В 1963 году ученик из Танганьики Эрасто Мпемба обратил внимание на странную закономерность: горячая смесь для мороженого застывала быстрее охлажденной. Его учитель физики лишь отмахнулся от вопроса, иронично назвав это явление «физикой Мпембы».
Однако профессор Деннис Осборн, посетивший школу, отнесся к наблюдению серьезно. Совместный эксперимент подтвердил феномен: в бытовом холодильнике вода при 90 °C нередко замерзала быстрее, чем при 25 °C. При этом ученые установили, что ключевую роль играют не испарение и не растворенные газы, как можно было бы предположить.
Несмотря на кажущуюся простоту явления и всю мощь современной науки, Эффект Мпембы остается яблоком раздора в научном сообществе.
В 2016 году исследователи провели тщательный эксперимент, показав, что в контролируемых условиях горячая вода ведет себя «нормально» — замерзает дольше холодной. Это классическая термодинамика в чистом виде.
Но в 2017 году две независимые группы физиков вдохнули в парадокс новую жизнь. По результатам своих исследований, они заявили, что эффект реален, но проявляется в системах, выведенных из состояния равновесия. Более того, они предсказали зеркальное явление - «обратный эффект Мпембы», когда холодное нагревается быстрее горячего.
Вывод: Эффект Мпембы существует на стыке условий. В строго контролируемых экспериментах он не воспроизводится, и побеждает классическая термодинамика. Однако в неидеальных, неравновесных системах (как бытовой холодильник) совокупность второстепенных факторов может привести к его проявлению.
Таким образом, явление служит ярким примером того, как сложные системы бросают вызов нашему интуитивному пониманию физических процессов. Его изучение привело к открытию еще более удивительных «обратных» эффектов, расширяющих границы науки.
