نظریه‌ای جدید دلیل زودتر یخ زدن آب داغ را توضیح داد

در سال ۱۹۶۳، دانش‌آموزی تانزانیایی به نام اراستو امپمبا وقتی بستنی درست می‌کرد متوجه چیز عجیب و غریبی شد. وقتی مخلوط داغ در حال جوش خود را فریز کرد، مشاهده کرد که مخلوط او سریع‌تر از مخلوط سردتر همکلاسی‌هایش یخ زده است. این پدیده بعدا در سال ۱۹۶۹ در مقاله‌ای توسط امپمبا منتشر شد، و با عنوان اثر امپمبا شناخته شد. اما تا به امروز هیچ کس از علت این پدیده کاملا مطمئن نیست.

در حال حاضر، دانشمندان دانشگاه متودیست جنوبی در تگزاس و دانشگاه نانجینگ در چین، مقاله‌ی جدیدی منتشر کردند که به دنبال پاسخ ِ این پدیده است. آنها بیان کردند که ممکن است علتش، پیوندهای بین اتم‌های هیدروژن و اتم‌های اکسیژن مولکول‌های آب مجاور باشد. دیتر کرمر از دانشگاه متودیست جنوبی، گفت: «می‌بینیم که وقتی آب را گرم می‌کنیم پیوندهای هیدروژنی تغییر می‌کند».

وی افزود که در دماهای بالاتر، بیشتر پیوندهای هیدروژنی، قوی هستند زیرا پیوندهای ضعیف‌تر شکسته می‌شوند. این باعث می‌شود که گروه‌هایی از مولکول‌ها به صورت تکه‌هایی شکل بگیرند که می‌تواند به ساختار بلوری یخ تغییر یابد. در مورد آب سرد، قبل از رخ دادن این امر، ابتدا باید پیوندها شکسته شود. با این حال، این نظر که آب داغ می‌تواند سریع‌تر از آب سرد یخ بزند، بحث‌انگیز است. محققان در مقاله‌ی جدید دیگری در گزارش‌های علمی گفتند: «هیچ مدرکی برای پشتیبانی از مشاهدات معنی‌دار اثر امپمبا وجود ندارد». نویسندگان این مقاله افزودند: «آنها از چنین نتیجه‌گیری‌ای خرسند نیستند، در واقع کاملا برعکس آن است؛ زیرا ثابت شده که این اثر، مردم در تمام سنین و زمینه‌ها را درگیر کرده است».

یکی از مشکلات اصلی این است که دوباره ایجاد کردن این اثر دشوار میباشد؛ هر چند که نظریه‌های زیادی که به دنبال علت آن هستند را از کار باز نداشته است. مشکل دیگر این است که ممکن است آب داغ تبخیر شود، که این مسئله، حجم و میزان آبی که باید یخ بزند را کاهش می‌دهد. مشکلی بعدی این است که آب در دماهای پایین‌تر، از بالا یخ می‌زند در حالی که آب گرم از پایین یخ می‌زند، گرچه این موضوع ِ بحث‌انگیزی است.

این مسئله قطعا هنوز هم موضوع جالبی است. فوربس اشاره می‌کند که در سال ۲۰۱۲، انجمن سلطنتی شیمی حتی مسابقه‌ای را برای یافتن بهترین توضیح برای این اثر برگزار کرد که برنده‌ی آن فکر می‌کرد علت آن «ابرسرد شدن» است. اما اینکه این امر دقیقا چرا رخ می‌دهد، یا حتی اینکه این اثر اصلا واقعی است یا خیر، روشن نیست. شاید این آخرین مقاله راه‌ حل جدیدی ارائه دهد، اما در حال حاضر این موضوع دور از حل و فصل شدن است. جزئیات بیشتر این پژوهش در Journal of Chemical Theory and Computation منتشر شده است.

Save

Save