一杯热牛奶（水）和一杯冷牛奶（水）同时放进冰箱，哪杯会先结冰呢？良多人会不假思考地回覆：冷牛奶（水）！
成果是这样吗？1963年，坦桑尼亚的初三学生姆潘巴同时把一杯热牛奶和一杯冷牛奶放进冰箱，成果发现是热牛奶先结了冰。
姆潘巴很奇异，就去就教他的物理教员，教员回覆说：“不会吧？必然是您弄错了。”姆潘巴又从头试验了几回，成果老是热奶先结冰，教员对此也是利诱不解。
有一天，一名大学物理博士来到他们黉舍，姆潘巴又标的目的他提出了这个问题。该博士认为：冷牛奶受冷时，它的概况很快就结了冰，进而影响了冷的传导。而热牛奶遇冷后，液体表里的冷热会不竭交流，反而会很快结冰。
看似“圈套”的“本相”
事实上，在很多分歧的尝试前提下，热水可以比冷水更快冻结。早在几个宿世纪之前，科学家就已经知道这种现象，只是一向没有正视它，直到姆潘巴从头发现这个现象并对此颁发论文。
最早描述“热水冻结快”的是亚里士多德，他写道，“事实上，水被加热的过程将会导致其更快结冰，因为它能更敏捷地冷却。是以当人们想要冷冻水的时辰应该先将其置于阳光下”。
十五六宿世纪的科学家完全无法诠释亚里士多德所说的现象。那时，曾有物理学门风称本身证实了热水比冷水结冰更快——将同体积的开水和常温水放在室外（冬天），并不雅察到开水首先冻结。可是，为什么会这样，他无法理解。
到了17宿世纪，即使人们没有亲眼目睹，但遍及都知道了“热水会比冷水冷冻更快”。1620年，培根写道，“暖和的水比冷的更轻易冷冻”。不久，笛卡尔也声称，“经验表白，冬天里在火上长时候保留的水比其它水更早冻结”。
此刻，人们将“热水可能比冷水冷冻更快的现象”界说为姆潘巴效应。
有缝隙的界说
可是，这个界说是不严谨的，它应该这样：先有个前提前提，即“两个外形、材质完全不异的容器承装等量、平均的水……”然后“一个容器中的水处于更高（平均）的温度；然后对每个容器施以完全不异的冷却过程。在某些前提下，最初温度较高的水首先冻结”。
有的人很聪敏，一眼就看出了这不合适“常识”：假若有两杯水，一杯80℃，一杯30℃。80℃水在结冰前必定要先破费一段冷却到30℃，然后再进行30℃水冷却的过程。所以，不成能热水结冰快，对吧？
但这个推理是有问题的，因为它隐含了一个假设——水的特征仅仅由水的平均温度所决议。事实上，除了平均温度外，其它身分（如消融物、温度分布）也很主要。当80℃水降温到30℃时，可能与一起头就处于30℃的水（温度平均）的状况判然不同。例如，当水从80℃冷却到30℃时，它可能会（蒸发）变少；又或者在降温过程中，消融在水中的气体削减，温度变得不平均……所以，上面所说的“不成能”并不准确。
矛盾重重的诠释
到今朝为止，关于为什么会呈现姆潘巴效应，有很多诠释。而每一种诠释都有响应的尝试来证实，而同时又可以被别的的尝试来“推翻”。
一种是“蒸发说”。它认为，当热水冷却时，会因蒸发掉去部门质量，冷却速度也就更快，所以，热水会先冻结。1969年，就有人经由过程计较发现，若是水仅经由过程蒸发冷却并连结平均的温度，则热水将在冷水之前冻结。是以在大大都环境下，加速蒸发毫无疑问都有助于获得姆潘巴效应。可是，后来又有人现实测量了蒸发损掉量，发现它大大低于原计较展望的量。此外，另一项尝试在密闭容器中也不雅察到姆潘巴效应，而此中并没有蒸发。
“消融气体说”认为，消融于水的气体味在最初温度较高时析出，尤其是滚水中所含的气体少少，而消融气体味改变水的性质，从而改变水降温的速度。在利用脱气水时，尝试人员不雅察到了姆潘巴效应，而利用未脱气水则没有不雅察到现象。可是，这种诠释没有理论撑持。此外，人们发现滚水跟未煮沸的水都呈现了姆潘巴效应，并且改变消融气体的量对姆潘巴效应也没有本色性影响。
“对流说”则是经由过程水的温度不平均来进行诠释。跟着水的冷却，温度分布呈现不均，从而导致“对流”。因为4℃以上时，水的密度随温度升高而变小。是以，跟着热水冷却（温度仍高于4℃时），水概况会形当作“热盖”，这时水在概况的热量流掉速度就高于平均温度的程度。热水内部发生的对流速度比冷水更快，是以具有更快的冷却速度。换句话说，当80℃的热水冷却至30℃时，概况温度可能比原先30℃的水高得多，是以比原先30℃的水散热更快。而当研究了冷水对流问题时，人们发现对流对冷冻速度的影响并不明白（有快有慢）。4℃以下水的密度会随温度降低而变大，那怎么办？这个时辰水就会形当作“冷盖”，那是加倍复杂的问题。
还有一种“周边情况说”，它可以或许诠释大大都家庭尝试中获得的姆潘巴效应。首先，在冰箱中，热水会改变杯体四周的温度而导致更快的对流散热（水结冰的速度与冰箱容积有较着关系）。其次，把杯子放进冰箱时，它往往是直接和冰霜接触的。装热水的杯子会融化霜，这样热水杯子可以或许更好地和冷却系统接触。若是融化的霜冻又刚好和杯子形当作冰桥，那么热接触将加倍充实。可是，我们列举的尝试都是在绝热体上或者完全不异的冷却过程下进行的。
神奇的“过冷”
海说神聊方人也许见过这样的现象：严寒的冬天，俄然将一桶矿泉水倒扣在清水器上，这时，不成思议的工作发生了——原本清亮的矿泉水俄然由一点起头结冰，并刹时扩散开去，不到两秒，一桶水竟当作了冰坨！
为什么会这样？其实水结冰是一个寻找结晶核的过程，水的凝点代表“以此温度为分界线，水倾标的目的于形当作固体而非液体”，但并不是说达到凝固点就必然会结冰。凡是环境下，当水中有杂质时，它就会环绕固结核起头发生冰晶。可是，有些水太纯净，容器也很是清洁光滑，贫乏晶核，冰晶因无处凭借而不克不及形当作。即使水温低于凝固点（过冷），水依然会连结液态很长一段时候，直至平均的结晶核形当作。
过冷导致热水敏捷结冰的现象经常发生。有的尝试发现，热水只会稍微过冷约到约-2℃，而冷水会过冷到约-8℃。
但显然，用它来诠释“姆潘巴效应”也很难服众。即使“过冷说”是真的，那么“消融气体说”刚好与其相反：热水中的气体更少，是以加倍贫乏晶核。那么，应该更难达到过冷才对。
此外，还有一种诠释：热水冷却时，整个容器的温度转变差别更大，对流更快，所以更快引起冻结。但这也只是猜想，缺乏理论推导。
用微玻璃珠取代水？
考虑到水的性质及其结冰过程的复杂性，在比来一项研究中，加拿大的几名物理学家用微玻璃珠来取代水进行尝试，被认为是简练地、更好地证实（阐释）了姆潘巴效应。只不外，他们认为，热水可能比冷水“冷却”（而不是“冷冻”）更快。
在尝试中，一颗珠子（需要用显微镜不雅察）半斤八两于一个水分子，研究人员在某种特定的前提下经由过程1000次测量后获得了一组“分子”。他们用激光照射在这些珠子上，珠子发生了一种“能量景不雅”。与之同时，用水来冷却这些珠子。这样，从这些珠子穿越“能量景不雅”、响应激光所施加的力中就获得了珠子的温度。
这些珠子最初别离处在两种分歧的温度（记为“热”和“冷”），接着让它们冷却到水的温度。成果发现，热珠子有时比冷珠子冷却得更快。例如，在有次测量中热珠子冷却用了2毫秒，而冷珠子则用了10倍的时候。
只凭直觉，我们城市感觉：热物体首先必需达到冷物体的初始温度，这意味着较高的温度只会增添冷却时候。可是，这种逻辑对于不处于热均衡状况的系统是错误的，对于不处于热均衡状况的系统，“冷却”可以有多个路径，而不必需直接“从热到冷”，可以走“捷径”。对于珠子来说，按照“能量景不雅”的外形，从较高的温度起头，意味着它们可以更轻易地从头摆列当作与较低温度相匹配的布局。
其他物理学家对此暗示思疑，他们不知道这种效应在水中是否也是如斯，因为水更复杂，水会蒸发而且含有杂质。但也有不少物理学家很是撑持这个尝试，认为它形象地展示了姆潘巴效应。他们暗示，该效应可能超出玻璃珠或水的规模。
如斯看来，到今朝为止，姆潘巴效应仍是没有让所有人都对劲的诠释。
