你認為一杯冷水和一杯熱水哪個結冰更快呢？相信不少人都會潛意識地認為，一定是冷水結冰快。但其實這個問題可困擾了科學家們半個世紀。答案并沒有那麼簡單哦。

在上世紀60年代，一位叫姆潘巴的小夥在一本期刊上講述了自己的生活經曆。有一次他在烹饪課上做冰淇淋，其中一個步驟是把牛奶煮沸加糖，然後冷卻，再放進冰箱。由于冰箱位置有限，他為了搶占冰箱的位置，煮完牛奶還沒有變涼就放進了冰箱。

出乎意料的是，等他過一會打開冰箱，發現自己直接放入冰箱的熱奶竟然比同學們的涼奶先結了冰，這使他疑惑萬分。随後他找到了物理教授，用水再進行了一次實驗，結果也是熱水比冷水先結冰，為什麼會出現這樣的現象嗎？

由于這位小夥的發現。物理學界的"姆潘巴效應"，這一名詞也應運而生。衆所周知水要結冰，水的溫度要滿足0℃以下這一條件。熱水要結冰，理論上應該是先降到冷水的溫度再降到零度，再結冰。

可姆潘巴的實驗表明在同樣的環境裡，熱水竟然比冷水更早地降到0℃以下并結冰，就有點違背常理了。關于這個現象，科學家們開始研究讨論想要破解這一現象背後的謎團。但看似簡單的現象其中包含的問題要複雜得多。

首先就是問題的定義不清晰。我們隻知道它的前提條件是"條件相同的前提下，熱水比冷水結冰更快"，但是這個熱水沒有具體的溫度，也沒有具體的容器說明，水的質量也沒有硬性規定，對結冰程度的判斷标準也沒有。可以說前提條件實在模糊，這就導緻在實驗過程中無法控制變量，這對實驗結果存在一定的誤判。

所以科學家們也難以普遍重現姆潘巴的實驗結果。比如，芬蘭某大學的一位老師，在姆潘巴文章發表不久後，也發表了一篇文章。她在實驗中使用的水是蒸餾水，主要是防止空氣對水的影響，而且她把水分成了5份，這5份水溫度各不相同。從22.85℃-88.85℃。

所設置冰箱的溫度是零下23℃。随後她将五個，不同溫度的水放入冰箱。發現溫度最高的熱水結冰克數最少，隻有7克。而初始溫度最低的水結冰克數卻有26克。在她的實驗中，"姆潘巴現象"就沒有出現。

在2016年，有兩名英國科學家發表文章認為"姆潘巴現象"的出現其實和選擇測量的方式有很大的關聯性。他們的實驗把水溫降到零度來判斷結冰，其實就是觀察冰的水溫降到零度的速度。這兩名科學家發現，如果比較相同高度的兩杯水的溫度，就是冷水先達到零攝氏度，也就見不到姆潘巴現象。

但如果溫度計的高度有偏差，哪怕是僅僅的一厘米，姆潘巴現象也可能會出現。其實有關的類似還有很多。按照嚴謹的規範進行驗證，其實姆潘巴現象就是不固定存在的一種現象。

"姆潘巴現象"其實早在希臘時期就有人發現。亞裡士多德在《天象論》中就記載過，有一個古國叫做本都。他們居民在冬季捕獵時會用蘆葦在冰上進行搭帳篷，為了讓帳篷能夠更加穩定，還會在蘆葦上澆溫開水，之後蘆葦很快就會結冰形成冰帳篷。亞裡士多德認為加熱過的水結冰起來比涼水快。

在文藝複興時期，培根和笛卡爾在自己的著作中也記載了類似的實驗。從上世紀到現在，姆潘巴文章發表後的五十年裡，科學家們在不同的實驗條件下對這一現象進行研究，也隻能認為這一現象是不固定的。對此一些人還做出了很多解釋。

比如說蒸發。有人認為熱水結冰更快，是因為在冷卻的過程中有一部分水分蒸發而導緻杯中的水喪失了一部分的有機質，這才導緻水結冰更快。

還有人認為是溶解。水溫越低，水裡溶解的氣體越多，從而導緻水的冰點下降，所以冷水要比熱水結冰慢。還有對流。由于外層水溫比中間部分要低，這就導緻外層水下沉，中間水上升，從而産生對流。一杯熱水因為與冰箱所處的環境溫差更大，對流也就會越多越快，所以降溫速度也就越快。

最後一種猜想是過冷。水結冰需要降溫到零度，但是水到零度也不一定就會結冰。因為結冰需要有結晶體。這個雖然結晶體不是固定的，有可能是水中的雜質或者是氣泡，但它的作用是十分重要的，有了它才能會引起結冰現象。不然水溫到了零度也會保持液态。

所以有人認為，冷水結冰慢可能是因為沒結晶體導緻的。這些猜想對不同的實驗現象都可以進行解釋。但這些解釋沒有一個能用來解釋所有出現過的姆潘巴現象。所以這些解釋也在不斷的實驗過程中被逐一推翻。

在2012年，英國還舉辦過一次有關姆潘巴現象解答的比賽。光主辦方收到的答案就有超過2萬份。最終是一位俄羅斯的化學家用過冷效應解釋赢得懸賞，但這也僅僅是目前最靠譜的答案，有很多科學家質疑實驗的嚴謹性。還沒有一個答案能讓所有人臣服。這個問題的複雜性可想而知，除了上文中所說的定義不清晰，還有就是這個問題并不屬于平衡系統問題。

平衡系統問題主要滿足熱力學三大定律，而與之相對的就是非平衡系統，但也可以通過變量進行描述。所以把水放進冰箱，它的溫度、密度就會随着環境變化，此時也就處于非平衡系統之中。但由于科學家對這個領域研究比較少。關于這一問題還是無解，還是需要研究人員們繼續研究。

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