Горячая вода порой застывает быстрее холодной. Из кипятка лёд образуется скорее. Это парадокс, открытый школьником Эрасто Мпембой, долго не давал покоя физикам. Оказалось: чем дальше система от равновесия, тем быстрее она к нему приходит.

Похожий парадокс обнаружили внутри живых клеток. Его демонстрирует белок-шагоход кинезин — молекулярный курьер. Он шагает по микротрубочкам, доставляя жизненно важные грузы. Один шаг длиной 8 нанометров сжигает одну молекулу АТФ — клеточного топлива.

Исследователи построили модель мотора с шестью состояниями. Они проверили его поведение без топлива и с топливом. Даже в покое случайные блуждания подчиняются эффекту Мпембы: старт из «горячего» состояния ускоряет переход к размеренному шагу. Секрет в том, как меняется энтропия (мера беспорядка) по пути к равновесию. Из хаоса система быстрее выбирается на главную дорогу к спокойствию. Подача топлива или нагрузка не нарушали картину — лишь сдвигали границы ускорения. Интересно, что скорость шагания тоже выдаёт аномалию. Её можно измерить в лаборатории.

Выходит, в наномире короткий путь не всегда скорый. Мотор, стартующий издалека, часто приходит к цели раньше — как и горячая вода превращается в лёд быстрее ледяной.