Эффект Мпембы удивляет: горячая вода иногда застывает быстрее холодной. Учёные построили простую модель: шарик в густой, как мёд, среде, на ландшафте с двумя лунками и стенкой с краю. Шарик движется вязко, не перемахивая центральный бугор. Горячий шарик, имея больше энергии, мечется шире, чаще ударяется о стенку и, отскочив, скатывается в нужную лунку, успокаиваясь. Холодный движется вяло, запаздывает. Важна стена: без неё эффект пропадает в бесконечности. Лунки могут быть любыми — симметрия не нужна.
Этот простой механизм помогает объяснять загадки в разных науках — от химии до материаловедения.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.01543
The original Mpemba effect refers to the idea that a macroscopic hot system cools faster than an initially colder one. In its microscopic and classical versions, the system is modeled as an overdamped particle in an external potential, and the corresponding Mpemba effect has been observed experimentally and explored theoretically. We establish that the existence of the one-dimensional Mpemba effect for a particle in an asymmetric polynomial double-well potential is driven solely by the presence of a hard wall, irrespective of the potential's double-well shape and metastability. The Mpemba effect disappears if we consider an infinitely large system. We then show that the underlying mechanism of the Mpemba effect is governed by the fine structure of the initial statistical population as it probes the tails of the potential, which also explains the Mpemba effect in single-well and symmetric double-well potentials.
Эффект открыл танзанийский школьник, заметив, что горячая смесь для мороженого твердеет раньше холодной.