如果問你：有一杯熱水和一杯冷水，把它們同時放入冰箱，你覺得哪個會先結冰呢？大多人都會覺得「這不是很簡單嗎，肯定是冷水啊！」No..No…No！那這集可能就會顛覆你的想像了！因為這也是讓許多科學家都驚訝的事情。
「熱水」也許會比「冷水」先結冰，這個違反直覺的現象被稱為「彭巴效應」 (Mpemba effect)。為什麼會出現這種「熱水比冷水還先結冰」的反常理現象呢。說到這個，那就要先講一個非常有趣的故事了。
無意中的實驗
1963年，在坦桑尼亞，也就是非洲東部的一個國家。有一位叫彭巴的中學生，在學校裡他經常會與同學一起做冰淇淋吃。
他們的做法很簡單，先把生牛奶煮沸，然後加入一些糖等煮沸。等牛奶降溫後，接著再放入冰箱裡冷凍成冰淇淋。由於當時的冰箱不大，能容下的冰淇淋的位置自然也不多，所以誰先放入冰箱，誰就有冰淇淋吃。然而事情就發生在一次做冰淇淋的時候，彭巴看到有一個同學，將生牛奶加糖後就直接放入冰箱裡冷凍。
「嘿！？…」眼看冰箱裡的位置剩下不多了，而彭巴的牛奶才剛煮沸不久，如果在多幾個像剛才那樣「偷雞」的同學，那他的冰淇淋豈不是沒有位置了。所以彭巴只好急急忙忙的加入些糖，不等冷卻了，就直接把滾燙的牛奶放到冰箱裡冷凍。
呃～這個我們等下在討論吧。
好，就這樣過了一個半小時。同學們回來打開冰箱一看，發現了這奇怪的情況：所有牛奶都還是半液體狀，而唯有彭巴放入的熱牛奶已經結冰了。當然他向老師提問這驚人的發現「為什麼熱牛奶反而會比冷牛奶先結冰呢？」。然後老師告訴彭巴「因為是我用超能力凍結它的。」
「！？」
沒有啦，這個是我亂講的。最後老師沒有回應。可能是回答不了或是覺得彭巴在開玩笑吧。之後彭巴依然沒有放棄。
不久學校來了一位大學教授進行物理講座。演講結束後，彭巴鼓起勇氣發問：兩個相同的杯子，相同的水量，一個溫度在35 ℃、另一個則是100 ℃，把兩杯水同時放入冰箱。最後，為什麼100 ℃的會先結冰？教授雖然對這不尋常的現象難以置信，可還是對此問題非常感興趣。於是教授回去後，立即與他的助手親自做這個實驗。
實驗結果也和彭巴的說的一樣：「熱水比冷水先結冰」。之後在1969年，教授與正在讀研究院的彭巴一起發表了這個研究結果。
事實上，彭巴並不是第一個發現這個奇怪現象的人。在早期也有一些科學家也發現了此現象，包括亞里士多德、弗朗西斯·培根、勒內·笛卡爾和約瑟夫·布萊克。
好，那熱水會比冷水先結冰嗎？有人說自己做個實驗不就知道了嗎？所以陸陸續續也有許多人都做了實驗。
我也做了實驗，文章最後的影片會告訴大家結果，所以記得看到最後咯。
為什麼熱水反而會先結冰？
在眾多實驗中發現，不一定都是熱水先結冰啊。有人是冷水先結冰，有人的確是熱水先結冰。而以我們常理來說，同樣容器、同樣水量、同樣水質，當然是冷水先結冰才是正常的吧。那為什麼會有人做出熱水先結冰呢？背後的物理機制是什麼？
目前來說有5種可能性：蒸發、溶解氣體、對流、環境和過冷水。
1. 蒸發
兩杯同樣的容器、同樣水量，一杯熱水一杯冷水。它們不同之處是：一個氣體一直在往上冒；一個靜止不動。熱水會因為蒸發而損失掉更多的水分子，然而少量的水就會比多的更快結成冰啦。可這個原理還不能完全解釋的通，因為也有實驗是在密封的杯子下，熱水還是比冷水先結冰的情況。況且蒸發的水分，也許才那百分之幾而已。
2. 溶解氣體
溶解氣體指的是水裡面的氣體，比如氧氣啊、氮氣等。相對冷水，熱水會不斷排出氣體。有人就認為，溶解氣體會影響水的質量，比如導熱能力，冰的凝固點、降溫等。
3. 對流
所謂對流就是：一般水主要是從杯壁和接觸外部的水面開始冷，中間溫度卻比較高。這時冷水就會下沉，熱水就會上升取代冷水形成一個對流。而熱水的對流會比冷水來的活躍。當冷卻下來後，熱水的對流相對冷水還是比較高的，所以就冷卻的比較快。
這個大家都知道吧，有時結冰時間不足時，就會結成半水半冰塊的狀態。可以看到頂部、底部和杯壁成冰形狀，而中間的還是液體的狀態。而這個可以說明對流的狀態。
4. 環境
我們可以看到，如果我們將一冷一熱的水放到冰箱裡，這時熱水的溫度很可能會改變它周圍的環境，比如杯子底下的一層冰霜。由於熱水的溫度會使冰霜融化成水，而一段時間後，水又會重新結回成冰。那樣這層冰霜和杯子就會現成個小小的冰橋，導致散熱得更快一些。而冷水就都沒有這些事，還一樣邊緣的什麼都沒有。
最後一個，也是最有力的說詞——
5. 過冷水
我們一般都知道水到達0℃的時候就會結冰嘛。但在現實中，水在0℃ 以下都還可能保持在液體的形態。
你可以想像為什麼有些零度以下的地方還有水呢？如果有看過老高講「水」的那一集，應該都聽過吧。這個過冷水現象，是因為水結冰的時候需要一種東西——凝結核。它可以是一些水中雜質或是氣體等。而熱水和冷水的過冷水現象在許多實驗中都可以發現，熱水的「過冷水」凝結點比冷水高。
舉例說，熱水的凝結點也許是-5℃，而冷水的凝結點也許是-15℃。當他們慢慢冷卻時，熱水就會比冷水先結冰。另外，前陣子網上瘋傳水倒出來會結冰、礦泉水搖一搖就結冰這個神奇現象，也是過冷水的表現。
一次的實驗結果也不是絕對的？
總結來說，「彭巴效應」還不能說是絕對的。因為目前還沒有一個完美的解釋與證據，也就是不能說「熱水一定比冷水先結冰」又或是說「冷水一定比熱水先結冰」。水結冰牽扯的變因比人們想像的還要複雜，很難確保所有條件都相同。因為有實驗就是在相同的容器、相同的水量、相同的水源、相同的冰箱⋯⋯在做第二次時卻是不同結果。有人實驗是熱水先結冰、有些人實驗是冷水先結，所以這裡都沒有一定的答案。
而有些人說「彭巴效應」是科學家愚人節開的玩笑、是不存在的，而我就不這麼認為。
那想知道我的實驗結果，可以到下面的影片看看。大家不妨也可以自己實驗一下，結果是什麼都可以留言分享咯。
補充
哦對了，剛才提到，熱水放冰箱會不會弄壞冰箱啊？事實上，如果只是這個小小實驗是沒問題的，而彭巴這樣做也許就會有問題。因為早期的時候科技還不發達，冰箱容量小、壓縮機功率也很小。放進一大腕熱粥，冰箱裡就變熱了，造成壓縮機在高負荷下工作。
然而現在冰箱容量大壓縮機功率也大、製冷系統也快，所以只放入一小杯熱水並不會造成冰箱的負擔。除非你說放一大桶沸水進冰箱啦，不然這一小杯熱水是不可能使冰箱溫度提高的。當然如果是媽媽不給弄。你還是聽媽媽的話吧。
還有記得千萬不要用玻璃杯哦！
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