北京冬奥会无疑点燃了全球对冰雪运动的热情，这场冰雪盛宴让人兴奋不已，赞叹连连。当冰雪运动员在冰面上驰骋时，人们欣赏到了无与伦比的精彩瞬间。这一切的背后都离不开冰面的光滑特性。
你是否想过这样一个问题：为什么冰面如此光滑？仅仅是因为冰面的低摩擦力吗？这个问题看似简单，却困扰了科学家多年。要解答这个问题，我们需要从物质的本质说起。
大多数物质在固态时比液态时密度要高。当物质冷却到足够的程度形成固态时，其分子会紧密地结合在一起。但冰是一个例外。冰是水在0℃或以下凝结成的固体。当水凝结成冰时，虽然水分子冻结成了固体，但它们之间的特殊氢键使得冰分子之间的空间增大，导致固态冰的密度比液态水低，这也是冰能漂浮在水中的原因。
那么，是什么让冰面如此光滑呢？我们日常生活中知道，让物体变滑通常是通过增加润滑剂来降低物体间的摩擦。但冰面并没有明显的润滑剂，是什么赋予了它如此特殊的滑性呢？
科学家针对这个问题提出了多种假设。其中，詹姆斯·汤普森在19世纪50年代提出的假设认为，在高压下冰会变成水。他认为溜冰鞋下的刀刃施加的压力足以融化冰的表面，形成一层具有润滑作用的水膜。后来的研究发现这个假设并不完全正确。体重的人站在刀刃上，并不能瞬间融化冰面。滑冰运动员的压力并不能融化冰面。还有人提出溜冰鞋与冰面摩擦产生热量融化冰的说法，但这也不能完全解释冰为何一开始就那么滑。行走冰面的经验告诉我们，滑倒是一件很随意的事，根本没有足够的时间来产生需要融化冰的摩擦力。因此科学家们开始寻找新的解释。
物理学家法拉第提出了一个有趣的猜测：冰的表面可能本身就存在一层水膜。当我们从冰箱取出两块冰块迅速叠在一起时，它们会牢牢粘在一起。这是因为冰块周围有一层液体，当这些液体相遇时就会冻结在一起。这层非常薄的液体层使得冰面变得格外光滑。这一猜测在1987年被科学家用X射线成像技术证实存在。液态层非常薄，大约比细菌还要小1000倍。最近的科学研究进一步发现，这层液体像油脂一样黏稠具有黏弹性，并非简单的水，而是水和微小碎冰的混合物。它们共同构成了冰面的天然润滑剂。这使得我们在冰上活动时实际上是在站在具有流动性的水膜上。微小碎冰在其中充当了滚动轴承的作用，这也解释了为什么我们在冰面上容易滑倒。所以下次你在冰上享受运动时也要明白这个情理之中的原因啦！