热水竟然先结冰

夏天，有不少同学喜欢做冷饮吃。你不妨试一下，把一杯热牛奶和一杯冷牛奶同时放入冰箱（图3-8），看一看，哪一杯先结冰？结果会让你大吃一惊的。

（图3-8）姆潘巴问题

那是在1963牟，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冷饮吃，他们总是先把鲜牛奶煮沸，加入糖，等冷却后倒入冰格中，放进冰箱的冷冻室内冷冻。因为学校里做冷饮的同学多，所以冷冻室的空间一直比较紧张。有一天，当姆潘巴来做冷饮时，冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几了，姆潘巴急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不得冷却，立即把滚烫的牛奶倒入冰格里，送入冰箱的冷冻室内。过了一个半小时后，姆潘巴发现他的热牛奶已经结成冰，而其他同学的冷牛奶还是很稠的这体，没有结冰，这个现象使姆潘巴惊愕不已!

他去请教物理老师，为什么热牛奶反而比冷牛奶先冻结？老师的回答是：“你一定弄错了，这样的事是不可能发生的。”后来姆潘巴进了高中，他向物理老师请教：“为什么热牛奶和冷牛奶同时放进冰箱，热牛奶先冻结？”老师的回答是：“我所能给你的回答是：你肯定弄错了。”当他继续提出问题与老师辩论时，老师讥讽地称之为“姆潘巴的物理问题”。姆潘巴想不通，但又不敢顶撞老师。

后来，一个极好的机会终于来了。达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯波恩博士访问该校，做完学术报告后回答同学的问题。姆潘巴鼓足勇气向他提出问题：“如果你取两个相同的容器，放入等容积的水，一个处于35℃，另一个处于100℃，把它们同时放入冰箱，100℃的水先结冰，为什么？”奥斯波恩博士的回答是：“我不知道，不过我保证在回去之后亲自做这个实验。”结果他和他的助手做了这个实验，证明姆潘巴说的现象属实！这究竟是怎么一回事？

后来，姆潘巴和奥斯波恩两人撰写了一篇文章，在文章中做了第一次尝试性解释。后来许多人在这方面进行了大量的研究，发现这个看来似乎简单的问题，实际上要比我们设想的复杂得多，它不但涉及到物理上的原因，而且还涉及到微生物作为结晶中心的生物作用问题。虽然许多人从观察到的现象进行分析，得出了一些结论和解释，但要真正解开“姆潘巴问题”之谜，对其做出全面而令人满意的结论，还有待进-步探索。

科学小链接

姆潘巴现象产生的原因

根据中学物理理论：热水与冷水在同质同量同外部环境温度条件下不但它们的温度在变化，它们各自的密度、体积、质量和密封状态下受到的气压等等都在发生变化，使得初温高的水降温速度始终快于初温低的水，只要外部环境温度持续下降，最终必然是初温高的水温度更低。姆潘巴问题讨论初始温度分别为35℃的水和100℃的水，二者均高于4℃，因此会产生姆潘巴现象。