姆潘巴现象的现象简介
姆潘巴现象(Mpemba effect),又名姆佩姆巴效应,指在同等容器、同等体积、同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。
网上谬传的姆潘巴现象曲意是:在同等容器、同等质量、同等体积和同等冷却环境下,温度高的水比温度低的水先结冰的现象。
根据初中物理教材中有关液体方面的知识:在标准大气压条件下,水的密度随着温度的变化而变化,4摄氏度时水的密度最大,在4摄氏以上不同温度的水之间决不可能存在“同等体积、同等质量”的关系。所谓“姆潘巴现象指在同等体积、同等质量和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。”是对姆潘巴现象原意的错误理解,也违背了物理理论,更影响了人们对姆潘巴问题的认识。
培根和笛卡尔均曾以不同的方式描述过该现象,但是均未能引起广泛的注意。1963年,坦桑尼亚的马干巴中学三年级的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)***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。
“姆潘巴现象”真的能颠覆我们以往关于水结冰的常识吗?四十多年来,许多论文与实验试图证实这个现象背后的原理,但由于缺乏科学实验数据以及定量分析,至今没有定论。