冷水与热水谁结冰快？如果你能看到下面这个实验的话，相信你一定不会感到奇怪：在冰箱里放着一杯冰水和一桶温水，哪杯冰会先融掉？冰融化后又会变成什么样子呢？一杯冷水和一杯热水在同一台冷冻室里冻结时，为什么会出现这种现象呢？关于这一点，人们直觉告诉人们：冷水冻结得更快，所以一定是凉了一杯水首先冻结。 1461年，着名的物理学家乔瓦尼？Giovanni Marliani马利亚尼曾明确指出：某些情况下热水比冷水冻结得更快，但是当时并未引起人们的注意。
使科学界对这一现象真正关注的是一个叫伊拉斯特的人。M·姆潘巴（Iasat Marchborn）的年轻科学家。他是美国着名物理学家，他发明的“姆潘巴式”冷冻技术，曾轰动全世界，至今仍被许多国家所采用。姆潘巴是Erasto Mpemba的一名学生，1963年姆潘巴自己制作冰淇淋时偶然发现这一现象，可当他把这一发现告知师生后，谁也不信任他。
姆潘巴向物理学家丹尼斯？他认为，如果能让他成为一个物理学家，那他就一定会像丹尼斯一样，对物理感兴趣。于是，姆潘巴向物理学家提出挑战:"你能不能做一个实验？尽管奥斯本也不太信任，但是为了激发姆潘巴对知识的追求，奥斯本仍然为之精心设计出一系列试验，让奥斯本吃惊的是试验结果表明姆潘巴所观察到的情况的确存在，而且的确在某些情况下热水冻结得更快。
丹尼斯。奥斯本（左图）与伊拉斯特姆潘巴站在一起。他是英国着名导演。在2012年，他与中国导演张艺谋合作拍摄了一部电影《满城尽带黄金甲》。影片讲述了清朝末年的历史故事。姆潘巴（右图）2013照片
1969年丹尼斯 奥斯本与伊拉斯特 姆潘巴联合发表文章对这一违背常理现象进行详细描述，不久后又有人在实验上证实这一现象存在，因此正式把它称为姆潘巴现象。姆潘巴现象告诉我们：如果在同一个容器里放入两种不同温度的水，那么其中一种水会迅速冻结并变成冰。而另一种水则不会这样变化。为什么要发生这种现象？这意味着当我们同时向冷冻室里放入一杯冷水与一杯热水时，很可能热乎乎的一杯水首先冻结了。
那么，究竟是什么原因造成的？在过去几十年中，科学家们一直都想弄清楚这个问题：为什么会有这样一种现象？为什么在地球上存在着这么多不同种类的动物？这些动物又有着怎样的进化关系呢？其实这里面有一个科学谜题并没有被彻底揭开，但大家仍然提出各种解释，本文将对其中较为主流的几种进行阐述。
溶解于水中的气体
外界条件不变时，温度较低的水总有较多气体溶入其中，溶入其中的气体分子使得其周围水分子排列成较紧的状态，从而抑制了水的对流进而导致冷水结冰速度慢于热水。
蒸发的作用
热水因蒸发会失去品质，而且蒸发时热水热量散发较快，较少品质加较快散热速度可能使热水结冰速度加快。
热梯度问题
当我们向冷冻室中放入一杯水时，杯中水冷却程度不均匀，表现为杯壁附近水会快速冷却，而其内水温降低程度较小，因此二者温度会有差别，形成热梯度利于水对流。
这一热梯度将在持续降温期间始终存在，而且温度越高，水的热梯度越高，水内对流也越强烈，因此热水降温速度比冷水快，当热水温度下降到和同时投入的冷水温度保持一致后，水内对流仍比冷水剧烈（惯性效果相似），从而比冷水冻结速度更快。
过凉水
水结冰要具备两方面的条件，一是气温在0℃以下，二是一定有晶核。 而在这两者之间有一个临界点——过冷度（0℃）.当外界环境温度高于此值时，水便会变成冰。那么为什么要使水温降到0℃呢？因为冰晶已经形成了。 晶核形成后，经过一定时间的结晶和长大过程，会产生大量的固体微粒或杂质，这些物质会随着外部能量的消耗而逐渐消失。 由此可认为，当水中无杂质且不受外界能量作用时，水能以低于0℃的温度处于液态状态，这就是过冷水。
应当指出，当水中杂质很少时，仍可形成过冷水，且此过冷水需较低温方能冻结，已有试验证明此过冷温度始终低于热水。
例如，若冷水要在-8℃时冻结，热水仅在-2℃时冻结，则冷水与热水温度同时降至-2℃时，热水即使冻结，冷也将持续处于液态。 如果冷水在0℃以下时就开始融化，而热水却已经达到了-40℃,这说明冷水的温度已降低到冰点以下。 即使是同一时间，寒冷的气温已经下降到了-7℃,热水刚下降到了-2℃,这样的环境虽然冷水温度较低，但是热水结冰的速度仍然很快。
在分子层面上进行阐释
单个水分子由1个氧原子与2个氢原子以“共价键”方式构成，通俗点说，“共价键键”是指2个或2个以上原子间以共用外层电子的方式所构成的一种化学结构，由于共用电子在氧原子一端停留时间，远远大于氢原子一端停留时间，所以从整体上看，水分子中氧原子一端呈现负电荷状态，氢原子另一端则呈现正电荷状态。
在此条件下，许多水分子间产生了互相吸引作用，这就是所谓“氢键”.科学家们研究发现，温度对液态水”共价键“及”氢键“长度均有影响，表现为热水”氢键“较冷水长，“共价”较冷水短。
即水分子内部“共价键”随温度降低而延长，而水分子之间“氢键”缩短，应该指出，放能实际上就是释放能量，而且这种放能速度随降温过程继续呈指数增长。
一杯冷水和一杯热水进入冷冻室后，由于水与冰之间存在着相互作用，所以当温度降到一定程度时，水与冰之间就会形成了一个新的平衡，从而使得热水中的热量通过“氢键”向“共价键’转移，使热水恢复到原来的初始值，而冷水中的热量则被重新吸收，这样就可以避免因为加热过慢导致的冷水出现结冰现象。
应该看到，“姆潘巴现象“并非每一次都能出现，而且以上关于”姆潘巴“现象的解释也存在局限性，这些解释或者无法解释已经观察到的全部”姆潘巴效应”，或者缺乏直接实验证据。 因此，我们必须从理论上寻找答案：为什么在不同条件下形成的冰形态各不相同？这些冰究竟能不能被融化？如果能够被融化的话，那么它是否具有相同的形状呢？ 目前人们普遍关心的问题是：“冷水和热水，谁的结冰速度更快？ 这一问题至今仍是尚未被彻底揭开的科学难题。
好啦，今天就先说到这吧，欢迎您的关注，下次见`