Вода — не просто мокрое вещество. На масштабе пикосекунд она напоминает танцпол, где молекулы непрерывно рвут и создают связи друг с другом. Обычно этот танец описывают одним главным движением — коллективным расслаблением, как если бы вся толпа одновременно замедлялась после выключения музыки. Но на очень высоких частотах, около одного терагерца (это триллион колебаний в секунду), появляется второй, более быстрый ритм.

Авторы работы измерили, как вода поглощает излучение в диапазоне от 0,14 до 1,21 терагерца. Стандартного описания оказалось недостаточно: пришлось добавить вклад, похожий на поведение электронов в неупорядоченных проводниках (так называемая модель Друде–Смита). Этот вклад усиливается при нагреве от 20 до 50 градусов и ослабевает, если заменить обычную воду H₂O на тяжёлую D₂O. Компьютерное моделирование показало, что всё дело в молекулах-«нарушителях» — тех, у кого число отданных и принятых водородных связей не совпадает. С ростом температуры таких молекул становится больше.

Но самое интересное — природа этого сигнала. Расчёты показали, что он возникает не только из-за движения ядер, но и из-за мгновенного перераспределения электронов. Когда водородная сеть на миг теряет баланс, электронное облако молекулы смещается — и это рождает дополнительный электрический отклик. Так вода на терагерцовых частотах проявляет себя как смесь ядерного танца и электронного эха.