科学家揭示了mpemba效应的奇怪物理

科学家正在揭示Mpemba效应的奥秘。在同一条件下,MPEMBA效应比凉爽的系统更快地冷却了,亚里士多德首先在2000年前被亚里士多德指出。 1963年,坦桑尼亚的学生Erasto Mpemba重新发现了它,他在学校烹饪期间制作冰淇淋时观察了这一现象[...]

来源:SciTechDaily
研究人员利用热巨化理论创建了一种检测 Mpemba 效应的通用方法,揭示了它可以在很宽的温度范围内发生,并且可能具有广泛的科学和技术应用。图片来源:SciTechDaily.com

科学家正在揭开姆彭巴效应的奥秘。

姆彭巴效应是指在相同条件下较热的系统比较冷的系统冷却得更快,亚里士多德在 2000 多年前首次注意到这一现象。 1963 年,坦桑尼亚学生 Erasto Mpemba 重新发现了这种现象,他在学校烹饪课上制作冰淇淋时观察到了这种现象。姆彭巴后来与英国物理学家丹尼斯·奥斯本共同撰写了一篇科学论文,记录了水中的效应。

经过研究,研究人员发现姆彭巴效应不仅限于水或简单液体。它已在广泛的物理系统中被观察到,包括微观系统。然而,一个主要挑战仍然存在:检测 Mpemba 效应关键取决于用于跟踪系统距平衡有多远的距离测量的选择。

由于存在无限多种可能的距离测量,因此使用一种测量所看到的效果可能不会在使用另一种测量的任何有限时间内出现。传统方法通常使用单一单调测量来评估弛豫速度,即温度变化后系统恢复平衡的速率。但这可能会产生不一致或误导性的结果。

使用热主化的通用标准

这些陷阱促使京都大学的一组研究人员制定了一个通用标准来确定 Mpemba 效应的存在:一个不依赖于单一措施的标准。他们的方法使用热主化理论,这是一种统一不同距离测量的数学框架。

热主化理论

“我们的研究证明,使用热主化相当于同时考虑所有单调测量,”通讯作者 Tan Van Vu 说。

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