Internetin käyttäjät Chicagosta Siperiaan lähettävät valokuvia ja videoita roiskevesistä, joka muuttuu jääksi ennen kuin se saavuttaa maan. He kutsuvat sitä #ubak-haasteeksi. Kokeessa käytetään kiehuvaa vettä, ei kylmää vettä. Haluatko tietää miksi?
Mpemban paradoksi
Viime vuosisadan 60-luvulla Tanganyikan opiskelija Erasto Mpemba huomasi, että lämmitetty makea neste muuttuu jäätelöksi paljon nopeammin kuin kylmä. Nämä havainnot antoivat hänelle ajatuksen, että kuuma vesi on sama, mikä on logiikan vastaista. Loppujen lopuksi kiehuvan veden "jäätymispolun" tulisi olla pidempi kuin jäähdytetyn nesteen.
Tällä kysymyksellä poika kääntyi professori Dennis Osbornen puoleen, joka vieraili koulussa kerran. Erasto hämmensi häntä. Fyysikon ohjeiden mukaan Dar es Salaamin yliopistossa tehtiin kokeita, jotka osoittivat nuoren tutkijan kertovan totuuden. Kuuma vesi jäätyi joissakin tapauksissa nopeammin kuin kylmä vesi! Tämä ilmiö on saanut Mpemba-paradoksin nimen, jota ei ole vielä yksiselitteisesti selvitetty. On yllättävää, että Aristoteles kuvasi paradoksin - Pontuksen asukkaat tekivät jäätä kuumasta vedestä. Ja se oli yli 2000 vuotta sitten.
Näin Mpemba-efekti näyttää Chicagossa. Siellä haastetta kutsutaan kiehuvan veden haasteeksi.
Vuonna 2012 Ison-Britannian kuninkaallinen yhdistys julisti kansainvälisen kilpailun parhaasta Mpemba-vaikutuksen perusteluksi. Ja siitä se tuli.
Mainosvideo:
Mikä selittää paradoksin?
Kansainväliseen kilpailuun lähetettiin 22 000 tieteellistä artikkelia, mutta yhtäkään niistä ei tunnistettu ainoaksi oikeaksi. Yhden version mukaan ulkona oleva kuuma vesi jäätyy nopeammin haihtumisen vuoksi. Haihdutuksen aikana tilavuus pienenee ja pienempi tilavuus jähmettyy paljon nopeammin.
Toisaalta ratkaisu on liuenneiden kaasujen pitoisuuksissa. Kuumennettuna ne haihtuvat eikä enää häiritse kiehuvan kiehuvan veden jäähtymistä. Samanlainen vaikutus havaitaan liuenneiden aineiden erilaisilla pitoisuuksilla, jos vettä otetaan eri lähteistä. Lisää epäpuhtauksia vaikeuttaa pakastamista. Mutta koeolosuhteissa vesinäytteiden on oltava koostumukseltaan identtisiä.
Ja näin Novosibirskin asukkaat pitävät hauskaa. Hyödyntäessään tätä tilaisuutta, tervehdin ystävääni, joka muutti sinne, mutta ei pitänyt Siperian pakkasista)))
Mpemba-paradoksi voi myös johtua nopeudesta, jolla energia vapautuu vesimolekyylien välisistä vedynsidoksista. Kuumennettaessa aineen sisäinen energia kasvaa ja vedyn sidokset pidentyvät. Jäähtyessään vesimolekyylit tulevat jälleen lähemmäksi toisiaan vapauttaen varastoitunutta energiaa. Venytetyissä vety sidoksissa on ehdottomasti enemmän kiehuvaa vettä kuin jäähdytetyssä vedessä.
Huolimatta siitä, että kaikki hypoteesit näyttävät kohtuullisilta, tieteelliset kiistat Mpemban paradoksista jatkuvat. On jo huomattu, että sillä on myös päinvastainen vaikutus, joka havaitaan kylmää vettä kuumennettaessa. Tutkimusta jatketaan ja kenties pian maailmassa on yksi vähemmän luonnollinen mysteeri. Mutta kuinka monta uskomatonta kuvaa hän antoi meille!