很多同学在读小学或者初中的时候,都被老师问过一个问题:“一杯热水和一杯冷水同时放在速冻冰箱里,哪一杯更快结冰呢?”
小编做了一个测试,问了身边的几个人,他们大部分说的都是冷水先结冰,毕竟这好像是常识,可有一个人却说是热水先结冰。
这个问题,其实用常理来想的话,肯定是冷水先结冰啊,那些说热水先结冰的人,是脑子坏掉了吗?
带着疑问我问向那个说热水先结冰的人,他说出了一个名词“姆潘巴现象”。
其实这种诡异的现象在公元前就被古希腊著名的大思想学家亚里士多德所发现。之后,哲学家培根和物理学家笛卡尔都曾发现过这个现象。但是由于太过离谱,导致当时没人重视。时间到了1963年,坦桑尼亚的马干巴中学三年级的一位学生姆潘巴经常与同学们一起做冰淇淋吃。在做的过程中,他们总是先把生牛奶煮沸,加入糖,等冷却后倒入冰格中,再放进冰箱冷冻。有一天,当姆潘巴做冰淇淋时,冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几。
为了抢占剩下的冰箱空位,姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸,放入糖,等不及冷却,就把滚烫的牛奶倒入冰格中,并送入冰箱。一个半小时后,姆潘巴发现了一个让他十分困惑的现象:他放入的热牛奶已经结成冰,而其他同学放的冷牛奶还是很稠的液体。照理说,水温越低,结冰的速度越快,而牛奶中含有大量的水,应该是冷牛奶比热牛奶结冰速度快才对,但事实怎么会颠倒过来了?
姆潘巴把这个疑惑从初中带到了高中。他先后请教了几个物理老师,都没有得到答案。一位老师感觉他提出的问题怪异得近乎荒唐,就用嘲讽的口吻说:你说的这些就叫做姆潘巴现象吧!但执着的姆潘巴并没有认为自己的问题很荒唐,他抓住达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯波恩博士到他们学校访问的机会,又提出了自己的疑问。这位博士并没有对他的问题嗤之以鼻。回到实验室后,博士按照姆潘巴的陈述做了冷热牛奶实验和冷热水物理实验,结果都观察到了姆潘巴所描述的颠覆常识的怪现象。
于是,他邀请姆潘巴和他一起对这个现象进行了深入研究。1969年,他和丹尼斯·奥斯伯恩博士(Denis G.Osborne)共同撰写了关于此现象的一篇论文,因此该现象便以其名字命名。
这就是著名的——姆潘巴现象(Mpemba effect)姆潘巴现象是一种有违人们认知的一种特殊现象,温度略高的液体比温度略地的液体会先结冰,在我们的认知中,这种话说给谁听都会被当作是一个傻子,然而,姆潘巴现象的确存在,而且是世界性的物理难题之一。
有关姆潘巴现象的解释众说纷纭,常见的一种解释如下:
液体降温速度的快慢不是由液体的平均温度决定,而是由液体温度梯度决定的,当热的液体冷却时,梯度较大,而且在冻结前的降温过程中,热的液体的温度差一直大于冷的液体的温度差。这种情况是由于上表面的温度愈高,从上表面散发的热量就愈多,因而降温就愈快。
还有的认为水分更快蒸发导致热水体积变小,一层霜隔绝了温度更低的水以及溶质浓度存在差异。但任何一种解释都很难让人信服,因为这种效应并不可靠,彭巴效应并不是指热水一定会比冷水先结冰,两者的温度如果有较大差异,那么仍然将是冷水先结冰。
50多年过去了,当年的中学生姆潘巴,已经成为了一位两鬓斑白的动物园退休管理员。
但这个问题却依然没人能给他一个圆满的答案。
这个颠覆常识的现象被写进了学术期刊,印在各种语言的化学课本里,成了上个世纪留下的“世纪悬案”。
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