小小冰激凌里的ldquo世纪悬案r

炎炎夏日，

吃上一口清凉美味的冰激凌，

别提该有多惬意了。

但您是否知道，

一杯小小的冰淇淋，

竟然能成为一桩引发国际化学大赛的“世纪悬案”？——

年，坦桑尼亚一位名叫姆潘巴的中学生，

经常和同学们一起做冰淇淋吃。

在做的过程中，他们总是先把牛奶煮沸，

等冷却后再放进冰箱冷冻。

有一天，轮到姆潘巴做冰淇淋时，

冰箱冷冻室已经快被塞满了。

为了抢占剩下的冰箱空位，

姆潘巴只好匆忙把牛奶煮沸，放入糖，

等不及冷却，就把滚烫的牛奶放到了冰箱里。

一个半小时后，姆潘巴却发现了一个让他十分困惑的现象：

他所放入的热牛奶已经结成冰，

而其他同学放的冷牛奶却依然还是很稠的液体。

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过于荒唐，

甚至用嘲讽的口吻对他说：

你说的这些就叫做“姆潘巴现象”吧！

执着的姆潘巴却并没有因为受到讥讽而放弃。

一次，达雷斯萨拉姆大学物理系系主任丹尼斯?奥斯伯尔尼博士（DenisG.Osborne）来到他们学校访问，

姆潘巴又提出了自己的疑问。

这位博士没有对他的问题嗤之以鼻，

而是亲自按照姆潘巴的陈述做了相同的实验，

结果的确观察到了姆潘巴所描述的怪现象。

于是，他邀请姆潘巴和他一起对这个现象进行了深入研究。

年，他们共同撰写了一篇关于此现象的论文，

于是，这一现象果然被以姆潘巴的名字命名。这就是著名的——

姆潘巴现象，又名彭巴效应。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。

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”。

为了解答这个看似不起眼的小问题，

英国皇家化学学会年6月悬赏了英镑，

开展一场为期六个月的比赛，

冠军将授予给予“姆潘巴现象”最佳解释的人。

之后，他们收到了来自个国家的超过条答案回复。

其中的11条答案，进入到了最后的评选环节。

年1月10日，英国皇家化学学会邀请姆潘巴本人出席了这场化学征集大赛的颁奖典礼。

最终，克罗地亚萨格雷布大学物理化学系的尼古拉?布莱格威客博士，

得到评委最多的投票。

他认为，“过冷现象”是揭开“姆潘巴现象”的关键因素——“热水会比冷水先结冰的现象，只出现在冷水发生过冷现象的时候。”

征集大赛虽然落下了帷幕，

但科学家们对于“姆潘巴现象”的研究却并未结束。

年11月，南洋理工大学的一个研究团队又给出了另一种解释，

他们认为，是由于使水分子聚合的化学键的独特性质导致了“姆潘巴现象”——氢键要比共价键弱一点，但比起分子间的作用力范德华力又强很多。

正是由于氢键的存在，使得水分子之间的距离更近，

也会使得分子间的排斥力更大，

从而使得氧原子和氢原子之间的化学键发生了延展并贮存能量。

当液体的温度升高时，由于氢键发生延展水分子之间的距离也就增大了。

而当液体温度变低时水分子之间的距离也会收缩，

从而释放出能量，而这也加快了液体的温度下降从而结冰。

虽然“姆潘巴现象”的研究仍未得到最终定论，

但它却带给了我们深刻的启迪：

深奥的科学难题，

有时就隐藏在我们身边的日常生活之中，

只要善于发现，勇于探索，

即使再平凡的人，

也会在历史上镌刻下自己的名字。

（“化学人生”原创，其他