如果在智力竞赛中出一道题：“是冷水结冰快，还是热水结冰快？” 也许，绝大部分人都会毫不犹豫地回答：“当然是冷水结冰快！”遗憾 的是，这是错的！ 这是坦桑尼亚的马干巴中学三年级学生姆潘巴，在 1963 年偶然发现 的。有一天，姆潘巴和几位同学一起做冰淇淋，为了抢先，一位同学将 生牛奶加糖后，立即送进冰箱的冷冻室；而姆潘巴则按部就班，将牛奶 煮沸，放糖后送入冰箱。过了一段时间后，姆潘巴发现，他的热牛奶已 经冻结，而其他同学的冷牛奶却还是很稠的液体。这是为什么？姆潘巴 百思不得其解。这就是有名的“姆潘巴之谜”。 最初的一种解释认为，较热的容器溶化了它下面的冰，从而与冰箱 的隔板保持较好的热接触。可是，如果让容器与冰箱隔板隔开，热的混 合物依然比冷的冻结早。这种看法并不对。 1969 年，姆潘巴和达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯玻恩在英国 的《物理教师》杂志上共同撰文，认为冷却主要在于液体表面，冷却速 率决定于液体表面的温度而并非决定于整体的平均温度，液体内部的对 流使得液面温度维持比内部温度高，即使两杯液体冷却到相同的平均温 度，原来热系统的热量损失仍要比原来冷的系统来得多，液体在冻结之 前必须经过一系列的过渡温度，因此，用单一温度来描述系统显然不够， 还要取决于初始条件的温度梯度。 以后，人们发现，这个貌似简单的问题不仅涉及物理学，而且还涉 及微生物的生物作用问题，因为水结成冰，需要许多结晶中心，它们往 往是水中的微生物，而某些微生物在较热水中繁殖得比冷水中快，这样 便加速了结冰过程。 现在，一般认为，造成“热水先结冰”现象的原因有：首先，液体 在较热的容器中循环较好，容器中部的热水迅速地流向容器壁或流向水 的表面；其次，如果水比较热，就会放出更多的溶于水中的气体，溶解 的气体会推迟冷却时间，冷却前除去溶解的气体可以使水较快地达到冻 结点；第三，热水比冷水会失掉更多的质量和蒸发热，例如，水从 100 ℃冷却到 0℃，假设主要的热损失由蒸发引起，则其质量损失约为 16％， 因此，热水剩下需要冷却的质量较少，水便更快地达到冷结点，如果质 量损失很显著，那么，一旦达到冻结点，最初的热水一定会较快地冻结， 因为在从液态转化成冰时，水的质量较少。
上述种种解释，还远远不是最终的答案，“姆潘巴之谜”仍然是“犹 抱琵琶半遮面”，有谁能最终揭开冷、热水结冰中的这个能量转化之谜 呢？
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