Immagina una scena quasi controintuitiva: prendi due contenitori identici, uno pieno d’acqua fredda e l’altro d’acqua calda. Li metti nel congelatore. Dopo un po’, scopri che l’acqua calda sta ghiacciando prima. Non è un trucco, ma un fenomeno fisico reale chiamato effetto Mpemba. È la prova che la natura a volte ignora il nostro intuito e segue regole tutte sue, sorprendendoci proprio quando pensiamo di conoscerla.
Tutto inizia negli anni Sessanta con Erasto Mpemba, uno studente tanzaniano che, preparando un gelato per la scuola, nota qualcosa di strano: la sua miscela calda si solidifica più in fretta di quella fredda. Inizialmente deriso, Erasto non si arrende. Con l’aiuto del fisico Denis Osborne, riesce a pubblicare la sua scoperta nel 1969, dando il suo nome a un paradosso conosciuto fin dall’antichità. Già filosofi come Aristotele, e in seguito pensatori come Francis Bacon e René Descartes, avevano notato che l’acqua riscaldata in precedenza a volte gelava più rapidamente.
Ma cosa significa davvero “congelarsi prima”? Il segreto sta nei dettagli. Parliamo del momento in cui si forma il primo cristallo di ghiaccio o di quando tutto il liquido diventa solido? La differenza è cruciale, perché le spiegazioni possibili agiscono proprio sulla fase iniziale della cristallizzazione. Ancora oggi, il mistero non ha una soluzione unica, ma un insieme di possibili cause che possono agire da sole o in combinazione.
Le principali ipotesi sono quattro:
- Evaporazione: L’acqua calda evapora di più. Questo significa due cose: meno massa totale da congelare e un raffreddamento più rapido della superficie. Meno acqua da gelare, più veloce il processo.
- Convezione: Nell’acqua calda, le correnti interne sono più vivaci. Questo continuo mescolamento distribuisce il calore in modo più efficiente verso l’esterno, accelerando il raffreddamento generale. È come se l’acqua si “aiutasse” da sola a perdere calore.
- Gas disciolti: L’acqua fredda è ricca di gas come ossigeno e anidride carbonica. Scaldandola, questi gas vengono espulsi. Un’acqua “sgasata” ha un punto di congelamento leggermente diverso e meno impurità che possono ostacolare la formazione dei cristalli di ghiaccio.
- Superraffreddamento: A volte, l’acqua può rimanere liquida anche sotto gli 0 °C, in uno stato instabile chiamato superraffreddamento. L’acqua fredda tende a “esitare” di più in questo stato, mentre quella calda, avendo alterato la sua struttura, può trovare più facilmente i “semi” (punti di nucleazione) per iniziare a cristallizzare, saltando il ritardo.
Poi ci sono i dettagli pratici, spesso decisivi. Un bicchiere caldo può sciogliere un sottile strato di brina sul fondo del freezer, migliorando il contatto e la dispersione del calore. La forma del contenitore, la sua posizione, il flusso d’aria: ogni piccolo fattore gioca un ruolo nella gara verso il congelamento.
Attenzione: l’effetto Mpemba non è una legge universale. Non accade sempre. Si manifesta solo in condizioni molto specifiche. Se provi a replicarlo a casa, usa contenitori e quantità d’acqua identiche, ma non sorprenderti se il risultato cambia ogni volta. Il suo fascino sta proprio in questo equilibrio delicato tra molteplici cause.
Una nota a margine: il famoso esperimento del lancio di acqua bollente nell’aria gelida, che si trasforma in una nuvola di neve, non è l’effetto Mpemba. Quello è un fenomeno di evaporazione istantanea dovuto alle goccioline finissime e all’aria secca, visivamente spettacolare ma governato da un meccanismo diverso.
Perché questo paradosso ci affascina così tanto? Perché scardina una delle nostre certezze più semplici: “più freddo è, più velocemente gela”. L’effetto Mpemba ci insegna che la realtà è un intreccio complesso di fattori: energia, trasferimento di calore, purezza dell’acqua e fisica dei cristalli. Non è solo una stranezza, ma una lezione di metodo scientifico: osservare senza pregiudizi, porsi domande e non accontentarsi di risposte facili. La discussione è ancora aperta, ma il messaggio è chiaro: l’effetto Mpemba è la dimostrazione che anche la sostanza più comune, l’acqua, nasconde segreti sorprendenti. Basta un freezer e un po’ di curiosità per ricordarci che la natura ha sempre qualcosa da insegnarci.
Potrebbe interessarti:
