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姆潘巴现象正解
姆潘巴现象正解
中国河北唐山 唐山居士
英国皇家协会悬赏1000英磅求解姆潘巴现象。我相信我的文章是不会得赏的。因为有许多附加条件例如英语优先,还有什么要求多媒体制作等这都不是我这个中国老汉的强项。但是我也相信我的姆潘巴现象的解是绝对的纯正。 这个问题在张压定律看来是一个很简单的问题。张压定律还没有正式发表，这里我就一般的说说。
一．什么是姆潘巴现象？
姆潘巴现象（Mpemba effect），又名姆佩姆巴效应，指在同等体积、同等质量和同 等冷却环境下，温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。 亚里士多德、培根和笛卡尔均曾以不同的方式描述过该现象，但是均未能引起广泛的注意。1963年，坦桑尼亚的马干巴中学三年级的学生姆潘巴经常与同学们一起做冰淇淋吃。在做的过程中，他们总是先把生牛奶煮沸，加入糖，等冷却后倒入冰格中，再放进冰箱冷冻。有一天，当姆潘巴做冰淇淋时，冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几。为了抢占剩下的冰箱空位，姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不及冷却，就把滚烫的牛奶倒入冰格中，并送入冰箱。一个半小时后，姆潘巴发现了一个让他十分困惑的现象：他放入的热牛奶已经结成冰，而其他同学放的冷牛奶还是很稠的液体。照理说，水温越低，结冰的速度越快，而牛奶中含有大量的水，应该是冷牛奶比热牛奶结冰速度快才对，但事实怎么会颠倒过来了？姆潘巴把这个疑惑从初中带到了高中。他先后请教了几个物理老师，都没有得到答案。一位老师感觉他提出的问题怪异得近乎荒唐，就用嘲讽的口吻说：你说的这些就叫做姆潘巴现象吧！但执着的姆潘巴并没有认为自己的问题很荒唐，他抓住达累斯萨拉姆大学物理系系主任奥斯波恩博士到他们学校访问的机会，又提出了自己的疑问。这位博士并没有对他的问题嗤之以鼻。回到实验室后，博士按照姆潘巴的陈述做了冷热牛奶实验和冷热水物理实验，结果都观察到了姆潘巴所描述的颠覆常识的怪现象。于是，他邀请姆潘巴和他一起对这个现象进行了深入研究。1969年，他和丹尼斯·奥斯伯恩博士（Denis G. Osborne）共同撰写了关于此现象的一篇论文，因此该现象便以其名字命名。 “姆潘巴现象”真的能颠覆我们以往关于水结冰的常识吗？四十多年来，许多论文与实验试图证实这个现象背后的原理，但由于缺乏科学实验数据以及定量分析，至今没有定论。 姆潘巴现象到底是否存在？据2005年央视《走近科学》一群中学生利用先进的仪器经过多次实验证明，姆潘巴现象并不存在。请来了许多专家权威也随声附和。 二、这是一个简单的问题 姆潘巴现象真的是那么神秘莫解吗？唐山居士的张压定律却认为这是一个简单到不能再简单的问题了。竟然只作了两次实验，就成功了出现了姆潘巴现象。这个现象的原理也是简单的。 姆潘巴现象是坦国的中学生和中国的中学生的问题。我们当然不能随便认为坦国的姆潘巴撒谎，也不能认为中国的中学生的实验有什么问题。这就是说：同体积的不同温度的水哪个先结冰都是有可能的。 到底哪种液体先结冰？这是一个小学生问题。 这是一个孰强孰弱的力量对比问题。这也是一 个龟免赛跑的问题。 两个相同体重的人赛跑：问先达到终点？我们一定会回答：谁跑的快那就谁达到终点。这是一般的回答。可是有时候却偏偏跑的慢的人却先到了终点。那是因为它离终点近呗。 力量的比较是速度的比较。谁有力，谁就跑的快呗。这是大家都知道的。可是牛顿却说速度是速度，力是力。匀速运动不产生力。加速度才产生力。可是世界上有匀速运动吗？火车运动的每一点的即时速度都是不相同的，所谓的匀速运动，并不是真实速度，只是每一段的平均。科学宗师真的找不到力的本质，不知世界为什么会运动。牛顿说：上帝踹了一脚吗！ 不平均就是差异，差异就是速度，就是力，就是运动。 这个差异可以是任何一个物理量的差异，例如质量、温度。 张压定律的万能物理量是密度梯度，我们当然也可以换算成温度梯度。 决定物体的变化的不仅是物体本身，物体在环境中的变化的。它与环境的差异才能产生变化。很明显：把10度的水放在10度的冰箱里，它是不会发生变化的。 物质的变化仅仅是与它与环境的差异有关。这是张压定律的一个重要结论。 在同等环境下，高温的水与环境的温差大，它的变化大。按理它是应该先结冰的。我第一次实验将沸腾的一瓶100度的水和一瓶常温水（零上20度）同时放在冰箱里。却是常温水先结冰了。这是什么原因呢？100度的水虽然与冰箱的温差大，它的降温速度大，却没有先结冰。这是因为它离冰点的目标太远，没有足够的时间追上低温水。 于是我们再作第二次实验：将100度的水与99度的水同时放在冰箱里，高温水有足够的时间追上低温水而提前结冰。我的实验仅仅是作了两次，姆潘巴现象成功了。就像两个运动员站在差不多的起跑线上。强者先到了终点，这是必然的。
问题与讨论
唐山居士是不是把问题看的太简单了？蒸发与凝结这是一个热力学的问题。热力学三定律真的不管用了吗？我们先就热力学的一个概念比热说起？水的比热是固定值？高温水与低温水的比热相同。自然是低温水先结冰。所谓的比热是指单位质量的液体所释放的热量。那么一公斤烧红的铁，和一公斤冰冷的铁所释放的热量是一样的吗？显然，热力学专家是不顾这个基本的事实。 两个运动员赛跑的道理是很容易理解。可两瓶水比赛哪个先凝结就会出现许多问题。例如，两瓶水同时达到一个温度时，至多是两瓶水同时凝结，怎么会有高温水先凝结的现象呢？这是一般常规逻辑的思考。可是世界上却偏偏有零度的水，零度的冰或零度的气。 我们当然可以说某种事物的状态可以是事物的某种性质。而表现事物的状态和性质不仅仅是有某种度量的刻度所决定的，更主要的是由其变化率所决定的。这种变化率就是事物与环境的差异。 我们可以说：我们相信科学。可是科学定律有没有挂一漏万的现象？科学家们有没有有违人们一般常规逻辑的思考？
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