热水、冷水谁先结冰?
余进羽
看到标题，你一定会认为这是一个傻瓜问题，因为冷水肯定比热水结冰快呀!但实际上，这个问题绝不像你想的那么简单。大量实验证明：在同等体积、同等质量和同等冷却环境下，温度略高的液体可能会比温度略低的液体先结冰!
其实早在公元前300年，“热水比冷水更快结冰”的现象就被亚里士多德发现了，他曾写道：“被加热过的水有助于它更快地结冰，因此当人们想冷却水时，可以先将冷水放在太阳下晒一晒。”后来，弗朗西斯·培根、勒内·笛卡尔都曾对此现象有过文字描述，但并未引起人们的注意，直到坦桑尼亚一所中学三年级的学生姆潘巴再次关注这一现最。
姆潘巴现象
炎热的夏天，埃拉斯托·姆潘巴经常和同学们一起做冰棍吃。他们总是把牛奶煮沸后再加入糖，等冷却后倒入冰格，最后放进冰箱冷冻成冰棍。这一天，当姆潘巴又想做冰棍时，他看到冰格中剩余的位置已经不多了。他想，如果等热牛奶凉了后再放入冰箱，那就没位置了，于是他急忙把还未冷却的热牛奶倒入冰格中。当姆潘巴再次打开冰箱时，他看见了令人惊奇的现象：自己放入的热牛奶已经结成了冰，而其他同学放的凉牛奶还没有结冰。
照理说，水温越低结冰的速度越快啊，为什么会出现完全相反的情况呢?姆潘巴先后请教了好几个老师，都没有得到准确的答案，甚至有老师嘲笑他提出如此怪异的问题。但执著的姆潘巴并不这样认为，他将自己的疑问带到了高中，并抓住丹尼斯·奥斯博恩博士访校的机会适时提出。幸运的是，奥斯博恩搏士并没有否定姆潘巴的观点，而是亲自进行了多次实验，结果都观察到了姆潘巴描述的颠覆常识的怪现象。1969年，奥斯博恩博士和姆潘巴一起撰写了一篇关于此现象的论文，后来很多科学杂志都发表文章介绍了这种自然现象，并将其称为“姆潘巴现象”。
可是，“姆潘巴现象”在任何情况下都存在吗?也就是说，热水在任何情况下都会比冷水先结冰吗?答案是否定的。这也是为什么很多科研人员对“姆潘巴现象”一直心存疑惑的原因，因为他们在多次实验中并不是每次都观察到了“姆潘巴现象”。比如，用90℃的热水和5℃的冷水做实验，肯定是冷水先结冰。而且用不同的液体，用不同的容器进行试验，结果都不一样。
事实上，这么多年来，“姆潘巴现象”一直被视为科学难题，不同的科学家每次做实验都有不同的结果，谁也不能给出解释“姆潘巴现象”的确切答案。
美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨对“姆潘巴现象”进行深入研究后认为，这一现象实际上与水中的溶解物有关。水在加热过程中，通常会产生碳酸钙和碳酸镁等物质，然后形成固体沉淀，也就是我们在水壶上经常能看见的水垢。含有较多可溶性钙和镁的水，当硬度达到8以上时就被称为“硬水”，而硬水加热后硬度会变小，冰点则变高，如此一来，它就比硬度大而冰点低的冷硬水更容易结冰了。
当初姆潘巴在做冰棍时，他在牛奶中加入了糖，糖实际上会使牛奶变“硬”。这样一来，热的、加了糖的“硬”牛奶就比同样加了糖的冷牛奶的硬度要小，冰点也高一些，所以就先结冰了。
不过，很多科学家对乔纳森·卡茨的解释并不认同，他们认为这个解释并不完美，所以到目前为止，先进的科学技术仍然不能彻底解释看似简单的“姆潘巴现象”。
任秋凌
