小學生了解到水有三相：固態、液態和氣態。緊緊抓住，Gerald H. Pollack 教授將帶我們踏上穿越水邊的奇妙航行，向我們展示一個充滿體力活動的隱藏宇宙。
大家都知道水就是 H20…對吧？
您可能會驚訝地發現，當普通的水接觸到大多數表面時，它會轉化為 “EZ” (exclusion zone) 水，又稱為第四相 fourth phase 水 。這種轉化後的水是根本不同的。事實上，它甚至不共享相同的公式。 “EZ” 水是 H3O2！
所以呢？
首先， “EZ” 水並不罕見。你到處都會發現它。大量的物質存在於雲、雨、海浪、樹木，甚至你的體內。 “EZ” 水充滿您的細胞。
其次， “EZ” 水的作用與 H2O 不同。它有自己的一套特性，介於普通水和冰之間。當它由普通水製成時，它會產生電荷 —— 一種電池。這種能量在自然界中已被廣泛應用。
這本書。
Gerald H. Pollack 的寫作風格清晰、雄辯，充滿了軼事。大量異想天開的插圖和簡單的圖表有助於以適合非專家的讀者友好的方式表達他的觀點。
主題範圍包括：
• “EZ” 水是如何被發現的，以及這種結構化水是如何出現在人們眼前的。
• 對許多長期存在的理論的新解釋，例如：滲透、布朗運動、毛細管作用以及植物如何生長。
• 對健康、生物、能源的巨大影響。
“The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor”：超越固體液體已獲得多項獎項，包括技術傳播協會頒發的國際卓越獎。
但我們最近發現了似乎是第四階段的情況。此階段發生在親水性（親水性 hydrophilic）表面附近。它的範圍非常廣泛，從表面伸出多達數百萬個分子層。而且，其特性與散裝水有很大不同。
特別重要的是觀察到第四階段是帶電的；而且，旁邊的水帶有相反的電荷，形成可以產生電流的電池。我們發現光可以為電池充電。因此，水可以像植物一樣接收和處理從環境中吸收的電磁能量。然後可以利用吸收的電磁（光）能來進行工作，包括電氣和機械工作。最近的實驗證實了這種能量轉換的現實。
上面暗示的能量轉換框架似乎蘊涵豐富。它不僅提供了對水如何處理太陽能和其他能源的理解，而且還可以為更簡單地理解自然現象提供基礎，這些現象從天氣和綠色能源一直到生物問題，例如生命起源、運輸和生物多樣性。
Gerald H. Pollack 教授帶我們進行了一次奇妙的水上航行，向我們展示了一個充滿身體活動的隱藏宇宙，它提供了簡單到任何好奇的人都能理解的答案。在對話散文中，Pollack 為理解水結構的變化如何成為地球上最有活力的形式和運動轉變的基礎奠定了簡單的基礎。
xxxxxxxxxx
這本書 “The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor” 與大多數讀過的任何其他書都不一樣，大多數人讀完它後可能會有同樣的感覺。至少可以說，標題本身就很迷人。一直以來的常識不得不承認從未聽過或接觸過水的 “第四相 The Fourth Phase” 這個名詞。因此，閱讀這本書是一次充滿快樂和感悟的旅程 —— 這是一種教育。當我們讀得越多，就越確信這本書是必讀的，並且其內容必須以某種方式融入水文課程中 。這本書文筆優美，插圖富有啟發性，但對一般讀者，甚至水文學家 hydrologist 來說，讀起來並不容易。
在回顧本書的主題之前，有必要先定義水的第四相是甚麼。水的第四相 / 第四階段由 “ 禁區 (exclusion zone = EZ) ” 定義，“禁區” 形成於水下/中物質 (旁邊)，是一大片水域。它被稱為 “禁區”，因為它幾乎排除了一切。 EZ 是一個充電區，與散裝水明顯不同。它的電荷很重要，通常是負電荷，而大量的水則帶有互補的正電荷。
本書 “The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor” 的主題分為五個部分，共 18 章。第一部分 (Water Riddles: Forging the Pathway) 由三章組成，描述了許多啟發性的水謎語。第一章 (Surrounded by Mysteries) 討論了許多在實驗室和現場常見但難以解釋的現象。現場此類現象的一些例子如下：上湧的樹木導致混凝土開裂，水從根部通過狹窄的垂直柱向上移動，破裂時腳踝腫脹，冰滑，長距離波浪持續存在，堅固性用於建造沙雕的濕沙、尿布可容納其重量 50 倍的水、溫水的結冰速度比冷水更快、水滴在表面上擴散、在水面上行走、形成離散實體的雲、漂浮的冰、容納酸奶在一起，等等。實驗室的一些例子包括：“水橋的形成 water bridge”、水滴的漂浮、開爾文放電 Kelvin’s discharge 以及遷移微球 migrating microspheres 的出現。本章為後續章節的內容奠定了基礎。它強調這本書討論的是大量的水分子，而不是分子層次。它出色地揭開了水的社會行為之謎。
第二章 (The Social Behavior of H2O) 首先討論了對水的社會行為的理解現狀，接著描述了對水的理解的缺乏和水記憶的崩潰。最後提出了一個問題：為甚麼人們對地球上最常見的物質水知之甚少。這個問題本身似乎令人困惑。第三章 (The Enigma of Interfacial Water) 討論界面水 interfacial water.之謎。材料表面深刻影響水分子。本章從傳統的期望、瑣碎的解釋、“EZ” 的存在、“EZ” 的普遍性、溶質的排除、表面對附近水體影響的證據以及排除區域的秩序開始。本章最後反思了水的較不平凡的特性、難以解釋的水基現象 water-based phenomena，以及在接下來的章節中對 “EZ” 結構的解析 。
第二部分 (The Hidden Life of Water) 重點探討水的隱藏生命，由四章組成。第四章 (A Fourth Phase of Water?) 是水的第四階段 —— 本書的主題。這是本書的核心內容，其他章節也圍繞著它。它提供了俄羅斯科學家發現水的新相和聚水的簡短歷史背景，然後討論了 “EZ” 水的性質、近表面水的可能結構、堆疊偶極水 stacked dipolar water、結晶水 crystalline water、堆疊蜂窩片 stacking honeycomb sheets、初始層、晶格侵蝕 lattice erosion 和 “EZ” 尺寸、帶正電的 “EZ” 以及水的第四相。它透過制定一個結構模型 —— 堆疊表模型來進行總結。 “EZ” 屬於第四階段，因為它們既獨特又廣泛。
第五章 (Batteries Made From Water) 討論由水製成的電池。“EZ” 帶有電荷，這意味著它們包含電勢能。本章探討“EZ” 是否可能有一個帶相反電荷的伴極。首先討論“EZ” 以外的電荷、“EZ” 系統是否包含兩個極（而不是一個）、質子積聚、質子分佈、從 EZ 電池收集儲存的能量、電荷載體和工作生產以及高效的能量提取。本章的結論是，親水表面附近的水區域包含 “EZ”。為水電池充電是第六章 (Charging the Water Battery) 的主題。本章最後介紹了光能（尤其是紅外線）的 “EZ” 累積。這種能量使大量水分子彼此分離。
水作為自然的引擎，在第七章 (Water: The Engine of Nature) 中討論。它拉開了水作為能量轉換器的序幕，討論了 Giorgio Piccardi ( Carlo Artemi – “Giorgio Piccardi- A Forgotten, But Great, Italian Scientist” History Research (Volume 3, Issue 2) )的漫長研究 ( Paolo Manzelli, Mariagrazia Costa – “The secrets of water-scientific work by giorgio piccardi” Acta Veterinaria 8: 69-72, 1995 )；更神秘的振盪；能源轉換；將能量釋放為不同類型的能量輸出，例如光能輸出、物理化學功、電學功和機械功；類似光合作用的能量轉換；以及能量的平衡。本章最後回顧了 “EZ” 的形成和能量的流動 。它總結說，在親水表面旁邊，水分子將自己組織成液晶陣列，這些陣列可以意外地遠離其成核表面。這種排斥特徵的突出導致了 “EZ” 。 “EZ” 通常帶有負電荷，而大片水域則帶有互補的正電荷。形成 “EZ” 和分離電荷所需的能量來源是輻射能。
第三部分 (What Moves Water Moves the World) 由四章組成，重點討論是甚麼推動了水推動了世界。第八章 (A Universal Attractor) 討論了通用吸引子 universal attractor —— 對帶電粒子為何彼此靠近的精彩解釋。這看起來像是一個悖論，這一章對矛盾吸引力的機制提供了精彩的解釋。引用 Richard Phillips Feynman 的話，“喜歡喜歡喜歡 like likes like”，因為中間有 “不喜歡”，本章討論了遠程吸引力、不同電荷的作用、力平衡以及解決方案和暫停。本章最後給出了從原子到宇宙尺度的許多有趣的例子，例如氣態氫、二維膠體晶體 twodimensional colloidal crystal、合成生物分子、魚群行為、塵埃等離子體、雲和沙堡。
大多數水文學家在某種程度上都熟悉布朗運動，該運動將在第九章 (Brown’s Dance: Energy-Driven Movements) 中討論。人們認為這種能量會驅動粒子以隨機或布朗 Brown 方式無休止地來回移動。從這種運動的起源開始，本章討論了 Einstein 對布朗運動 Brownian motion 的解釋，布朗運動主要源於滲透和摩擦，以及氣體理論向液體的延伸，熱運動的概念，涉及尚未解決的問題，表現出布朗運動的非平衡，布朗運動的替代驅動力、驅動布朗運動的力、粒子對光的運動、係綜動力學、光驅動機制的優點。本章最後解釋了另一個假設，即入射輻射能驅動布朗運動。
第十章 (Heat and Temperature: Throwing New Light on Thermal Darkness ) 對熱暗 thermal darkness 提供了新的認識。從渦流水為甚麼會冷卻的問題開始，接著討論輻射能（電磁能量）的起源；波與材料的相互作用；水的輻射發射；溫度和熱量的意思；冷卻、加熱和輻射能；可疑的熱量和流失的體積；體積/熱量之謎的解析；和渦旋。本章最後回顧了水的熱特性以及 “EZ” 在輻射能產生中的作用。
第十一章 (Osmosis and Diffusion: They Don’t Just Happen) 討論了相互鏡像或相反的滲透和擴散。滲透需要流體向顆粒或分子運動，通常透過薄膜，也就是說，它是將水從濃度較高的地方轉移到濃度較低的地方的過程。另一方面，擴散需要粒子或分子透過流體從濃度較高的區域移動到濃度較低的區域。本章從討論標準擴散理論的限制開始，提出擴散公式必須考慮吸收的入射能量以及任何干擾電荷的理論。然後深入研究了傳統的滲透理論及其局限性，並提出滲透是能量驅動的輻射能和 “EZ” 參與的理論。接下來討論了有洞的水壩、鹽分、尿布和凝膠以及損傷和腫脹，並得出結論，能量和電荷是滲透和擴散的基礎。
第四部分 (Aqueous Forms in Nature) 由六章組成，討論自然界中的水相形式。第十二章 (The Power of Protonated Water) 討論質子化水的威力。質子是帶正電的粒子，它們的強大力量來自於 “EZ” 的積累、分子聚變產生的位能以及帶電水分子向負電荷運動和從正電荷退出的運動。因此，質子功率本質上是由靜電產生的。本章探討了靜電吸引和排斥方面的幾種日常現象，例如透過質子排斥減少摩擦、楔入表面、使冰變得光滑、電池運作、質子驅動催化以及質子為流體流動提供動力。本章最後斷言這些現像是 “EZ” 產生的直接結果。
第十三章 (Droplets and Bubbles: Siblings in the Water Family) 討論了作為囊泡家族中的兄弟姐妹的液滴和氣泡，液滴和氣泡的相似之處、液滴中包含的 “EZ” 膜以及氣泡周圍的 “EZ” 膜。結論是，液滴和氣泡彼此相似，都具有球形和透明的特徵，兩者都可以存在於水面之上或之下。第十四章 (Birth of a Bubble: A Passage to Maturity) 描述了氣泡的誕生，並認為液滴是氣泡的祖先。它試圖回答以下問題：
（1）水滴如何在水浴中形成，
（2）多個水滴如何合併以形成更大的水滴，
（3）較大的水滴如何轉變為含有蒸氣的氣泡，以及
（4）多個氣泡的合併如何導致沸騰。
首先討論胚胎氣泡概念，然後討論胚胎結構的創建、從液滴到氣泡的轉變、囊泡內質子的存在、囊泡相互作用、疏水-親水悖論、囊泡融合、融合增強穩定性和必然性，水沸騰，車窗上有水滴。得出囊泡與其他囊泡聚結以及囊泡 “EZ” 在一起的結論，然後推斷出拉鍊機制和囊泡濃縮以及沸騰的機制。
第十五章 (Clouds from Coffee: The Remarkable Nature of Evaporation) 涉及咖啡產生的雲/霧。它描述了上升蒸汽的解剖結構、液體中的空間模式、水中馬賽克模式的起源 、“EZ” 物質和特徵流、水馬賽克邊界的組成、深層馬賽克結構和循環、蒸發事件、蒸發循環的完成、防蟲網和氣流、空氣中的連結以及大氣的傳導性和摩擦力。結論是，囊泡透過相似機制在水中自組裝，形成廣泛的網狀結構。這些結構本質上是延伸到水中深處的管道。觀察到的上升結構只不過是蒸發的元素。
第十六章 (Water Trampolines: Layering at the Water’s Surface) 討論了彈跳床，該章詳細介紹了水面，並試圖闡明從水上行走到船隻漂浮等各種現象。它首先解釋了地表水和散裝水之間的差異、空氣-水界面上的類 “EZ” 區域、開放水域中較厚的表面區域、海嘯 、水面脆性、毛細管作用、高大樹木中的水輸送以及漂浮的水滴。結論是，含有 “EZ” 的結構排列在水面上並產生張力。
第十七章 (Warming Up to Ice) 詳細介紹了冰的形成和 “EZ” 在其中的作用、能量悖論、能量悖論的解決、冰之前的 “EZ”、溫度和冰的形成、質子衝、比較冰的形成、自然冰的形成、能量學的解決、與室溫冰。結論是從水到冰的轉變需要 “EZ” 中間體。
最後一部分，第五部分 (Summing Up: Unlocking Earthly Mysteries)，是對揭開塵世奧秘的總結。它是對科學文化的哲學反思，四個基本原理
（1）水有四種相：冰、“EZ”、水和蒸氣；
（2）水儲存能量；
（3）水從光中獲取能量；
（4）帶相同電荷的實體可以互相吸引
為甚麼這些原理仍然是秘密，以及未來路向。
這本 “The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor” 書以講故事的方式寫得非常好，清晰、清晰、易於理解。沒有任何人比 Gerald H. Pollack 更能描述這本書的主題。該書對於從事水科學的人來說具有很大的價值，反映了 Gerald H. Pollack 淵博的知識和豐富的經驗。這是一本非常有用的書，對於任何對水科學感興趣的研究生或教職員來說，這本書都是一個很好的補充。