Galerija
Ovaj sasvim kontraintuitivni fenomen zaokuplja znanstvenike već stoljećima. Tisućljećima, zapravo, jer je ovaj fenomen primijetio već Aristotel, a kasnije su ga proučavali i Francis Bacon te René Descartes. Danas ovaj neobični paradoks nazivamo Mpemba efekt.
Sve je počelo sa sladoledom
Ime je dobio po tanzanijskom učeniku Erastu Mpembi koji je 1963. godine na satu domaćinstva primijetio nešto isto ono čime je Aristotel davno razbijao glavu. Dok su njegovi kolege čekali da se smjesa za sladoled ohladi prije stavljanja u zamrzivač, Mpemba je nestrpljivo svoju posudu uvalio odmah. I, pogađate, upravo se njegova smjesa smrznula prva.
Nekoliko godina kasnije o tome je ispitivao fizičara Denisa Osbornea, a njihovi zajednički pokusi pokazali su da je "mali" bio u pravu. Njih dvojica objavili su znanstveni rad 1969. godine, a fenomen je nazvan po Mpembi.
Što kaže znanost?
Među brojnim objašnjenjima posljednjih godina posebno se istaknula teorija koja se temelji na ponašanju molekula vode i njihovih vodikovih veza.
Svaka molekula vode sastoji se od jednog atoma kisika i dva atoma vodika. Osim jakih kemijskih veza unutar same molekule, između različitih molekula postoje i slabije takozvane vodikove veze. Kada se voda zagrije, njihov se raspored mijenja.
Prema nekim istraživanjima, zagrijavanje uzrokuje reorganizaciju molekula na način koji im kasnije omogućava brže stvaranje kristalne strukture leda. Drugim riječima, dio energije pohranjene u vezama oslobađa se tijekom hlađenja, pa se proces zamrzavanja može ubrzati.
Drugi znanstvenici pak smatraju da ključnu ulogu imaju pothlađivanje i konvekcijska strujanja.
Voda ima neobično svojstvo: najveću gustoću postiže na četiri stupnja Celzija. Kada se hladi ispod te temperature, počinje se ponovno širiti. Zbog toga dolazi do složenog miješanja slojeva vode, što može ubrzati prijenos topline i pomoći toplijem uzorku da se zamrzne prije hladnijega.
Upravo je na ta dva mehanizma – pothlađivanje i konvekciju – upozorio i hrvatski kemičar Nikola Bregović, čije je objašnjenje Mpemba efekta pobijedilo na međunarodnom natječaju britanskog Kraljevskog kemijskog društva raspisanom 2012. godine.
Misterij ostaje
Unatoč stotinama eksperimenata, znanstvenici još uvijek nemaju jedinstveno objašnjenje Mpemba efekta. Neki smatraju da je riječ o kombinaciji više procesa koji djeluju istodobno, dok drugi upozoravaju da se efekt može pojaviti samo u vrlo specifičnim uvjetima.
Zbog toga Mpemba efekt ostaje jedna od najzanimljivijih zagonetki moderne fizike i kemije. Ipak, kad se sljedeći put budete žurili napraviti led, ipak ulijte toplu vodu jer -iako možda ne znamo do kraja zašto - radi.
Zidine vire iz plićaka: Mirna uvala na Krku koja čuva veliku tajnu
