由东京大学田中教授领导的研究小组阐明了水的物理起源，在倾向于形成各种规则四面体结构的液体中极其特殊，以及温度和压力相图。我们成功地阐明了两者之间的关系。和特异性。
水具有其他液体所没有的极其独特的性质，如4°C时的最大密度和结晶过程中的体积膨胀，对气象、地球物理和生物现象有很大的影响。这种异常现象不仅在水中很常见，而且在硅、锗、碳和二氧化硅等倾向于形成规则四面体局部结构的液体中也很常见。众所周知，这些液体具有氢键和共价键等定向键，其起源是它们更喜欢局部四面体对称。然而，正四面体形成能力与温度/压力相图的形状以及这些液体的特异性之间的关系尚不清楚。
研究小组首次成功地使用模拟模型阐明了这些关系，该模型可以系统地改变形成正四面体结构的趋势强度。首先，通过将模拟中得到的各种奇点与课题组此前提出的理论模型的预测进行比较，可以看出，所有这些异常都是由于局部稳定结构的形成而揭示的。此外，根据比较，确定了控制这些特殊性的物理因素，以及水是这些液体中最特殊的物理原因（例如最大密度异常），并澄清了起源。
这项研究的结果有望极大地有助于系统了解对人类最重要的物质的具体特性，并有望在生命科学和地球科学等广泛领域产生溢出效应。
