冰比水輕，大家并不覺得奇怪，其實是一件非常奇怪的事。

　　咱們把一團豬油放在鍋子里，等它熔化了，再加進一團去。這團凝固的豬油，一定沉到熔化的豬油下面，決不會浮在面上。

　　在鍋子里熔錫也一個樣。錫塊總是沉在融錫下面。差不多所有的物質都一個樣，在固態的時候，密度都比在液態的時候大。

　　冰的密度反而比水小，所以能浮在水面上。在自然界中，這種情形是很少見的。

　　為什么冰的密度反而比水小呢?原因只有一個，就是水在結冰的時候，體積增大了，違背了“熱脹冷縮”的常規。

　　水在結冰的時候體積會膨脹，這倒是大家都知道的常識。冬天到來之前，我們把放在露天的水缸齊口埋在地面下，蓋上稻草編成的缸蓋，就為的提防水結了冰會把水缸脹破。

　　有人做過這樣的試驗：冬天，他在兩個炸彈的鋼殼里灌滿了水，用木塞塞緊了，放在露天過了一夜。第二天早上去看，一個炸彈殼的木塞給冰沖到了六七米以外，口子里長出一條冰柱;另一個炸彈殼裂了一道縫，冰從裂縫里擠了出來。

　　到了冬天，放在露天的瓦缸都應該倒扣過來，免得積了水會凍裂。露天的自來水管得用稻草包扎起來，結了冰放不出水來還是小事，凍裂了損失可大了。不能耐寒的花樹果樹和幼小的苗木，也得用稻草包扎。樹木的細胞里含的水要是結了冰，會把細胞膜脹破，植物的組織就給破壞了。

　　到了冬天，磚墻外層涂的水泥往往會整塊整塊往下掉;水泥鋪的場地路面往往會裂縫，甚至拱了起來;都是冰在作怪。水泥只要稍稍有點兒裂縫，雨水就會滲進去;要是一結冰，體積一膨脹，就把水泥給破壞了。

　　巖石崩裂也是這個道理。巖石的裂縫里積了水，冬天一結冰，體積一膨脹，就把裂縫撐大一點兒;第二年，裂縫里積的水更多了，結了冰，裂縫就撐得更大了。這樣年復一年，大塊的巖石就從山上崩下山來了。

　　如果水結冰的時候體積不膨脹，對于我們來說，不就減少了許多麻煩和損失嗎?初初想來，這話似乎很有道理，可是再一想，水結冰的時候體積如果收縮，冰的密度不就比水大了嗎?不就要沉到水底下去了嗎?水面上沒有冰，固然可以不妨礙航行，可是水一結冰就沉底，上層的水受了冷不是又要結冰嗎?水底的冰越積越多，最后所有的江河湖海，都非連底凍結不可了，而且永遠不會融化。太陽的熱是達不到海洋的底層的，海洋里的植物動物當然都無法生存。我們知道，陸地上的植物動物最初都是從海邊爬上岸來的。海洋連底凍結成冰，陸地上會不會有生物也成了問題。這樣一比較，你一定會作出正確的判斷來了。

　　冰不但密度比水小，還不容易傳熱。水面上結了冰，能保護下層的水，使下層的水凍結得稍稍慢一點兒。即使較小的池塘河溝，到了冬天連底凍結還是很少見的。連北冰洋的厚厚的冰塊下面，海水還照常流動，魚還在自由自在地游泳。

　　水在結冰的時候體積要膨脹，如果硬不讓它膨脹，溫度即使降到0℃以下，水仍舊結不成冰。換句話說，水受了壓力，凝固點就會降低。有人把水放在堅固的鋼筒里做過實驗，證明了這個設想。

　　咱們沒有鋼筒，也可以證明水受到了壓力會降低凝固點。在冬天，我們找一大塊冰來，把它擱在兩張桌子之間。拿一條鐵絲彎成個環，攔腰套在冰塊上。鐵絲環下面掛個沉甸甸的秤錘。我們會看到鐵絲會慢慢地往下扣進冰塊。可是鐵絲k面的冰仍舊結得好好的，沒有被鐵絲扣過的痕跡。這是怎么回事呢?原來鐵絲環下面掛著個秤錘，它扣在冰塊上的壓力是很大的，受壓的一部分冰就化成水了。鐵絲再往下扣，它上面的水失去了壓力，立刻又結成了冰。

　　溜冰就利用了這個原理。冰鞋底上有一雙冰刀，我們全身的重量，都在這雙薄薄的冰刀上。冰刀加在冰上的壓力是很大的，使冰化成了水。冰刀和冰之間有了這一薄層水，像加了潤滑劑似的，就可以順利地向前滑行了。玻璃比冰更滑溜，可是沒有人能穿了冰鞋在玻璃上溜的，就因為玻璃受了壓力不會融化。