägga ner saken genom att utveckla en modell baserad på en grundläggande teori om flytande och fasta tillståndsegenskaper för ämnen. Den nya modellen förutspår inte bara att vatten, utan även andra ämnen som kisel och flytande natrium skulle uppvisa expansion vid kylning.

Enligt artikeln förutspår modellen att vatten beter sig som det gör på grund av "ett samspel mellan flera grundläggande processer på atomär skala när de organiserar sig i lokalt gynnade kluster som har högre densitet och mer löst packade strukturer med större termiska fluktuationer runt."