以前我回答过水不能被压缩100万倍的问题,就是把1立方米的水压缩到1立方厘米。但是有人问能不能压缩到体积的百分之一。这次是指把100立方米的水压缩到1立方米。好像压缩比小很多,应该比较容易。但这些都做不到,因为物质有其本质属性,并不是说只要压力足够大,就会变得无限小。
我们来详细分析一下为什么水不能被压缩到显著改变体积,也就是密度不能有大的变化。
海水密度1.03,在万米深海达到1000个大气压以上,密度变化不大。因为水的密度与水的温度关系更大,4摄氏度时水的密度更高,所以深海的水密度有时没有浅海的水密度高。
把水压缩到1%会导致水分子分解。没有地球这么大的压力,人类不可能创造出这么大的压力,所以水永远不可能被压缩到1%的体积。
1表示1立方厘米的水是1克,1立方厘米是1毫升。一立方米的水是一百万毫升,也就是一百万克,重一吨。所以我们在购买液体物质时,经常用升(L)来衡量。一升是1000毫升,一瓶酒是500毫升,相当于500克,也就是1公斤。当然,乙醇的密度是0.789,我们平时喝的白酒含有百分之几十的乙醇,所以500毫升里没有1公斤。
在恒定压力下,水将具有以下性能:
当水处于100个大气压时,液态水就会冻结;当压力增加到3445个大气压,温度降低到-100摄氏度时,会形成高压冰,分子间距减小。随着高压的增加,冰会达到六方晶体,水分子之间的空隙会越来越小,密度会增加。
但是这种密度的增加是很微弱的,所以体积不可能减少很多,一般可以忽略。
这时如果增加几百万到几亿的压力,这种变化会很微弱,直到水分子的化学键被打破、被压碎,氢氧分子也被压碎,使氢氧原子变得自由,甚至核外电子逃逸成为自由电子,核聚变就可能被激发。
但此时的水早已不是水,而是氢原子和氧原子的混合气体。这种气体很可能是高压下原子汤的稠密半流体状态。有人认为这个压力极限是几十亿个大气压。
人类制造金属氢时,达到325万个大气压,这是迄今为止人类所能达到的更高压力。所以上面的水在几百万高压下的表现其实是一个理论值。

水的压缩状态会有质的变化。在压力临界点之前,体积变化不大。一旦这个临界点被打破,水就不是水了,状态和体积都会发生巨大的变化。但如果非要说被压缩100倍后是什么状态,只能说这种物质从过去的每立方米1吨水变成了100吨,这个密度在宇宙天体中根本不算什么。
当我们的太阳到最后变成白矮星的时候,这个密度会比这个高很多,会增加10万倍以上。100立方米的水被压进1立方米,却被压缩了100倍。一立方米的水从过去的1吨变成了100吨,一立方厘米的密度只有100克,而一颗白矮星上的物质却有1~10吨重。中子星上的物质密度是每立方厘米10-20亿吨。