প্রতিদিন বিভিন্ন কাজে আমরা পানি ব্যবহার করি। পানি কোনো পাত্রে রেখে ফ্রিজে রাখার কিছু সময় পর দেখা যায় ওপরের দিকে জমাট বেঁধেছে কিন্তু নিচের দিকে তরলই থেকে গেছে। পানি কেন নিচ থেকে ওপরের দিকে জমাট বাঁধে এই প্রশ্ন মনে আসতেই পারে। অন্যান্য তরলের তুলনায় পানির এই বৈশিষ্ট্য অনন্য।

এই বৈশিষ্ট্যের কারণে বরফ পানিতে ভাসতে পারে। তাপমাত্রার কারণে পানির ঘনত্বের পরিবর্তন হয়। ঘনত্ব হলো একটি বস্তুর একক আয়তনের ভর। একটি পদার্থের পরমাণু ও অণুগুলো মূলত কতটা শক্তভাবে একে অপরের সঙ্গে আবদ্ধ থাকে এটি তারই পরিমাপ। বেশির ভাগ পদার্থের তাপমাত্রা কমার ফলে সেটির আয়তন কমে যায় এবং এর ঘনত্ব বেড়ে যায়। অর্থাৎ পরমাণু ও অণুগুলো আরও শক্ত বন্ধন তৈরি করে।

উদাহরণস্বরূপ, গরম বাতাসের ঘনত্ব ঠান্ডা বাতাসের চেয়ে কম হওয়ার কারণে গরম বাতাস প্রসারিত হয় ও ওপরের দিকে উঠে যায়। বিপরীতভাবে ঠান্ডা বাতাস সংকুচিত হয় ও নিচের দিকে চলে আসে। শুধু নির্দিষ্ট তাপমাত্রার নিচে পানিও একই আচরণ করে।

তাপমাত্রা কমে ৪ ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে এলে পানির ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি হয়। ৪ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় পানি তরলই থাকে। এরপর এই পানিকে আরও ঠান্ডা করলে কিন্তু আর ঘনত্ব বাড়ে না। উল্টো ঘনত্ব ধীরে ধীরে কমতে থাকে। শূন্য (০) ডিগ্রি সেলসিয়াস বা তার কম তাপমাত্রায় পৌঁছালে পানি জমে বরফে পরিণত হয়। এর ঘনত্ব তরল পানির চেয়ে কম হয়। ফলে বরফ পানিতে ভাসে। আর আশপাশের ঠান্ডা পানির ঘনত্ব বেশি হওয়ায় এগুলো নিচের দিকে যায়। তাপমাত্রা কমতে থাকলে ওপর থেকে নিচের দিকে পানি ক্রমাগত বরফে পরিণত হয়।

কিন্তু অন্যান্য তরল পদার্থ জমাট বাঁধলে ঘনত্ব বেড়ে যায় ও তা নিচের দিকে চলে যায়। ফলে মনে হয় নিচ থেকেই এসব তরল জমাট বাঁধে।

পানির এই অনন্য বৈশিষ্ট্যের কিছু সুফল প্রকৃতিতে দেখা যায়। পানি যদি নিচ থেকে ওপরের দিকে বরফ পরিণত হলে শীতপ্রধান দেশের নদী, নালা, পুকুর বা হ্রদের পানিতে মাছ, জলজ উদ্ভিদ ও অন্যান্য প্রাণী বেঁচে থাকতে পারত না। শীতের সময় এসব স্থানে ওপরের দিকে বরফ জমলেও নিচের দিকে পানি তরল অবস্থায় থাকে। তাই বরফের নিচে জলজ উদ্ভিদ ও প্রাণী বাঁচতে পারে। এমনটি না হলে শীতপ্রধান দেশের জলজ প্রাণী বহু আগেই নিশ্চিহ্ন হয়ে যেত!

তথ্যসূত্র: ব্রিটানিকা