Феноменот дека топла вода се замрзнува побрзо од ладната вода, го забележал Аристотел, сепак, многу научници не успеале да го објаснат до ден-денес. Но, тие не се предаваат.
Во последните истражувања, научниците се фокусираа на својствата на водородните врски како можно решение за една од најстарите мистерии во физиката.
И додека некои се обидуваат, некои научници тврдат дека таканаречениот ефект Мпемба воопшто не постои.
Ефектот Мпемба стана познат на голем број луѓе за време на Франсис Бејкон и Рене Декарт, а најмногу се зборувало кога момчето од Танзанија го открило овој феномен во 1960 година додека правело сладолед.
Ерасто Мпемба, по кого е именуван феноменот, честопати правел сладолед со своите соученици мешајќи загреано млеко со шеќер. После тоа, прво ќе го оставел млекото малку да се излади, а потоа го ставал во замрзнувачот.
Сепак, еден ден тој бил нетрпелив и ставил топло млеко во замрзнувачот. На изненадување на сите, неговиот сладолед прв бил подготвен.
Ова го инспирирало заедно со неговиот професор по физика во 1960 година да објави труд на оваа тема.
Иако самиот ефект бил препознаен од физичарите, тие не можеле да го објаснат на кој било начин. Зошто топла вода замрзнува побрзо од ладната, чија температура е многу поблиску до точката на замрзнување?
Кралското друштво на хемичари дури објави конкурс во 2012 година за некои од научниците ширум светот да се обидат да го објаснат овој случај.
На конкурсот пристигнале 22.000 дела од целиот свет, но ниту едно не дало целосно објаснување.
Најчеста хипотеза е дека топла вода испарува и губи тежина побрзо. Но, обидот да се докаже, со ставање топла вода на затворени места каде нема испарување, беше неуспешен.
Друга хипотеза е дека водата развива конвексна струја и дека температурата се спушта додека се лади.
Брзо оладената чаша топла вода ќе има поголема температурна разлика и побрзо ќе ја изгуби топлината од површината, додека една чаша ладна вода ќе има помала разлика во температурата и со тоа ќе има помала конвекција што ќе го забрза процесот.
Но, дури и оваа хипотеза не е докажана.
Загатката останува – загатка
Истражувачите од Универзитетот Јужен методист во Далас и Универзитетот Нанџинг во Кина сметаат дека го знаат решението – чудните врски помеѓу атомите на водород и кислородот во молекулите на водата може да бидат клучот за решавање на сложувалката.
Симулациите на групи на молекули на вода ја покажуваат јачината на водородните врски, што зависи од настаните во соседните молекули на вода.
Кога водата се загрева, се слаби послаби врски, а групи молекули формираат структури кои можат да се трансформираат во кристални ледени структури како почетни точки за замрзнување.
Со цел ладната вода да се преобликува на овој начин, прво треба да се прекинат слабите врски помеѓу атомите на водород.
Така, топла вода има поголем дел од силни врски помеѓу атомите на водород отколку ладната, и затоа слабите врски се распаѓаат со зголемувањето на температурата.
Но, оваа хипотеза исто така треба да се докаже.
Научната работа од Кралскиот колеџ во Лондон се фокусираше на времето потребно за топла и ладна вода да достигне точка на замрзнување (0 степени Целзиусови).
Еден од истражувачите од проектот, Хенри Буриџ, тврди дека без оглед како го поставиле експериментот, тие не го наоѓаат ефектот Мпемба.