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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene, Physik und Kultur

Als es kälter wurde, rückte das Wasser zusammen

Wenn Wasser gefriert, haben wir die Vorstellung, dass die Wasserteilchen dichter aneinanderrücken und sich zu Eis verdichten. So heißt es in dem Gedicht „Zugefroren“ von Günter Grass (1927 – 2015):

Als es kälter wurde,
das Lachen hinter den Scheiben blieb,
nur noch als Päckchen und Brief
zweimal am Tag ins Haus kam,
als es kälter wurde,
rückte das Wasser zusammen.

Aber ist das wirklich so? Wenn dem so wäre, würde kein Teich von oben zufrieren, würden keine Wasserleitungen bei Frost gesprengt, gäbe es kein Leben auf der Erde so wie wir es kennen.
Wenn Wasser kälter wird als 4°C, verringert sich seine Dichte; es wird leichter und steigt auf, während das schwerere, wärmere Wasser absinkt. Wenn bei weiterer Abkühlung schließlich 0°C erreicht ist, verfestigt es sich und wird zu festem Wasser, zu Eis.
Da sich fast alle anderen Stoffe „normal“ verhalten und beim Erstarren dichter werden, spricht man auch von der (Dichte-)Anomalie des Wassers.
Mehr als viele Worte sagt ein einfaches Experiment. Man fülle zwei kleine Gefäße (z.B. die metallenen Schraubverschlüsse eine Mineralwasserflasche jeweils randvoll mit Wasser und mit flüssigem Kerzenwachs. Anschließend stelle man die beiden Gefäße ins Gefrierfach bis die Flüssigkeiten erstarrt sind. (Den Wachs kann man natürlich auch bei Zimmertemperatur erstarren lassen.) Das Ergebnis ist in den Fotos zu sehen.
Bei Gedichten können wir allerdings in der Regel davon ausgehen, dass hier wirklich etwas verdichtet  wurde und dichter geworden ist.

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