Varför flyter både varmt vatten och kall is ovanpå?

Fenomenet beror på att vatten uppför sig annorlunda än nästan alla andra kända ämnen. De flesta ämnen blir tätare – och därmed tyngre – ju kallare de blir. Vatten blir emellertid tätare endast tills det når en temperatur av plus fyra grader Celsius. Därunder utvidgar det sig igen och blir lättare. Eftersom is i vatten normalt har en temperatur på noll grader är den lättare än det omgivande vattnet och kommer därför att flyta ovanpå. Vattnets speciella sätt att uppföra sig vid temperaturer omkring nollpunkten har den effekten att ytans islager fungerar som isolering i förhållande till vattnet därunder. Det betyder att islagret vanligtvis inte blir tjockare än en meter, och därför kan djuren i vattnet överleva även en mycket kall och lång vinter. Om vattnet inte hade den här egenskapen, skulle isen sjunka, och då skulle sjöar och hav mycket långsamt frysa från bottnen så att det till sist endast låg ett tunt lager vatten överst. Det är mycket troligt att jordens klimat då skulle se helt annorlunda ut, och det skulle helt säkert ha påverkat livets möjligheter att utvecklas i vatten. För övrigt bär det faktum att vatten utvidgar sig när det blir kallare och fryser till is ansvaret för välkända fenomen som krossade flaskor i frysen och frostsprängda vattenrör.