顛覆常識的詭異物理現(xiàn)象

很多同學(xué)在讀小學(xué)或者初中的時(shí)候，都被老師問過一個(gè)問題：“一杯熱水和一杯冷水同時(shí)放在速凍冰箱里，哪一杯更快結(jié)冰呢？”

小編做了一個(gè)測試，問了身邊的幾個(gè)人，他們大部分說的都是冷水先結(jié)冰，畢竟這好像是常識，可有一個(gè)人卻說是熱水先結(jié)冰。

這個(gè)問題，其實(shí)用常理來想的話，肯定是冷水先結(jié)冰啊，那些說熱水先結(jié)冰的人，是腦子壞掉了嗎？

帶著疑問我問向那個(gè)說熱水先結(jié)冰的人，他說出了一個(gè)名詞“姆潘巴現(xiàn)象”。

其實(shí)這種詭異的現(xiàn)象在公元前就被古希臘著名的大思想學(xué)家亞里士多德所發(fā)現(xiàn)。之后，哲學(xué)家培根和物理學(xué)家笛卡爾都曾發(fā)現(xiàn)過這個(gè)現(xiàn)象。但是由于太過離譜，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)沒人重視。時(shí)間到了1963年，坦桑尼亞的馬干巴中學(xué)三年級的一位學(xué)生姆潘巴經(jīng)常與同學(xué)們一起做冰淇淋吃。在做的過程中，他們總是先把生牛奶煮沸，加入糖，等冷卻后倒入冰格中，再放進(jìn)冰箱冷凍。有一天，當(dāng)姆潘巴做冰淇淋時(shí)，冰箱冷凍室內(nèi)放冰格的空位已經(jīng)所剩無幾。

為了搶占剩下的冰箱空位，姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不及冷卻，就把滾燙的牛奶倒入冰格中，并送入冰箱。一個(gè)半小時(shí)后，姆潘巴發(fā)現(xiàn)了一個(gè)讓他十分困惑的現(xiàn)象：他放入的熱牛奶已經(jīng)結(jié)成冰，而其他同學(xué)放的冷牛奶還是很稠的液體。照理說，水溫越低，結(jié)冰的速度越快，而牛奶中含有大量的水，應(yīng)該是冷牛奶比熱牛奶結(jié)冰速度快才對，但事實(shí)怎么會顛倒過來了？

姆潘巴把這個(gè)疑惑從初中帶到了高中。他先后請教了幾個(gè)物理老師，都沒有得到答案。一位老師感覺他提出的問題怪異得近乎荒唐，就用嘲諷的口吻說：你說的這些就叫做姆潘巴現(xiàn)象吧！但執(zhí)著的姆潘巴并沒有認(rèn)為自己的問題很荒唐，他抓住達(dá)累斯薩拉姆大學(xué)物理系系主任奧斯波恩博士到他們學(xué)校訪問的機(jī)會，又提出了自己的疑問。這位博士并沒有對他的問題嗤之以鼻?；氐綄?shí)驗(yàn)室后，博士按照姆潘巴的陳述做了冷熱牛奶實(shí)驗(yàn)和冷熱水物理實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都觀察到了姆潘巴所描述的顛覆常識的怪現(xiàn)象。

于是，他邀請姆潘巴和他一起對這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究。1969年，他和丹尼斯·奧斯伯恩博士（Denis G.Osborne）共同撰寫了關(guān)于此現(xiàn)象的一篇論文，因此該現(xiàn)象便以其名字命名。

這就是著名的——姆潘巴現(xiàn)象（Mpemba effect）姆潘巴現(xiàn)象是一種有違人們認(rèn)知的一種特殊現(xiàn)象，溫度略高的液體比溫度略地的液體會先結(jié)冰，在我們的認(rèn)知中，這種話說給誰聽都會被當(dāng)作是一個(gè)傻子，然而，姆潘巴現(xiàn)象的確存在，而且是世界性的物理難題之一。

有關(guān)姆潘巴現(xiàn)象的解釋眾說紛紜，常見的一種解釋如下：

液體降溫速度的快慢不是由液體的平均溫度決定，而是由液體溫度梯度決定的，當(dāng)熱的液體冷卻時(shí)，梯度較大，而且在凍結(jié)前的降溫過程中，熱的液體的溫度差一直大于冷的液體的溫度差。這種情況是由于上表面的溫度愈高，從上表面散發(fā)的熱量就愈多，因而降溫就愈快。

還有的認(rèn)為水分更快蒸發(fā)導(dǎo)致熱水體積變小，一層霜隔絕了溫度更低的水以及溶質(zhì)濃度存在差異。但任何一種解釋都很難讓人信服，因?yàn)檫@種效應(yīng)并不可靠，彭巴效應(yīng)并不是指熱水一定會比冷水先結(jié)冰，兩者的溫度如果有較大差異，那么仍然將是冷水先結(jié)冰。

50多年過去了，當(dāng)年的中學(xué)生姆潘巴，已經(jīng)成為了一位兩鬢斑白的動物園退休管理員。

但這個(gè)問題卻依然沒人能給他一個(gè)圓滿的答案。

這個(gè)顛覆常識的現(xiàn)象被寫進(jìn)了學(xué)術(shù)期刊，印在各種語言的化學(xué)課本里，成了上個(gè)世紀(jì)留下的“世紀(jì)懸案”。