姆潘巴的故事之思维创造学习—热牛奶冷牛奶谁先冻结

1963年，坦桑尼亚的马球干巴中学三年级的学生姆潘巴经常与同学们一起做冰激淋吃。

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，姆潘巴急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不及冷却就把热牛奶倒入冰格中并送入冰箱——他们平常都是等煮沸的牛奶冷却后才放的。

一个半小时后，姆潘巴打开冰箱，发现了一个十分怪异的现象：除了他的热牛奶已经冻成了固体，其他同学放的冷牛奶还是很稠的液体。照常理说，水温越低，结冰的速度越快，冷牛奶比热牛奶结冰速度快才对，但事实怎会颠倒过来了？

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，甚至有的老师感觉他提出的问题怪异得近乎荒唐。后来，姆潘巴抓住达累斯萨拉姆大学的物理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。这位可敬的博士不但没有对他嗤之以鼻，反而邀请他和自己一起对这个现象进行了深入研究，共同撰写了一篇论文，并把该现象命名为“姆潘巴现象”。

至于为什么热牛奶比冷牛奶先冻结，到目前为止还没有一个合理的让大家十分信服的解释。一般的解释是二种原因或两个条件：一种是源于温度差，就是说热牛奶在急剧冷却后，表面与底部形成的温度差比冷牛奶大，导致从上表面散发的热量就愈多，因而降温就愈快，冻结也就愈快。此外实验证明，热量从水中流失的速度取决于温差，就是说在同样的低温环境里，温度相对较高的水比温度相对较低的水散热速度要快一些。另一种是牛奶中有“硬物”存在。针对姆潘巴现象并不存在于一般的水中，而单单是加糖的牛奶中，美国华盛顿大学的乔纳林·卡茨发现，原因还是出在水里的“硬物”上：为了吃到可口的冰淇淋，他们都牛奶里加了糖，而实际上会使牛奶液体变硬。但同样是煮熟、加糖的牛奶，热牛奶液体的硬度实际要比冷牛奶的硬度要低一点，这个硬度差造成了它们冰点的差异，硬度较高的冷牛奶冰点相对要（ ）些。这样，冰点略（ ）的热牛奶要比冰点略低的冷牛奶要先结冰了。