क्या गर्म पानी ठंडे पानी से ज़्यादा तेज़ी से जम सकता है? ईमानदार जवाब है, केवल कभी-कभी

क्या गर्म पानी ठंडे पानी से ज़्यादा तेज़ी से जम सकता है? कभी-कभी, सावधानी से नियंत्रित स्थितियों में। साधारण रसोई के फ़्रीज़र में साधारण नल के पानी के साथ इस पर भरोसा न करें। रोज़मर्रा के विज्ञान के सबसे ज़्यादा दोहराए जाने वाले दावों में से एक का ईमानदार जवाब यही है।

लंबे इतिहास वाला दावा

इस प्रभाव का नाम एरास्टो म्पेम्बा से आया है। वह तंज़ानिया के एक स्कूली छात्र थे जिन्होंने 1963 में देखा कि गर्म आइसक्रीम मिश्रण ठंडे मिश्रण से तेज़ी से जम गया। उन्होंने और भौतिक विज्ञानी डेनिस ओसबोर्न ने 1969 में यह अवलोकन प्रकाशित किया, और तब से इस पहेली पर उनका नाम चल पड़ा। यह विचार नया नहीं था। अरस्तू ने 2,000 साल से भी पहले ऐसा ही दावा दर्ज किया था।

सावधानी से किए गए परीक्षणों में क्या मिला

2016 में हेनरी बुरिज और पॉल लिंडेन ने Scientific Reports में "Questioning the Mpemba effect: hot water does not cool more quickly than cold" शीर्षक से एक अध्ययन प्रकाशित किया। उन्होंने नापा कि पानी को 0 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने में कितना समय लगता है। उन्हें कोई प्रभाव नहीं मिला। उन्होंने यह भी दिखाया कि तापमान जिस ऊंचाई पर नापा जाता है, वह एक नकली प्रभाव पैदा कर सकती है, जिससे यह समझने में मदद मिलती है कि कुछ पहले के परीक्षणों में प्रभाव क्यों दिखा।

2020 में अविनाश कुमार और जॉन बेखोफ़र ने नियंत्रित कोलॉइडल प्रणाली में, पानी में एक सूक्ष्म कण का उपयोग करके, असली म्पेम्बा प्रभाव दिखाया। उनका काम Nature में प्रकाशित हुआ। उस तैयार प्रणाली में गर्म सेटअप ठंडे की तुलना में घातांकीय गति से तेज़ी से ठंडा हुआ। नतीजा साबित करता है कि यह भौतिकी संभव है। यह साबित नहीं करता कि घर के फ़्रीज़र में गर्म नल के पानी की बाल्टी ठंडे पानी को हरा देगी।

2025 के एक अध्ययन ने एक और सीमित मामला जोड़ा। जब गर्म और ठंडे पानी के दो कप बर्फ़ बनने में मदद करने वाले तत्वों से भरे फ़्रीज़र में रखे गए, तो गर्म नमूना तेज़ी से और ज़्यादा गहराई तक जमा। फिर भी गर्म नमूने में क्रिस्टल बनना शुरू होने में देर ही हुई। स्थितियां शुरुआती तापमान जितनी ही मायने रखती थीं।

वैज्ञानिक अब भी बहस क्यों करते हैं

शोधकर्ताओं ने वाष्पीकरण, संवहन धाराएं, घुली हुई गैसें, अतिशीतलन और ऊष्मा स्थानांतरण में अंतर सहित कई तंत्र प्रस्तावित किए हैं। किसी एक व्याख्या पर सहमति नहीं बनी है। यह असहमति एक संकेत है। अगर प्रभाव एक सरल कारण पर निर्भर होता, तो एक ही स्थितियों में दोहराए गए परीक्षण कहीं ज़्यादा बार एक जैसे नतीजे देते। इसके बजाय नतीजे सेटअप के अनुसार बदलते हैं, और एक सावधानी से किए गए अध्ययन ने दिखाया कि केवल नापने की ऊंचाई भी एक दिखावटी प्रभाव पैदा कर सकती है।

आपके फ़्रीज़र के लिए निष्कर्ष

तो यह दावा पूरी तरह मिथक भी नहीं है, और रसोई का भरोसेमंद नियम भी नहीं है। साधारण फ़्रीज़र में साधारण नल के पानी के साथ गर्म पानी के पहले जमने पर भरोसा न करें। यह प्रभाव केवल विशिष्ट और नियंत्रित स्थितियों में दिखता है, जैसी स्थितियां शोधकर्ता प्रयोगशाला में जानबूझकर बनाते हैं। नल पास था इसलिए ट्रे में गर्म पानी भर लीजिए, लेकिन किसी शॉर्टकट की उम्मीद न रखें।

स्रोत

PubMed, अविनाश कुमार और जॉन बेखोफ़र के 2020 के Nature अध्ययन का रिकॉर्ड (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32760048/)। Skeptical Inquirer, "The Rise and Fall of the Mpemba Effect", हेनरी बुरिज और पॉल लिंडेन के 2016 के काम पर (https://skepticalinquirer.org/2023/06/the-rise-and-fall-of-the-mpemba-effect/)। JoVE Visualize, दोहराए जा सकने वाले म्पेम्बा प्रभाव की विशिष्ट स्थितियों पर 2025 के अध्ययन का सारांश (https://visualize.jove.com/41370669-unraveling-specific-conditions-for-a-repeatable-mpemba-effect)।