毫无疑问，水的重要性。没有它，生命永远不会开始，更不用说延续到今天——更不用说它在环境本身中的作用了，因为海洋覆盖了地球 70% 以上的面积。
尽管液态水无处不在，但它具有一些复杂的电子特性，长期以来一直困扰着化学、物理学和技术领域的科学家。例如，从实验的角度来看，电子亲和力，即自由电子被水捕获时所经历的能量稳定，仍然很难表征。
即使当今最精确的电子结构理论也无法阐明这一情况，这意味着重要的物理量(例如外部源的电子注入液态水中的能量)仍然难以捉摸。这些特性对于理解水中电子的行为至关重要，并且可能在生物系统、环境循环和太阳能转换等技术应用中发挥作用。
在最近的一项研究中，洛桑联邦理工学院的研究人员阿列克谢·塔尔(Alexey Tal)、托马斯·比肖夫(Thomas Bischoff)和阿尔弗雷多·帕斯夸雷洛(Alfredo Pasquarello)在破解这个谜题方面取得了重大进展。他们的研究发表在《美国国家科学院院刊》上，使用超越当今最先进方法的计算方法来解决水的电子结构。
研究人员使用基于“多体微扰理论”的方法研究了水。这是一个复杂的数学框架，用于研究系统内多个粒子(例如固体或分子中的电子)的相互作用，探索这些粒子如何影响彼此的行为，不是孤立的，而是作为更大相互作用群体的一部分。