Mpembov jav

Otázka znie jednoducho. Ak vezmeme dve rovnaké nádoby s rovnakým objemom vody vo vnútri, pričom v jednej bude mať voda 35 °C a v tej druhej 100 °C, ktorá zamrzne skôr? Odpoveď vás však prekvapí – skôr zamrzne tá teplejšia. 

Táto skutočnosť je známa dlho, upozorňovali na ňu Aristoteles, Francis Bacon či René Descartes, no vtedy sa ich skúmania venovali iným veciam a tak tento jav upadol do zabudnutia. O to, prečo je to tak, sa potom v šesťdesiatych rokoch minulého storočia začal zaujímať práve Erasto B. Mpemba. Tento jav si všimol, keď sa snažil vyrobiť si zmrzlinu. Do mrazničiek sa nemala dávať vriaca voda, no jemu sa nechcelo čakať, kým vychladne, a tak ju dal chladiť, ešte kým bola horúca. Keď ju tam vložil, niekto iný tam práve vkladal vychladenú zmrzlinovú zmes. Keď sa Mpemba vrátil, uvidel, že jeho zmrzlina už zamrzla, no tá druhá nie.

Opýtal sa na tento jav svojho fyzikára a ten mu odvetil, že to možné nie je, dokonca si z neho robil posmešky. Našťastie sa Mpembovi podarilo natrafiť na univerzitného fyzika Denisa Osborna, ktorý tento jav vyskúšal. Na svoje vlastné prekvapenie zistil, že Mpemba má pravdu a tak spolu publikovali vedecký článok. Vďaka tomu sa o tom dozvedela široká vedecká verejnosť a tento jav dostal pomenovanie podľa svojho objaviteľa.

Najzaujímavejšie je však to, že doteraz nikto tento jav nedokázal dostatočne vysvetliť. Je viacero rôznych teórii, prečo je to tak, no každá tvrdí úplne niečo iné. Môže to byť spôsobené tým, že každý to skúmal pri iných podmienkach – tj. v rôznych nádobách, v rôznych chladiacich boxoch pri rôznych množstvách atď. Tiež je ešte dôležité jedno upozornenie – tento jav nie je „zákonitý“. To znamená, že nemusí nastať vždy.

No tým, čo to skúmali, sa to väčšinou podarilo. A teda prišli aj k nejakým záverom. Jedna teória hovorí, že v teplejšej vode sa na molekulárnej úrovni dejú iné procesy, ako vo vode studenšej a keďže teplejšie molekuly sa pohybujú rýchlejšie, je možné, že by aj mrznutie prebiehalo rýchlejšie. 

Ďalšia z teórii hovorí o vyparovaní, teda keď je voda horúca, rýchlejšie sa vyparuje a tak zmenšuje svoj objem a to je príčinou, prečo rýchlejšie zamrzne.

Existuje aj teória o chemickom zložení, ktorá hovorí, že vo vode sú rozpustené určité plyny a keď sa voda zahreje, tieto plyny sa vyparia a to môže ovplyvniť celkovú tepelnú vodivosť vody. 

To sú iba tie tri najznámejšie. Určite je ich viac, ale to by sme my, obyčajní ľudia už nemuseli pochopiť. Zostáva nám iba čakať. Na vysvetlenie tejto teórie, ale aj na ďalšie zaujímavé javy, ktoré nás nútia zamyslieť sa nad tým, čo všetko vlastne ešte nevieme...