颠覆牛顿：热水冻结快于冷水 为什么？

FRANKSTON

BBC

伦敦。英国皇家化学学会。教授、学者、专业研究员、业余发烧友，济济一堂。
谈笑皆鸿儒，来往无白丁。

年逾花甲的姆潘巴(Erasto Mpemba)千里迢迢也从坦桑尼亚赶来。姆潘巴是个森林管理员，说白了就是一个看林子老头儿。

但姆潘巴可不是个“白丁”。他是应邀作为荣誉嘉宾，为以他的名字命名的“姆潘巴奖”的获胜者颁奖的。

故事要回到五十年前的坦桑尼亚，姆潘巴的孩提时代。

牛顿的定律你学会了吗?

1963年，在坦干伊卡湖畔(Lake Tanganyika)一所中学读书的姆潘巴在家里制作冰淇淋时，偶然错将滚沸的牛奶与常温的牛奶一起放入了冰箱冷冻。结果，他发现，热牛奶结冰速度快过冷牛奶。

再用沸水与温水对比试验，出现了同样不可思议的结果。

第二天，他问学校的物理老师这是为什么。老师回答说，道理很简单：不可能!

姆潘巴没有被老师的不屑吓住。第二年转到另一所中学，他向老师提出了同样的问题。

不同的老师一样的回答。老师说，看来牛顿的冷却定律你还没有学会呀。姆潘巴只能坚持说，实践结果与理论不一样。

老师讥讽说，看来有两种物理，一种是放置四海皆准的物理，一种是“姆潘巴物理”。

姆潘巴现象的诞生

1968年的一天，一位着名的物理学教授来到学校访问。物理老师说，大家有什么问题要问尊贵的物理学家?

姆潘巴的机会终于来了。“如果将两个盛着相同体积的水的容器，一个水温35摄氏度，另一个100摄氏度，将两个容器放入冰箱，100摄氏度的水先结冰”。

姆潘巴高举着手，不顾同学们的起哄，一脸倔强的问：“为什么”?

那个来学校访问的“尊贵的客人”，就是在首都达累斯萨拉姆大学讲学的英国物理学家奥斯伯恩教授(Prof. Denis Osborne)。

有时热水冻结快于冷水的现象称为“姆潘巴现象”，其原理至今还没有满意的解释。

同学哄堂大笑，老师一脸尴尬，奥斯伯恩教授无言以对。但他没有否定姆潘巴，只是问，你自己动手实验了吗?姆潘巴说，反反复复很多次。

奥斯伯恩教授回到实验室，立刻动手实验，反反复复很多次，结果都一样：热水结冰速度快于冷水。

1969年，奥斯伯恩教授与姆潘巴联合发表了一份报告，论述这一现象。“姆潘巴现象”(Mpemba effect)诞生了。

最接近可能的解释

50年后，对“姆潘巴”现象仍然没有一个令人信服的解释。于是，英国皇家化学学会在去年夏天搞了一个有奖竞征活动，悬赏1000英镑，破解“姆潘巴现象”。

本来只是个科普活动，搞个把月就结束，没想到一石激起千层浪，来自122国家的应征者寄来了22000份答案，其中，来自中国的就有880份。

经过半年多的评选，日前终于确定了获胜答案，由姆潘巴亲自颁奖，出现了文章开头的一幕。

提供最佳答案的是来自克罗地亚的一位叫布勒格维克(Nikola Bregovic)的年轻人、萨格勒布大学的助理研究员。他的解释是，“姆潘巴”现象是由于对流和超级冷却导致的(convection currents and supercooling)。

跳出圈子思考

“姆潘巴”现象最大的价值，在于“它鼓励人们跳出圈子思考，敢于挑战权威”。

布勒格维克的解释对我来说像听天书，不敢不懂装懂。实际上，评选委员会对他的解释也不尽满意，只是在认为在收到的所有答案中，最可能接近实事的解释罢了。

其实这并不重要。在22000份答案中，有351份的答案竟然都是以同样的一句话开头：“我不是搞科学的，但是…”

负责评审的奥斯伯恩教授说，这个活动如此吸引人，正因为它是身边的科学，人们家里都有冰箱，人人可以动手一试，而且结果出人意料。

但“姆潘巴”现象最大的价值，奥斯伯恩教授50年后的今天总结说，是“它鼓励人们跳出圈子思考，敢于挑战权威”。

当然，如果能对“姆潘巴”现象作出一锤定音的、无可辩驳的解释，也同样有价值。

各位读者，回家动手试试?