科学

氷はなぜ水に浮く？水だけの特別な性質

2026年 · 読了3分

氷が水に浮くのは、水が凍るときに隙間の多い形に並び、体積が増えて軽くなるからです。実はとても珍しい性質です。

コップの水に氷を入れると、当たり前のように浮かびます。見慣れた光景ですが、これは自然界ではかなり例外的なことです。多くの物質は、その常識とは逆のふるまいをします。

ふつうの物質は固まると沈む

たいていの物質は、液体から固体になると分子がぎゅっと詰まり、体積が小さくなって重くなります。だから固体は液体に沈むのがふつうです。もし水も同じ性質だったら、氷は水の底に沈んでいったはずです。

ところが水は違います。凍るとき、水の粒が隙間の多い規則正しい形に並び、体積がかえって増えるのです。同じ重さでかさが大きくなる、つまり軽くなるので、氷は水に浮きます。この逆転こそが水の特別なところです。

冬の湖を思い浮かべてください。氷が浮くおかげで、表面が凍っても氷が「蓋」になり、その下の水は凍らずに残ります。もし氷が沈んでいたら、湖は底から凍りつき、魚や生き物は生きられません。氷が浮くという一見ささいな性質が、水の中の命を守っているのです。

コップに浮かぶ氷は、地球の生き物にとって大切な性質の小さな実演です。次に氷を見たら、その「浮く」ことのありがたさを思い出してみてください。