ムペンバ効果が実証 温度むらのある物質は均一な温度の物質より早く冷える
2020年8月15日 16:01
お湯が冷たい水よりも先に凍ることがある。1963年にタンザニア13歳の少年、ムペンバ君は、熱い水のほうが冷たい水よりも早く凍ることを発見し、学校で研究成果を発表した。この「ムペンバ効果」が起きる原因は、確実な再現方法がなかったことから、物理学永遠の謎だった。 この長年の謎が、サイモンフレーザー大学の物理学者Avinash Kumar氏とJohn Bechhoefer氏の研究により、この謎は解明されることとなった。同チームはもともとムペンバ効果について研究していたのではなく、「水の単一分子に近い大きさのガラスが水中でどのように動くか」を研究していたもので、たまたま水分子に近いサイズの高温のガラスビーズが、低温のガラスビーズよりも速く冷却されることを発見。今回の成果につながったという（ナゾロジー、Science News、Smart News、GIGAZINE）。 あるケースでは、高温のビーズは約2ミリ秒で冷却したのに対し、低温のビーズはその10倍の時間がかかったとしている。こうなった理由としては、温度のむらが原因だと説明している。温度にむらがあるとき、局所的に高温になった物質は低温の分子状態に素早く移行できるということらしい。 この研究内容は学術雑誌「Nature」に掲載されている。もしムペンバ効果を現実の熱システムに応用できれば、温度革命が起こるかもしれないとしている。