Ученые проверили эффект Мпембы в необычных условиях

Исследователи провели необычный эксперимент, проверяя эффект Мпембы, результаты которого говорят, что при определенных условиях он возможен.

Этот эффект предполагает, что горячая вода может остыть быстрее, чем холодная. Он впервые был обнаружен Эрасто Бартоломео Мпембой, 13-летним мальчиком из Танзании, в 1963 году. Приготавливая мороженное на уроках кулинарии, он заметил, что если замораживать смесь горячего мороженого, то она иногда могла замерзнуть раньше, чем холодная смесь. С тех пор эксперименты неоднократно подтверждали существование этого явления без объяснения причин. Этот эффект наблюдается главным образом с жидкостями, и в первую очередь, всего с водой.

Канадские ученые из Университета Саймона провели эксперимент, где вместо воды они использовали очень маленькие стеклянные бусины диаметром 1,5 микрометра. Эти бусинки по сути представляли собой отдельные молекулы воды. Эксперимент повторили более 1000 раз. На шарики проецировался лазер, и в то же время эти же шарики охлаждались в воде.

Исследователи обнаружили, что при определенных условиях, более теплые бусинки охлаждаются быстрее, чем более холодные, а иногда процесс охлаждения более теплых бусинок даже становился, по их наблюдению, экспоненциальным, в сравнении с более холодными. В одном случае исследователи даже заметили, что самые горячие бусинки охлаждались примерно за две миллисекунды, а более холодным потребовалось в 10 раз больше времени на это. Исследователи считают, что эти бусинки с более высокой температурой легче реорганизоваться, чтобы получить конфигурацию, соответствующую более низкой температуре.

Однако речь идет не об эксперимент с водой, и полученные результаты вероятно будут другими. Но вместе с тем этот эксперимент мог бы помочь найти объяснение этого странного эффекта Мпембы.

По словам соавтора исследования Джона Беххофер, этот эксперимент не объясняет всех деталей того, почему горячая вода, помещенная в морозильную камеру, может начать замерзать быстрее, чем холодная, но он дает важное понимание этого любопытного явления и предполагает, что аналоги могут существовать во многих других условиях и материалах.