Вы когда–нибудь задумывались, почему вода имеет максимум плотности при +4? Ну кроме того, что это закон жизни, или тайна веков — в смысле очень важно для жизни, поскольку обеспечивает не–промерзание водоемов, и создает в стоячей воде в средних широтах перемешивание дважды в год, насыщая кислородом глубокие слои воды?

Я вот заморочился — и оказалось, что есть теория — но полного ответа нет.
а заморочился из–за того, что захотелось поиграть с переохлажденной водой...

Почему нет однозначного ответа? Дело в том, что все сложно^ТМ

Все мы знаем, что вода замерзает при 0 градусов цельсия, это еще в школе сказали. Но это не так! На самом деле вода замерзает при 235 кельвинах, это –38 грдусов цельсия. Точнее не так — ОДНОРОДНАЯ вода без центров кристаллизации может оставаться в метастабильном жидком состоянии до этой температуры. Собственно видео в шапке и показывает переохлаждение воды.

Да, получилось — эксперимент с перового раза_{(а видео с пятого)}

Так вот, теория утверждает что существует две возможных фазы воды — высокой и низкой плотности. И при каких–то условиях чуть ли не может быть возможен спинодальный распад на две фазы — но вот беда, вода норовит замерзнуть раньше. Точнее, фазовый переход будет происходить ниже зоны метастабильности воды, а все (или почти все) что мы можем наблюдать в жидком виде находится выше критической точки фазового перехода воды высокой плотности в воду низкой плотности — и обратно. А значит все, что мыможем наблюдать — смесь этих двух фаз. Отличаются эти фазы взаимным расположением молекул — и в результате плотностью. Более плотная против более структурированной во второй координатной сфере.

Но, как мызнаем, ученые — не такие уж и дураки, %username%, и поэтому пытаются что–то увидеть и в смеси.
А увидеть локальную структуру можно несколькими методами –например, рентгеновской дифракцией или EXAFS–oм. Например:
https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00268976.2019.1567853
https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.3330752
И… это все похоже на правду, знаете ли!