接着在2008年的一系列会议上，他与研究过冷水的同事进行了深入的交流。Nilsson很快发现他们的想法开始成形。Nilsson说，毕竟水只是一种物质，“它不可能在室温下和过冷状态下有着不同的描述。”他看见了将这两种描述统一的机遇。他说：“让我着迷的是，之前几乎没有这方面的试验研究，大部分都是理论学家的工作。”

在他尝试证明水也有第二临界点时，Nilsson着重关注Poole和Stanley理论中的关键预言：过冷水的密度在低温下会有涨落。方案很简单：测量密度涨落，然后改变条件使涨落增加。沿着这条路线（Stanley以物理化学先驱Benjamin Widom命名的Widom线），最终会到达临界点。“当你有了Widom线，”罗马第三大学的理论物理学家Paola Gallo说，“一定会出现临界现象。”

实际上这项试验一点也不简单。水易于凝结成冰：在微小的杂质周围，会迅速形成冰晶，这是Nilsson需要首先解决的问题。利用韩国的先进设备，2017年，Nilsson的团队获得了极纯的水滴，并把它滴入真空室中、冷却到-45°C。当水滴下落，Nilsson测量它的体积随压强的变化，从而获得其密度。

去年12月， Nilsson团队公布了试验结果。在水自发结冰前极短的一段时间内，他们捕捉到了过冷水状态的照片。研究者表示，他们捕捉到了Widom线的明显痕迹，这条轨迹会指向第二临界点。

一些研究人员，例如Gallo，认为Nilsson的想法十分重要。虽然研究人员称赞了Nilsson团队使用的技术，但却对其结论提出了质疑。英国科技设施委员会卢瑟福·阿普尔顿实验室的Alan Soper就指出，指向临界点的试验证据几乎为零。“Nilsson在试验中发现的效应不仅很微弱，而且有着多种可能的解释，其中之一是在其附近应该有第二临界点。”

另一位怀疑者，加州大学伯克利分校的Rich Saykally说：“需要更多的证据而不是这些漂亮的新结果来说服众多的专家。” 正如对Poole和Stanley的批评，Saykally认为，其结果可能只是水在低温下凝固时的特殊现象。

瑞士日内瓦，罗讷河和咸水的阿尔沃河交汇(Henryk Sadura / Alamy Stock Photo)

但在今年3月，新的证据再次出现。阿姆斯特丹大学的Sander Woutersen团队采用了完全不同的思路，他们尝试了另一种使水降温时停止结冰的方法：防冻剂。他们所用的防冻剂有着和水相似的分子结构，能够溶解并混合在周围液体中。当混合物降温时，它的密度出现突然变化。因为溶液和纯水的结构非常相似，他们认为结果表明水确实有第二临界点。普林斯顿大学的Pablo Debenedetti 也认为，这项工作支持了水由两相组成的观点，但对于这是否为最终结论，他仍持保留意见。

这项工作花了整整26年，而就在几个月之内，两组优秀的实验团队相继为Poole和Stanley的预测提供了坚实的数据。“科学就是这样有趣。” Stanley说道。

赋予生命的液体

如果这一理论是正确的，其影响不仅限于Nilsson和 Woutersen在实验室中创造出的奇异形式。“这些讨论都可以上升到室温，也适用于生命。” Nilsson说。Debenedetti也表示同意：“这些效应的影响十分深远，不仅仅是临界点。水在周围环境中的特性的确反映了其过冷时的特性。”

在伦敦南岸大学的Martin Chaplin看来，水在低温下存在两种结构，能够很好地解释我们在室温和大气压下看到的水的奇特行为。比如，低于4°C的液态水密度比冰大这一事实，是因为加热使水的无序性下降，形成密度更大的结构；水的高比热容，则是因为吸收的能量使得水分子从一种相转变为另一种。而水压力下的扩散能力（例如在身体中），则是由于高压下无序结构的流动性在增加。

对于Stanley来说，这说明水对我们的存在而言十分重要，第二临界点处密度的巨大涨落可能是生命出现的原因之一。Debenedetti则在继续验证这一猜想。他现在正用计算机模型来标记蛋白质在不同温压条件下，尤其是第二临界点附近的行为。Debenedetti说他对在极端条件下蛋白质如何和两种密度不同的液态水相互作用极为感兴趣。

然而，首先要确定的仍然是这一结论正确与否。后续实验有可能彻底解决这个问题。Nilsson决定去往韩国找到第二临界点的确切证据。如果他能成功，那么水的神秘行为将变得清晰起来；而水本身，将变得比以往更加奇特。

不管怎么样，保护水资源才是人类延续的重要之举。