學校教了一百多年的「冰為什麼滑」，可能是錯的

小時候在冰上摔一跤，大人多半會順便上一課：因為你踩得重，壓力和摩擦把冰融成一層水，所以滑。

這個解釋太順了，順到沒人想過要檢查。2025 年，德國一組物理學家說，他們的電腦模擬不同意。

事情經過

標準答案有名有姓。薩爾蘭大學的新聞稿說，這套壓力與摩擦融冰的說法，是詹姆斯・湯姆森（James Thomson，克耳文勳爵的哥哥；新聞稿把名字拼成 Thompson）在近兩百年前提出的；新聞稿也寫，全世界的學童學這個學了一百多年。要補一句：湯姆森研究的是壓力讓冰的熔點下降（復冰現象），「摩擦融化」是後來才發展出來的說法，新聞稿把兩者一起算在他頭上，講得比較簡化。

質疑它的是薩爾蘭大學的團隊：穆瑟（Martin Müser）、阿提拉（Achraf Atila）和蘇霍姆利諾夫（Sergey Sukhomlinov）。論文 2025 年 8 月 7 日刊在《Physical Review Letters》第 135 卷第 6 期，標題是〈Cold Self-Lubrication of Sliding Ice〉，意思是「滑動的冰在低溫下自我潤滑」。

他們做的是分子層級的電腦模擬，用的是 TIP4P/Ice 水分子模型。摘要的結論寫得很短：冰表面會液化，但不是熱力學意義上的融化，主要是低溫下由位移驅動的非晶化。表面的分子排列被拖亂，從整齊的晶體變成沒有秩序的一層。

新聞稿用另一種講法解釋這件事：冰分子本身帶有偶極，也就是分子裡一端偏正電、一端偏負電。鞋底或滑雪板接觸冰的時候，兩邊的偶極互相作用，卻沒辦法同時排成穩定的整齊狀態，新聞稿把這種「彼此拉扯、排不齊」叫作受挫，結果表層就亂了，成了液膜。穆瑟的話是：壓力和摩擦，在形成冰上那層薄液膜的過程裡，都沒有特別重要的角色。

這個模型有一個很反直覺的推論。新聞稿說，這層液膜即使接近絕對零度也會形成，只是黏度比蜂蜜還高。穆瑟的說法是，冰與滑雪板之間仍然有液膜，所以極低溫下滑雪在理論上不是不可能，只是實際上沒法用，你的板子會像踩在蜂蜜上。

正方舊說法一直有裂縫

支持新結果的人，立場可以這樣說。

第一，模擬給的是機制，不是只說「舊的不對」。偶極互相作用解釋了為什麼表層會亂，也解釋了低溫為什麼還有液膜。

第二，論文作者自己對舊理論的評語很直接。摘要結尾寫道，目前領先的摩擦融冰理論「似乎難以直接用實驗驗證」。舊說法教了這麼久，卻一直沒人能直接用實驗驗證它。

第三，摘要還補了一個條件：要讓摩擦降到很低，需要水在疏水表面上滑動，或是在極高速度下有額外的水。所以這個模型不是「冰一碰就滑」，它有自己的適用條件。

反方這是模擬，還不是實驗

保守的讀法也有三點。

第一，整個結論來自電腦模擬。我們讀的新聞稿沒有提到實驗確認，PRL 摘要也把這個結果定位成對舊理論的替代解釋。模擬再精細，它的結論受限於模型本身：TIP4P/Ice 是一個近似的水分子模型，不是真的冰。

第二，「偶極」這個說法，目前主要出現在新聞稿。我們打開的 PRL 摘要頁，用的是「位移驅動的非晶化」，沒有提到偶極。兩種描述可能講的是同一件事，也可能新聞稿為了讓外行人讀懂而簡化了，這點要看論文全文才能確定，而我們沒有打開全文。

第三，「學校教錯了」是新聞稿的框架，而不是科學界已經達成的共識。穆瑟的說法是壓力與摩擦「都不是特別重要」，並沒有說完全沒有作用。舊說法接下來有沒有人用實驗反駁、或是替它辯護，是之後的事。

出處

1. Cold Self-Lubrication of Sliding IcePhysical Review Letters，2025
2. Why we slip on ice, physicists challenge centuries-old assumptions薩爾蘭大學新聞稿，2025

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