Одним своим существованием вода нарушает массу природных закономерностей. Некоторые из ее странных свойств до сих пор вызывают недоумение у ученых.
Знаете ли вы, что горячая вода замерзает быстрее холодной? По логике, холодная вода находится ближе к температуре замерзания и явно должна замерзнуть первой. На практике же горячая вода замерзнет быстрее.
Школьник Эрасто Мпемба был очень удивлен - когда он готовил мороженое, горячая смесь почему-то всегда застывала быстрее холодной. Мальчик спросил про это своего учителя физики, но тот не смог ему ответить, и вместо этого посмеялся над ним: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы».
Но Мпемба не сдавался и спросил об этом у профессора физики Денниса Осборна, когда тот приезжал к ним в школу. Осборн смеяться над ребенком не стал, а провел эксперимент, чтобы проверить описанный эффект. Эксперимент подтвердил - горячая вода застывала быстрее. Осборн даже опубликовал об этом научную статью вместе с Мпембой.
Статья подробно описывала эффект, но объяснений не давала. Замеченную странность стали называть эффектом или парадоксом Мпембы - надо отметить, любопытство и настойчивость завели мальчика довольно далеко. Нечего слушать чужие насмешки, даже когда они идут от твоего учителя в школе.
Если бы учитель воспринял вопрос ребенка серьезно, он бы обнаружил, что про этот эффект упоминали еще Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, правда, они замечали это про остывание, а не про замерзание.
Нашлось множество желающих опровергнуть наличие эффекта Мпембы: одни говорили, что виной датчики холодильника, который начинает морозить сильнее, когда в него кладут горячее - но Мпемба и Осборн оба контейнера ставили в морозилку вместе. Кто-то говорил, что при испарении воды становится меньше, вот она и замерзает быстрее; кто-то винил центры кристаллизации - одним словом, точную причину эффекта Мпембы так и не установили до сих пор.
Тем не менее, в 2017 году одновременно 2 научные группы независимо друг от друга нашли теоретические доказательства эффекта Мпембы. Школьнику из республики Танганьика удалось задать ученому сообществу задачку, которую те не могли решить на протяжении 55 лет: в первый раз Мпемба задал свой вопрос учителю в далеком 1963 году.
Ученые, объяснившие эффект Мпембы, также предсказали обратный эффект Мпембы: нагрев более холодного вещества, чье состояние дальше от равновесия, займет меньше времени, чем нагрев менее холодного вещества. И прямой, и обратный эффект Мпембы должен работать также и для сыпучих тел, утверждают ученые.
Такие вот интересные истории иногда скрываются за научными открытиями. Слава умам, которые не ленятся замечать чужой потенциал и развивать его.
Понравился материал? Поставьте лайк! И поделитесь этой познавательной и мотивирующей историей с друзьями. До встречи в новых статьях!