物理学毕业论文--真理还是讹传—论姆佩巴效应

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1、华中科技大学物理学史毕业论文真理还是讹传——论姆佩巴效应作者：熊超学号：U201010214学院：物理学院系别：物理系专业：物理学指导老师：叶贤基122010年12月11日12华中科技大学物理学2010届物理学史毕业论文1摘要1写这篇文章，一是为了交作业，二也把这个问题系统地整理一下，让更多的人了解，激发他们去探索的热情，当然我也很想自己来研究研究。2在这篇文章里，我主要把姆佩巴效应的来龙去脉，历史渊源，各种观点等系统整理出来，加上了我个人的评论观点，并且提了一些建议。限于水平有限，我没有深入探讨这个现象的本质，主要是罗列大家的各方面观点，给读者以辩证的眼光看待

2、这个问题，不要被伪科学迷惑。3希望有人看到这后能回答我的问题。（即姆佩巴效应到底是真理还是讹传？）4因为是综叙性文章，而且是第一次写，因此里面很多东西是借过来的，而且还存在许多错误，请老师斧正。12华中科技大学物理学2010届物理学史毕业论文2引言1故事的来源人们通常都会认为，一杯冷水和一杯热水同时放入冰箱时，冷水结冰快。事实并非如此。1963年的一天，在地处非洲热带的坦桑尼亚一所中学里，一群学生想做一点冰冻食品降温。一个名叫埃拉斯托·姆佩巴的学生在热牛奶里加了糖后，准备放进冰箱里做冰淇淋。他想，如果等热牛奶凉后放入冰箱，那么别的同学将会把冰箱占满，于是就将热牛

3、奶放进了冰箱。过了不久，他打开冰箱一看，令人惊奇的是，自己的那杯冰淇淋已经变成了一杯可口的冰淇淋，而其他同学用冷水做的冰淇淋还没有结冰。他的这一发现在当时并没有引起老师和同学们的注意，相反成为了他们的笑料。后来，姆佩巴把这特殊现象告诉了达累斯萨拉姆大学的物理学教授奥斯博尔内博士.奥斯博尔内听了姆佩巴的叙述后也感到有点惊奇，但他相信姆佩巴讲的一定是事实。尊重科学的奥斯博尔内又进行了实验，其结果也姆佩巴的叙述完全相符。这就确切地肯定了在低温环境中，热水比冷水结冰快。此后，世界上许多科学杂志载文介绍了这种自然现象，还将这种现象命名为"姆佩巴效应"（MpembaEffe

4、ct）。2我的写作背景第一次看到这个故事时，我觉得这完全是荒谬的，但也懒得去做实验验证一下，只是当一个笑话就完了。但是当后来从书中,电视上看到同样的故事，不断有朋友拿这来考我时，虽然我不明白其究竟，但我逐渐相信这是真的，故事的结论事是事实。从中我们可以学到其仔细观察，抓住真理不放的科学精神。然而，当我查资料时，我发现虽然有许多文章解释这个现象，但没有能一锤定音的。特别是这下解释往往互相矛盾，各执一词，特别是后来的反对一些声音，让我看的越来越迷惑。到底这个现象是真理还是讹传，或者仅仅是一个特例，并不能否定我们日常的常识。我不知道，可我想知道。12华中科技大学物理学

5、2010届物理学史毕业论文3姆佩巴效应的历史热水比冷水更快结冰的事实已被知道了很多个世纪。最早提到并记载此一现象的数据，可追溯到公元前300年的亚里士多德，他写道：“先前被加热过的水，有助于它更快地结冰。因此当人们想去冷却热水，他们会先放它在太阳下。.”大约在1461年，物理学家GiovanniMarliani在一个关于物体怎样冷却的辩论上，说他已经证实了热水比冷水更快结冰。他说他用了四盎司沸水，和四盎司未加热过的水，分别放在两个小容器内，置于一个寒冷冬天的屋外，发现沸水首先结冰。但他没能力解释此一现象。到了十七世纪初，此现象似乎成为一种常识。1620年培根写道

6、"水轻微加热后，比冷水更容易结冰。"不久之后，笛卡尔说"经验显示，放在火上一段时间的水，比其它水更快地结冰。"直至1963年，那已是Marliani实验500年之后，坦桑尼亚中学的一个命叫埃拉斯托·姆佩巴的中学生再发现此现象的故事，被刊登在《新科学家》（NewScientist）杂志。这个故事告诉科学家和老师们，不要忽视非科学家的观察，和不要过早下判断。同一年，科学上很常见的巧合之一，Kell博士独立地写了一篇文章，是关于热水比冷水先结冰的。Kell显示，如果假设了水最初是透过蒸发冷却，和维持均匀的温度，这样，热水就会失去足的质量而首先结冰。Kell因此表明这种

7、现象是真的，而且能够用蒸发来解释。然而，他不知道Osborne的实验。Osborne测量那失去的质量，发现蒸发不足以解释此现象。后来的实验采用密封的容器，排除了蒸发的影响，仍然发现热水首先结冰。我查阅了许多的资料，没有发现权威的解释。尤其令人不解的是，几乎每年都有人撰写论文研究姆潘巴现象，但没有人进行定量分析，都缺乏令人信服的科学实验数据，也没有强有力的理论依据。但是终于我看到一篇让我满意的文章——一篇有关上海女中学生做的相关实验描叙，虽然没看到原始论文及数据，但其描叙的细致性，贴近生活等让我觉得它的真实性不容怀疑。也许这就是姆佩巴效应的原因，只是这还是浅层的，

8、没有继续深入。总之，这个