英悬赏1000英镑求解著名谜题

英国《泰晤士报》网站6月26日报道 题:科学家悬赏1000英镑以求解开就连亚里士多德也无法解释的一个热门题目(记者汤姆·惠普尔)

这是一个包括古希腊最伟大的思想家和坦桑尼亚最固执的学生在内的所有人都解决不了的问题。解决这个问题需要应用到深奥的热力学和令人费解的过冷原理。这个问题在冰淇淋的制作过程中也具有非常重要的意义。

现在,英国皇家化学会悬赏1000英镑,以求有人能够解释为什么热水比冷水先结冰。

这个问题以现在的这个形式出现是在1968年,当时坦桑尼亚达累斯萨拉姆大学的教授丹尼斯·奥斯本参观了坦噶尼喀湖畔的一所学校。

该校学生埃拉斯托·姆彭巴在之前5年的时间里一直在用一个烧水壶、几个量杯和学校的冰箱做一个实验,希望能够解开其中的秘密。当学校的老师问有谁想向这位著名的物理学家提问时,姆彭巴举起了手。

他说:“用两个相似的容器装上等量的水,一个水温35摄氏度,另一个100摄氏度,然后把它们放到冰箱里,结果100摄氏度的热水先结冰。这是为什么?”姆彭巴的同学们听到这个问题后哄堂大笑。他的老师也很尴尬。奥斯本教授一开始也持怀疑态度,直到他自己做了实验。第二年,两人就这一现象共同发表了一篇论文。从那以后,这一现象就被称为“姆彭巴效应”。

这个问题令人迷惑不解之处显而易见。一杯沸水怎么能比一杯35摄氏度的水先结冰呢?先不说别的,一般人都会以为,一杯沸水在结冰的过程中,肯定要先变成一杯35摄氏度的水。

然而,这个有悖直觉的效应无疑是千真万确的,尤其是因为姆彭巴并不是第一个注意到这一点的人。公元前4世纪,亚里士多德在其专著《气象学》

中探讨了这一自然现象。在这部描述了地震和冰雹的著作中,亚里士多德记载了他对冰上捕鱼者的观察:“在冰上捕鱼(在冰层上凿洞,然后通过洞口捕鱼)的人,为了在冰上搭建临时棚屋,会在立杆周围浇热水以加快冻结,使它们尽快稳固。”

后来,法国数学家笛卡尔注意到:“经验显示,在火上加热过的水会比没加热过的水更快结冰。原因在于,那些阻止水保持液态能力最低的水粒子在水被加热的过程中蒸发了。”

笛卡尔或许对自己的解释深信不疑,但现在的化学家对此不太相信。1968年以来,人们发表了无数的论文探讨了一切可能性,从蒸发率到对流,但没有人给出确切的答案。

皇家化学会并不认为这笔奖金一定会促使人们找到答案,但该机构这么做是为了寻找一些“跳出思维定式、有创造力的想法”,从而帮助解答这个最伟大的谜题之一。

(本文来源:新华网 ) 责任编辑:NN090