Мерзни, мерзни, кипяток!

Всегда с удовольствием заглядываю в Клуб «Юный химик», хоть уже не юн и не химик. Наверное, потому, что мои знания в химии примерно соответствуют тем, что бывают у юных.

И вот в №9 за 1993 год, на с.79, читаю, что горячая вода замерзает быстрее холодной: «Ведь она интенсивно испаряется, а значит, уменьшается ее объем. К тому же поднимающийся пар перемешивает воздух возле чашки. Так ускоряется теплообмен».

Ба! Где-то я с этим уже встречался! Но прежде всего решил поступить, как посоветовали юным, — дождаться зимы и поставить опыт.

С наступлением после Нового года холодов налил я в три одинаковые банки по 800 мл воды разной температуры, выставил их на мороз и провел полдня в холодном (средняя температура минус 8,6°С), хорошо проветриваемом, но защищенном от ветра месте, наблюдая за опытом. Иногда заглядывала дочь-студентка и ехидно спрашивала, подтверждаются ли чудеса.

Нет. Чудес не обнаружилось. В полном соответствии с самыми простыми представлениями холодная вода замерзала быстрее, чем теплая и горячая (см. рис.). До полного замерзания воду я не доводил, сберегая банки для блага семьи. Но это не могло влиять на окончательный результат эксперимента, так как к моменту образования в банке с теплой водой первого льда в банке с холодной уже во всей толще воды образовалась густая «губка» кристаллов. Вслед за этим в течение нескольких минут наступило бы полное замерзание.

Откуда же это распространенное заблуждение? Когда возникло представление о более быстром замерзании теплой воды?

Первоисточник обнаружить трудно. Вероятно, истоки — в средневековой науке. Во всяком случае, Фрэнсис Бэкон в своем «Новом органоне» уже писал как о хорошо известном факте: «...слегка теплая вода легче замерзает, чем совершенно холодная...» (Собр. соч., 1972, т.2, с.212). Позднее это заблуждение исследовали младшие современники Бэкона (см., например, M.Clagett. Giovanny Marliani and Late Medieval Physics. N.Y., 1941).

Но почему же оно столь живуче? Тем более в области знаний, оснащенной стройной и проверенной теорией? Можно предположить несколько причин.

Во-первых, студенту или специалисту, читающему труд, содержащий подобное утверждение, вряд ли придет в голову проверить его опытом — уж больно проста ситуация, трудно предположить, чтобы уважаемый автор ошибался. В свою очередь автору, занятому более важными исследованиями, тоже было недосуг проверить столь элементарное утверждение предшественника.

Во-вторых, велика сила аргументов «за». Всегда можно привести соображения, которые объясняют, почему это может быть.

С подобной силой объяснительной аргументации часто приходится сталкиваться в медицине. Явление может отсутствовать, но его считают реальным и привлекают массу соображений, чтобы объяснить механизмы возникновения, возможные способы действия и прочее. Пожалуй, более ярко, чем в медицине, это проявляется лишь в паранаучных областях вроде иридодиагностики и разнообразного хилерства.

Доктор медицинских наук
В.В. Власов

Остальные статьи на эту тему можно найти в подборке «Эффект Мпембы»