如果冰的密度比水大，這個世界會有什麼不同？

12-24

美國科幻作家Ｇ·Ｒ·尤赫曾經開過這個腦洞，並寫了一篇短篇《TSIAL星球上的悲劇》。在這裡可以閱讀全文。
《外國科幻小說》《ＴＳＩＡＬ星球上的悲劇》》作者：[美] Ｇ?Ｒ?尤赫,佚名

這篇文章曾經被大劉推薦過，因為是科幻小說中很少見的「修改物理定律」的科幻類型。在他的設想下，情況不容樂觀。人類很可能會面臨毀滅的命運。

有興趣可以去看看~

rose和jack會結婚吧。

補充一個假設推論：

物質的熔點（凝固點，下同），通常是指一個大氣壓時的情況；如果壓強變化，熔點也要發生變化。熔點隨壓強的變化有兩種不同的情況。對於大多數物質，熔化過程是體積變大的過程，當壓強增大時，這些物質的熔點要升高；對於像水這樣的物質，與大多數物質不同，冰熔化成水的過程體積要縮小 (金屬鉍、銻等也是如此) ，當壓強增大時冰的熔點要降低。

因此本假設下，壓強增大，水的凝固點要升高。

大部分答案認為冰比水密度大會直接帶來冰期……
然而我不這麼看，主要從三個角度考慮這個問題：
一是全球宏觀角度：
我們不妨先考慮這樣一個問題：海面和陸地或冰蓋冰面，兩者誰對輻射的反射能力更強？
答案應當是冰面。
這意味著，從全球角度考慮，由於冰比水密度大，凡是在冬季會形成浮冰的水域，其對太陽輻射的吸收能力由於表面的變化得到增強，考慮到缺少表面冰面保護後，水體由於對流作用，水溫上下差異更小，更多的水的比熱容被用來承載整體環境溫度的降低，因此全球範圍內的冬季氣溫將會有所提高（輻射吸收更多，比熱容巨大的水體的溫度調節功能發揮作用更大）。
考慮全球冰蓋的實際情況（高緯度，太陽輻射角小，有極晝極夜，除了北冰洋一片多為陸地冰蓋），我覺得這個效應不會太強，但是能保證的一個結果是：地球不會因為本題假設直接進入冰期。

看完宏觀整體情況，再對微觀環境變化進行分析，我們知道水有一個獨特的性質，就是其密度變化不是完全的熱脹冷縮，因此微觀水體的垂直水溫分布存在這樣的現象：

水體熱分層
（1）由0℃及其以下向4℃升溫，這時水的密度增加，由於熱的傳遞，表層水較重，開始下沉，下層水輕，上浮，表層水和底層水發生垂直扭轉的現象，直到整個水體都達到4℃為止，這個時期稱全同溫扭轉期。
（2）水由4℃繼續升溫，表層水密度下降，底層水相對較重，不發生扭轉。由於熱傳導，在表層和底層之間常產生一個躍溫層，其特點是：溫度的梯度很大，這時水呈停滯狀態，這種狀態成為正分層，一般出現在春夏季節。
當氣候變化（大風、雨、氣壓低）時，也可以發生扭轉現象，使底層的缺氧水及其有毒物質（H2S、氨氣）帶到表層，造成表層水缺氧，產生泛塘現象。
（3）高溫向4℃降溫時，表層水密度增加，開始下沉，與次表層水扭轉混合，最後與底層水扭轉混合，出現全同溫扭轉（夏秋季節），也可以造成泛塘。
（4）從4℃繼續降溫，表層水密度下降，停在表層，比下層水水溫低，這種狀態稱為逆分層。

由這一性質產生的結果，概括起來就是：底層水溫較為穩定，表層水溫隨氣溫和輻射影響變化較大。
本問題中，假設情況是表層水結冰後，冰晶的密度將比水大，那麼，（4）水溫逆分層的情況將不再發生，表層低溫水結冰後，形成的小冰晶（考慮水體表面張力，冰晶的直徑應該存在一個極限值，大於這個極限值的冰晶將下沉）下沉，離開表層低溫水體，進入地層恆溫水體，然後融化，因此水溫逆分層情況將消失，最終結果如下：
（1）4℃以下，水體全部為同溫扭轉期。
（2）4℃以上，水體水溫正分層（上比下高）

這意味著，當冬季來臨時，一個小的池塘/河流水體，由於整體水溫同溫降低，到冰點以下，幾乎同時凍成一個冰坨坨，而不是像現在那樣，從上往下凍。
而當春夏來臨時，整個池塘發生如下變化：
（1）表層水融化
（2）表層水維持在4℃並逐步侵蝕融化地層冰
（3-1）由於0℃的水的密度和8℃的水密度相當，因此只要表層水不快速升溫到8℃，那麼整個池塘的水會維持在4℃左右，並不斷侵蝕融化底層的冰，最終全池融化，水溫繼續升高，出現正分層。
（3-2）當表層水溫升溫過快時，可能發生這樣的水溫正分層

8℃以上水
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0℃水
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0℃及以下冰

我個人認為3-2的情況出現的可能不大（或者比例不大），因為這樣的水溫變化意味著氣溫轉暖十分迅速，所處的環境應該是一個四季變化十分迅速，冬季溫度很低，春季溫度急劇上升的地方，並且還要有比較充足的水資源，水太少了土壤溫度的變化也足以把下層的冰融化，西伯利亞地區也許會發生這種情況。

因此，我認為在本題假設下，中高緯度地區小的池塘、河流水體將會出現整體凝固/融化的情況，帶來的生態影響是這部分地區的水生生物基本玩完了。如果放在我國的話，界限可能是秦嶺淮河以北（這部分待補充完善），但是大家擔心的洪水可能未必會發生，因為冰都在河底，不會淤塞河道，只是抬高水位，而春季水位達不到汛期的水位，且快速流動的水體不容易發生水溫正分層，所以發生洪水的可能性真的不大，甚至黃河凌汛會從此消失。

然後我們將上文中小型水體的分析應用到大型水體中——海洋
海洋水溫分層現象更為顯著

世界海洋的水溫變化一般在-2℃—30℃之間，其中年平均水溫超過20℃的區域占整個海洋面積的一半以上。經直接觀測表明：海水溫度日變化很小，變化水深範圍從0—30米處，而年變化可到達水深350米左右處。在水深350米左右處，有一恆溫層。但隨深度增加，水溫逐漸下降（每深1000米，約下降1°—2℃），在水深3000—4000米處，溫度達到2°—-1℃。

這時將存在兩個極端，一是對於深海來說，由於水壓增加，凝固點升高，全凍上了，這一情況到某個臨界水深驟然消失，然後對於這個臨界水深上面的水，由於水溫逆分層現象的消失，水體比熱容又大，現在世界上的浮冰水總量與它們下層臨界水深以上的水的體積比起來小太多，完全無法達到微型水體那樣的全部凍上的程度……（這部分需要再找數據論證，可能出現臨界水深太小而真的出現全凍上的情況）
所以，所有的浮冰都消失了。

因此，對於海洋來說，我們將看到，深海出現一個超大冰層，這個冰層的邊界將與現在的大陸板塊邊界高度重合（板塊邊界地質活動劇烈，水溫高，沒凍上），由於這部分冰層凝固了大量水，冰的體積還比水小，世界海平面將大大降低，由此帶來的地質活動恐怕會很可怕……
對於生態系統來說，深海生態系統玩完了，然後北極熊玩完了，以浮游生物為基礎的海洋生態系統倒不會受到大的影響。

然而，雖然冰期沒有直接到來，但是由於板塊活動劇烈，到處火山爆發地震災害，火山灰漫布全球，太陽被遮擋，隨著氣溫的降低，海水的臨界水深不斷降低，直到大部分海域出現整體凍結，而凍結的海水對大陸板塊邊界的壓力不均勻越來越劇烈，最終出現大陸板塊邊界火山活動更加劇烈，而板塊其他地方進入暗無天日的冰期。

於是後來有人把這段歷史編成了冰與火之歌……

若干年後，地球的內能耗盡，火山灰塵埃由於大氣水分缺乏難以被降水沖刷落地，長久瀰漫在星球表面，這顆星球變成了灰渣渣籠罩的冰坨坨。

以下答案來自我和我的腦洞朋友們～
如果冰的密度突然大於水～
1、浮冰密度突然大於水，如果質量不變，體積減小，會沉如海底，導致海平面不是上升而是微微下降。
2、可樂加冰後，冰沉底後製冷效果變差，必須攪拌才能喝到冰爽的可樂。
3，冬天湖面結冰立刻下沉，冰到湖底又熔化。循環往複，當湖水的整體溫度降到冰點時，沉到湖底的冰不再熔化，冰逐漸積累直至湖整個被凍住。
4，高緯度地區的江河湖海被凍瓷實，水生物大規模滅絕。
5，春天湖水熔化的非常有限，只有表層水熔化。
6，小池塘撈魚方便了，冬天在冰面上直接撿就可以了。
7，活水變少，農業漁業受到極大打擊，造成大規模人口流向熱帶。
8，社會動蕩，甚至高緯度強國不得已發起戰爭以緩解國內矛盾。
9，浮冰沉底導致北極熊大規模死亡，後期倖存的北極熊將領地拓展到溫帶，因和人類搶食物，被人類滅絕。
10，高緯度永凍地區面積增大，地球總體反射太陽光增多，地球溫度下降，大冰期開始。
11、多個邪教組織宣稱對此突變負責，宗教界混亂不堪。
12、科學界努力無果，科學實驗室遭暴民破壞，科學研究停滯。
13、水結冰後體積不再膨脹，細胞壁不會被冰晶撐破，不死速凍技術取得突破性進展，很多人選擇速凍求生，期望未來被解凍。
14、再喝不到雪頂咖啡了～
15、人類為了防止地球被整個凍住，政府計劃大規模向大氣中釋放無害溫室氣體。由於動亂、戰爭、技術等問題，導致該計劃未被完全實施，地球繼續變冷。
16、為了取暖和熔水，人們大量燃燒用木材，煤炭，大氣污染嚴重，煙塵擋住了陽光，加劇地球變冷。
17、人類的生存範圍越來越小，人口減少到十萬左右，靠原有資源、轉基因農業、嚴格軍事化、太陽能維持。
18、海洋被完全凍住後，由於地熱和冰層壓力，在冰海底部有很多液態水層，在完全的黑暗中，這裡進化出各種半透明小型生物，形成一個個封閉的生態圈。
19、有部分人類也轉移到相對暖和的地下，成為地下人。最終由於人口不足，繁衍受限而滅絕。
20、倖存者於2516年終於實現了可控核聚變，巨大的清潔核能不斷從水中釋放出來，用來獲得液態水，人口開始增長～冷凍人被成批解凍。
21、3016年，地球基本恢復了生機
22、某四維生物把兒子叫來訓斥：「我的遊戲《模擬宇宙》你再敢亂調參數，就把你關到三維世界裡去！」

想啊，北極那麼冷，零下幾十度了，上面漂了一層冰，給下面的水保溫，維持在零上的溫度。如果冰沉到水底了，那麼水就會不斷結冰-下沉-結冰-下沉，直到整個北冰洋都凍起來。

那現在去哪找鱈魚鯡魚北極貝紅鮭魚去吃呀……

地球上大部分生物會滅絕
（結尾補個腦洞:冷凍生物、冬眠技術及其引發的倫理危機）
（不想再一一解釋了，常識性疑問請自行查資料或百度。謝謝提出意見，如果真有邏輯或技術性漏洞我會採納並註明修改，謝謝(^_^)）
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解釋一下，當冰密度比水大，那麼在寒帶及溫帶地區，已經凍上的冰會不斷下沉，把下面的水擠上來，周而復始，直到全部凍成冰。這樣寒帶及溫帶的水系除了夏天會被曬化表層，形成表層水以外，其餘時間都將凍住。
——這樣的話地球首先將變成兩端水系（大陸上沒水的地方還是沒冰的）大半部分是冰，中間有一條不凍水帶的模樣。
——但這只是開始，隨著兩端的封凍，這些地區的水生物會消失（魚類或許會在夏天從熱帶游回來），其中關鍵的是藻類（藻類承擔了多數氧氣製造的任務，貌似是90％？）
隨著藻類減少，二氧化碳增多，且人類為了春秋冬用水會加大二氧化碳排放。
——結果就是:地球在春秋冬三季因為冰蓋增加，因反射導致熱量吸收少，而特別冷；而夏季溫室效應嚴重，特別熱，卻因為無法融化深層冰，而不能將熱量通過這種方式保留下來。形成夏天極熱冬天極冷的局面。（好比沙漠，白天特別熱，晚上特別冷）
——水生生物如果沒有辦法在冬天趕到熱帶，就會被凍死在冰里，路生生物整個冬天都找不到水和食物。因此對於陸地生物圈，絕對會引發毀滅性的連鎖反應。唯一能倖存的只有熱帶水域，但不知道環境劇變導致的所有海洋生物都擠到熱帶避難，會對熱帶造成怎樣的影響。
——有可能生物圈挺不過去崩潰了，挺過去了也會有大批物種滅絕，剩下的海洋物種集中於熱帶，而大陸物種也養成在暖季拚命生長繁殖，寒季長期冬眠的生活方式。
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補個腦洞:冷凍生物的出現
——由於冰比水重，那麼密度比水大，水結晶的時候，體積會減少而不是增大。這意味著什麼呢，細胞凍結的時候不會因為水分凍結體積增大而脹破細胞膜。（海平面也會下降，但之前想想開不了什麼腦洞就沒寫→_→，有知友說到就提一句）
——那麼在溫帶地區可能會出現一些生物，在夏天的時候活動繁殖，在冬天的時候將自己（或者自己的卵）凍在冰里，只保留最低的能量消耗和神經活動，直到夏天解凍。
——而智慧生物會更快發展出「冬眠技術」（目前人類冬眠技術的瓶頸就是如何避免細胞在凍結和解凍的時候被破壞），從而出現諸如利用冬眠技術進行:宇宙遠航探索、絕症患者冬眠直到未來醫療技術突破、支援未來計劃（向大劉致敬）之類的應用。
——地球計生委強烈要求人類（或許不是人類）在啪啪啪之前必須進行基因序列測試，以防對方是你的第N代後人或冬眠過來的N代祖父。
同時由於冬眠人的大量穿越，導致基因混雜（可能某個你喜歡的姑娘的爺爺就是你第N代祖先冬眠穿越過來生下的兒子），從而引發了空前的倫理危機。進而引發保守派、自luan由lun派、中立派的鬥爭。其中保守派致力於保護自己的基因，堅決不與冬眠人和冬眠人的後代結婚，以防與對方產生倫理糾紛的可能。

如果那樣，人體冷凍早就實現了！有可能連保護劑都不用！
如果是那樣，從古代起就能實現隨意的冷凍和復活，我靠，那將是怎樣的社會啊，真是腦洞大開！！

如果冰的密度比水大，那顯然其結構不再受氫鍵影響，如果沒有氫鍵，我們就都玩完了。舉個簡單的例子，DNA分子的兩條鏈之間就是靠氫鍵連接的。
p.s. 不要妄圖改變任何一條看似和其他無關的物理定律，否則帶來的後果可能不堪設想

暫且不談這個改變對於化學鍵的影響，我們從宏觀角度開一下腦洞。

首先，冰的密度如果比水大，那麼靠近兩極的深海生態系統估計就全滅了。因為兩極的冰會快速下沉到海底，海洋生物肯定被冰壓死了。估計只有會破冰或者體積小的生物能適應新的環境。但這已經對生態鏈造成極大傷害。

其次，冰雹天氣將變得極其可怕。現在可以在現實中體驗一下大法師的暴風雪技能殺傷力如何了。

最後，兩極冰蓋可能會垮塌、滑坡。而一旦冰蓋遭到破壞，不僅會減少對陽光的反射率而增加全球均溫，且對洋流、生物圈都有極大破壞。

哈爾濱:歡迎大家來到松花江底部的冰雪大世界！！

很簡單，地球大多數生物都會死掉.

冬天結冰的時候水面上面結冰，冰層會在天熱的時候化開，魚兒還能正常生活.

要是冰從河床一步一步凝結上來的，額，貌似魚兒就死定了。一層一層凍上來，底下化不掉。

地球的水只有淺淺一層，其他都是冰塊在水底。
於是生物鏈被嚴重斷檔。人類說不定可以靠自己無與倫比的智慧創造活下去的條件，其他生物估計沒能剩多少了。

純粹個人猜測，如有與實際科學雷同，純屬故意！

地球不會因此變冷。地球的溫度本質上是地球對外輻射和接受太陽輻射的一個平衡，而在全球海洋凍上之前（必須要在還是全部結冰直到海面上都是冰時才能反射大部分太陽光），兩者是不會變的。那麼一個冬天能否把海洋全凍上呢？全球的海水總量大約1.4e18噸，全部凝固成冰需要僅凝結熱就有4.7e26焦，就算忽略太陽的給地球的熱量，把地球看做黑體的話，300K的情況下這麼多熱量輻射出去大約要60年。。所以地球應該會變熱一點（因為浮冰都沒了海水吸熱增加）

如果冰的密度比水大，那給水加足夠的壓強就能讓水凝固了。大洋里的水在自重下下層就都結冰了。這會是什麼後果我就不太清楚了
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水都結冰了體積又變小，海平面下降一大截肯定是沒問題了。

（好像偏題了……？）

重水結成的冰就比普通水重……

我親手做過一次這個實驗，把一小塊「重冰」丟進了普通水。看著它沉了下去的那個瞬間還是十分震撼的……

我來試著用自己的高中以下物理知識推論一下。打密度比較麻煩，就用輕和重來代替，說法不夠嚴格，但是應該沒什麼大問題。
首先冰比水輕並不是嚴格的說法，一般而言，同一種物質，溫度高，分子運動劇烈，間隙大，密度小。水在高溫時也符合這個規律。但是4℃是一個分界點，4℃的水是密度最大的，4℃以下的水和4℃以上的水都比4℃的水輕。原因似乎和氫鍵有關，我說不清楚。具體參考評論中 @趙俊雄的補充。
其結果就是導致水的熱傳遞規律的改變，4℃以上時，熱水上升到水面，冷水下沉到水底，4℃以下則相反，熱水下沉，冷水上升。（冰也可以看做很冷的水。不過冰的密度隨溫度變化的情況不清楚，但始終大於水。）
這有什麼意義呢？
首先看正常情況，以陸地淡水小池塘為例，夏天溫度水面高，水底低，因為都高於4℃，不多做討論。冬天水溫出現普遍低於4℃的情況，池塘的水溫變成了表面低（低於0℃結冰），水底高（不高於4℃），熱傳遞方向的改變導致空氣中的寒冷只能通過熱傳遞直接把水從表面一點一點凍結，而不會出現冰迅速下沉導致整片湖水快速凍結（相當於和沸騰相反的過程），這就保護了水底的生物，這也是為什麼東北人能鑿冰捕魚的原因。
水的這一特性使得一定深度的河流湖泊海洋不會被徹底凍成冰塊，從而保護了水底大量的生物類群的生存。
開始回答問題。
題主所說的意思應該是水的密度變化情況與以上基本規律不同，而是遵循其他物質一樣的規律（我並不確定是否除水以外所有物質都是一樣的），即簡單的溫度越低密度越大。
那樣導致的變化看起來也不大，無非就是寒冷地區的水更容易全部凍成冰塊，而且沒有冰浮在水上。而依靠這些地區生活的生物有一大半都會完蛋。我並不知道到底有多少，無法估計對整個地球生態系統的影響。
想的遠一點似乎還是很危險的，比如地球曾經有過漫長的寒冷時期，具體叫什麼不太清楚，可能所有生物會在那時候直接滅絕也不一定。
忘了應該加一個補充條件，海洋的情況稍微不太一樣，因為海水含鹽，所以密度大於淡水很多，所以即使冰比水重，卻不一定比海水重，如果不如海水重，仍舊會浮在海上。

再也喝不到雪頂咖啡了！！！
（因為雪頂要蓋在冰塊上才能浮起來...）

好吧，可能冰塊是為了保持雪頂不化和方便做造型用的。但漂浮的冰塊還是很重要！漂浮的冰塊還是很重要！漂浮的冰塊還是很重要！

那麼就不能溜冰了

如果冰的密度比水大，那冬天天氣冷的時候海水結的冰就會一直沉入海底，因為水是熱的不良導體，海底的冰就不會融化。長此以往，地球上的水都會變成冰沉在海底。只有在赤道附近，冰層上會有薄薄的一層液態水。也許會有簡單的生命產生，但不會進化出高級生命。

日本沒有了

冰的密度比水大，也就是說沒有氫鍵，也就是說沒有電磁力，也就是說神馬弱點統一，全部沒有。宇宙都不是現在的宇宙了。