Pohyb po ledové ploše s elegancí je umožněn tenkou vrstvou vody, která pokrývá led. Vědci se domnívají, že tato vrstva, která vykazuje kluzné vlastnosti, je důvodem, proč je led kluzký, ale názory na to, jak tato vrstva vzniká, se různí. Časopis Quanta Magazine přináší vysvětlení o dosud navrhovaných hypotézách a o nové teorii předložené v srpnu 2025.
Existující hypotézy o kluzkém ledu
O kluzkosti ledu diskutovaly tři hlavní teorie po dobu více než dvou století.
Hypotéza tlaku
Př první návrh, který předložil anglický inženýr James Thomson ve středním 19. století, se tvrdí, že když člověk šlápne na led, tlak způsobuje jeho tavení a tím zvyšuje kluzkost. Normálně se led taje při teplotě 0 °C, ale tlak může snižovat bod tání, což může vést k vytvoření vodní vrstvy i při nižších teplotách.
Nicméně v 30. letech 20. století zpochybnili tuto teorii chemici Frank P. Bowden a T. P. Hughes z Knihovny Cambridge. Tyto výzkumy ukázaly, že tlak vyvíjený průměrným lyžařem je příliš malý na to, aby změnil bod tání ledu, a k tomu, aby dosáhli takového efektu, by váha lyžaře musela být několik tisíc kilogramů.
Hypotéza tření
Druhá hypotéza, kterou navrhli Bowden a Hughes, se zaměřuje na teplo generované třením. Podle nich se led taje díky teplu, které se uvolňuje při tření. Jejich experimenty ukázaly, že materiály, které snadno absorbují teplo, při kontaktu s ledem snižují množství potřebného tepla k tání a způsobují, že led je méně kluzký.
Avšak mnozí vědci proti této teorii namítají, že kluznost se začíná projevovat ještě před vznikem tření; tedy když někdo začíná jezdit po ledu. Výzkumný tým vedený Danielem Bonnem z Amsterodamské univerzity provedl experiment, kdy posouval kovové fragmenty různou rychlostí po kluzišti a zjistil, že kluznost není závislá na rychlosti. To naznačuje, že tření nezpůsobuje kluzkost ledu.
Hypotéza předběžného tání
Třetí hypotéza, známá jako teorie předběžného tání, uvádí, že ledová vrstva je vlhká ještě před kontaktem. V roce 1842 britský vědec Michael Faraday pozoroval, že když se dotknou dva kusy ledu, mohou se navzájem slepit, dokonce i když se dotýkají rukou. Faraday toto jev popsal jako existenci tenké vrstvy předběžného tání, avšak nebyl schopen objasnit mechanismus, který by to vysvětlil, a další vědci, jako Charles Gurney a Voldemar Weile, na to potřebovali až sto let.
Tato teorie vysvětluje, že molekuly blízko povrchu ledu se chovají jinak než molekuly uvnitř ledu. Led má krystalickou strukturu, kde jsou vodní molekuly pevně spojeny v periodickém mřížovém uspořádání, ale na povrchu mají molekuly méně sousedních vazeb a tím mají větší pohybovou volnost, takže se mohou snadno vyvést pomocí bruslí nebo lyží.
