姆潘巴现象:同等条件下，热水跟冷水那个先结冰？
本帖最后由 万俟 于 2025-5-21 22:34 编辑我们今天来拿物理学下刀，说一个日常中可能会遇到的现象：姆潘巴现象
我们把一杯80度的热水和一杯20度的凉水放在冰箱里，哪杯水先结冰呢？
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直觉上来说肯定是凉水先结冰。我们甚至可以用逻辑学证明这一点。80度的水总有一个时刻掉到20度，然后它将按照与20度水同样的过程结冰，所以毫无疑问是20度的水结冰更快。对吧？
这个逻辑虽然有点粗糙，但细想基本也无可厚非。不过呢，如果事实真的是这样，我也就没法写这个帖子骗追随了（bushi）。。。
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物理课本上的大反派亚里士多德就记录过热水先结冰的结果，后来培根和笛卡尔也都从不同方面提起过。对哲学数学和物理学有涉猎的小伙伴都知道这三位的地位，然而由于这个结果太过离谱，一直没人真的重视。
直到1969年一个叫姆潘巴的学生和奥斯伯恩博士共同发表了一篇论文《Cool？》，里面提到虽然大部分时间冷水结冰更快，但是确实存在热水比冷水先结冰的现象。这一发现源于姆潘巴在中学时做冰激淋的一个观察，他发现自己热奶油结冰比同学的凉奶油更快，于是大家将这种现象称为姆潘巴现象。
在之后的五十多年里，尤其是2010年之后，不断地有人复现姆潘巴现象，但是一直缺乏一个普遍认可的严格推导。现在物理学普遍的认知是，水的降温过程是一个不稳定的非平衡系统，热水中粒子运动更快，有更大的可能找到迅速冷凝的“捷径“。在今年3月10号发表的论文《Thermomajorization Mpemba Effect》中，Tan Van Vu 和Hisao Hayakawa通过他们提出的Thermomajorization理论定义了平衡态和非平衡态之间的距离，从而得到了一个稳定的热水超车冷水的时间点。
是不是看不懂了？没关系，我来给个通俗解释，就是他们建立了一个模型来模拟水的结冰过程，在这个模型里可以通过数学证明找到热水超车冷水的时间点。对的，如果你懂数学，就是列了一大堆微分方程找到了那个超车的时间点。可是这样的证明虽然数学严谨，但是模型里的水其实并不是真正意义上的水。现实中水的热交换和凝结过程实际上我们并不真的完全了解。
总之就是，确实存在热水比冷水先结冰的现象，而且广泛存在。但是为什么会发生这样的事情，物理学里面还没有广泛认可且符合实际的理论支持。
如果大家觉得这个现象震惊到你的话，不如给个追随鼓励一下？感恩
我先放个震惊在这里{:6_176:} 物理学真的很神奇 热水先结冰真的挺反直觉了惹{:6_169:} 以前在电视上看过科普节目，但是当时的实验也不太严谨，不能支撑证明 记得以前听到过这个现象，原来现在都还没有具体理论啊 哈哈，记得初中物理老师讲过，没想到还能在泥潭上再回顾一遍，谢谢万俟老师 这个结论是知道的，反正还是得等大佬们看看能不能研究出结果了 这个生活中也可以发现这个现象，像北方很冷的地方，把一盆冷水泼出去和一盆热水泼出去，热水会非常明显地比冷水更加充分地变成冰雾。这些学术界尚在研究的现象经常被用来进行各种的阴谋论和伪科学哈哈哈，一些游戏和文学也有用这种现象做文章的，比如打越钢太郎就相当喜欢伪科学（） 学到了，完全没有想过热水竟然会先结冰:L 可能是热水的分子热运动相比冷水更活跃的原因？不过既然科学家都没法解释的话，我这条也肯定是错的了⌯'ㅅ'⌯ 是这样的，以前还搜过这个问题的答案但一直都很难理解神秘的物理学 刚好昨天在B站刷到过同样的视频 喝茶ing昨天刷到的+1也算是反直觉了的，科学是真的奇妙～ 跟万老师学科学.jpg 感觉这种现象有点“先得输入能量使得物质变为易于产生变化的状态，然后才能产生变化”的感觉 之前是听过这个现象啦，不少科普向（？）的up也喜欢用这些内容去吸引人，不过到目前都没有一个好的解释，结果科普就变成了普现象而非普科学了 想到了姜撞奶，要加热水最后凝固，冷水反而没那个效果，就感觉总有些东西，会热的能更快达到目的 本人只在小时候看的百科全书上看到热水结冰比冷水快的小科普，不过咱也没什么能用这个小知识的地方 小的时候看过这个科普惹 那时候感觉真的很神奇 之前看过这个故事呢，虽然说热水结冰比冷水快，但是如果把热水放冰箱里可能会妈见打{:6_168:} 水结冰这个过程挺复杂的，我觉得平衡态这个解释不错。也因此存在过冷水这种现象，即水到达凝结点依旧保持液态，而当外界施加外力导致平衡态被打破时就会快速结冰。