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有人能解釋壹下為什麽熱水比冷水更容易結冰嗎?

熱水結冰更快的現象被稱為“姆彭巴效應”。很多人都聽說過這個故事。故事中的曼巴是坦桑尼亞的壹名學生。20世紀60年代,當他和朋友壹起制作冰淇淋時,他意外地發現溫牛奶比冰箱裏冷凍的牛奶凝固得更快。

曼巴向物理學家丹尼斯·奧斯本報告了這壹現象。奧斯本在1969的壹篇論文中描述了這壹現象,這篇論文發表在《物理教育》雜誌上。其實不只是曼巴看到了這個現象,其他幾個人也看到了,就是亞裏士多德、弗朗西斯·培根、笛卡爾。

從表面上看,曼巴效應的描述是違背常識的:水必須冷卻到零攝氏度的冰點才能結冰,所以冷水當然比熱水結冰快。但從科學的角度來看,這個問題要復雜得多。新的研究仍然無法解釋曼巴現象,但它確實表明,曼巴現象確實在壹些特殊情況下出現。

在過去的幾十年裏,包括奧斯本在內的幾位物理學家撰寫了描述曼巴效應的論文。奧斯本在德國哥廷根馬克斯·普朗克研究所的實驗室中記錄了曼巴效應,但實驗未能重復。最近進行了曼巴效應實驗的詹姆斯·布朗裏奇(James Brownridge)說:“以前沒有人能夠按照科學要求重復這壹結果。”

但是布朗裏奇做到了。他發現熱水比冷水結冰快,並重復了這個結果。他在網上發布了。在這個實驗中,兩茶匙的水被完全密封在壹個銅容器中。那他怎麽知道水結冰了呢?他在水中放了壹個傳感器,當水結冰時,它會發出電信號。他把自來水加熱到100℃,把蒸餾水冷卻到20℃,同時把它們放進冰箱。結果熱水早結冰了。然後他融化了兩個樣本,重復實驗27次。結果每次都是熱水先結冰。這個實驗之所以能得到這樣的結果,是因為不同成分的水的冰點差別很大,自來水的冰點比蒸餾水高。這樣,100℃的自來水可能比25℃的蒸餾水結冰早。這個實驗比較的是不同的水樣,所以不能說已經解開了曼巴效應之謎。布朗裏奇保持低調,他說:“我還沒有自大到說我已經解決了這個問題。”

水問題專家Orbach說:“無論如何,這是壹個好的開始。”但英國杜倫大學的物理化學家塞爾茲曼表示,他仍然不相信曼巴效應真的存在,因為會影響水結冰時間的因素太多,也不可能完全控制這些因素。“預測水樣何時凍結就像預測下壹次地震或金融危機何時發生壹樣。”塞爾茲曼說,“我不想說曼巴效應不存在,但沒有人說服我它確實存在。”

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