姆潘巴效应到底谁先结冰

让我们一起进入姆潘巴效应的世界！

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姆潘巴效应的来源

在二十世纪六十年代初，一名刚上中学的坦桑尼亚的学生姆潘巴和他的同学一起去做冰淇淋吃，他将牛奶放进锅里煮沸后放入适量的糖。本来，他应该先等牛奶冷却之后再放入冰箱，但由于冰箱空间不足，他不等牛奶冷却，就直接放入去。一段时间后，姆潘巴发现：自己的那杯牛奶已经变成了一杯可口的冰淇淋，而其他同学得冰淇淋却还没有结冰，还是粘稠的液体。

按照常规思维来说，温度越低的牛奶应该越容易结冰，温度高的牛奶应该不容易结冰，随后，姆潘巴将这个事情告诉了奥斯博尔内博士，博士听了姆潘巴的说法后，又做了一次冷热牛奶和冷热水的物理实验，实验结果发现，姆潘巴所描述的现象的确颠覆了人们常识的看法。为此，博士邀请姆潘巴一起对这一实验现象进行了研究，不过在很多时候，这种热水相对于冷水要先结冰的实验并不是都可以发生的。目前，姆潘巴效应仍然是一个谜。

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姆潘巴效应的实验探究

实验器材：

温度计

准备一个带有储存卡的温度计，这样方便将实验数据导出分析，同时也可以提高实验的准确性。

量筒

装牛奶的量筒，只要带有刻度的容器都可以，刻度是确保对照组的液体体积相同。

牛奶

作为实验的原材料，它是必不可少的。当然，除了牛奶也可以用其他液体进行实验。为了还原姆潘巴发现的场景，这里先使用牛奶。

实验结果

温度

体积

冰冻时长

结冰状态

9.9℃

35ml

4.2h

完全结冰

59.0℃

35ml

4.2h

完全结冰

在放入冰箱冰冻4.2小时之后发现，两个量筒的牛奶都完全结冰，且拟合曲线发现，在零度附近某一区间，高温奶比低温奶的温度低。以上的结果简介说明姆潘巴效应可能存在。

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姆潘巴效应的解释

液体中的对流

在牛奶的冷却过程中会形成对流，牛奶的温度也会变得不均匀，在牛奶温度上升过程中，牛奶的密度也会不断的发生变化，当热牛奶冷却到冷牛奶的初温时，它会有一热顶，所以和平均温度相同，不过和温度均匀的牛奶相比，其冷却速率会相对较快。

液体中溶解的物质

牛奶中除了水之外还有许多其他的添加物，这会影响牛奶的溶解度。姆潘巴同学们在此次实验中添加了糖，糖可以使得牛奶变硬，并且加热的牛奶相对于没有加热的冷牛奶其硬度变化也不尽相同，所以这个硬度也会对冰点的差异存在一定的影响，硬度相对较低的冷牛奶其冰点要稍微低点，所以冰点较高的热牛奶要慢于冰点较低的冷牛奶。

谬误论

在网络上搜索到大量关于研究姆潘巴现象的实验，大多数人在经过多次的实验后都证明了姆潘巴现象的正确性。但是，其中却还有部分人坚持认为姆潘巴现象只是一种炒作。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”，其实与姆潘巴的原意有出入（姆潘巴现象原意是：在同等容器、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），它违背了物理理论，更影响了人们对姆潘巴问题的认识。

目前有关姆潘巴效应的确切定论还是众说纷纭，无论从理论方面还是从实验方面都有待于进一步研究。

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编辑｜何德颖

审核｜周颖怡