今天，我給孩子解釋“百無一用是書生”這句話的含義的時(shí)候，告訴他：“所謂的書生，就是現(xiàn)在的科學(xué)家，因?yàn)樗麄冎粫x書、寫書、上課吹牛，卻解決不了一丁點(diǎn)兒實(shí)際問題，所以被老百姓稱之為百無一用。”

　　很多年前，就有一個(gè)象你這么大的小學(xué)生，名叫姆潘巴。他發(fā)現(xiàn)把一杯熱開水和一杯冷水同時(shí)放進(jìn)冰箱里，結(jié)果裝了熱開水的那杯先結(jié)冰。他去問物理老師為什么會這樣，物理老師嘲笑他是個(gè)白癡。后來他帶著這個(gè)問題去問一個(gè)物理學(xué)博士，博士說自己不能肯定這個(gè)問題，必須回實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)確認(rèn)一下。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明姆潘巴的說法是正確的。但物理學(xué)博士不能解釋。
　　
　　你看看，連一杯熱水和一杯冷水同時(shí)放到冰箱里，到底哪杯能結(jié)冰這樣的日常問題，科學(xué)家們至今都給不出一個(gè)合理、滿意的解釋，你覺得科學(xué)家有用嗎？
　　
　　孩子說：確實(shí)沒用。不過，到底正確答案是什么呢？
　　
　　我說：別急，天涯上有足夠的科學(xué)家，我們來聽聽他們的解釋吧。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　小背景：
　　1963年，坦桑尼亞的馬干巴中學(xué)三年級的學(xué)生姆潘巴經(jīng)常與同學(xué)們一起做冰淇淋吃，他們總是先把生牛奶煮沸，加入糖，等冷卻后倒入冰格中放進(jìn)冰箱的冷凍室內(nèi)冷凍。因?yàn)閷W(xué)校里做的同學(xué)多，所以冷凍室放冰格的位置一直比較緊張。有一天，當(dāng)姆潘巴來做冰淇淋時(shí)，冰箱冷凍室內(nèi)放冰格的空位已經(jīng)所剩無幾了，一位同學(xué)為了搶在他前面，竟把生牛奶放入糖后立即放在冰格中送進(jìn)了冰箱的冷凍室，姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不得冷卻，立即把滾燙的牛奶倒入冰格里，送入冰箱的冷凍室內(nèi)，過了一個(gè)半小時(shí)后，姆潘巴發(fā)現(xiàn)他的熱牛奶已經(jīng)結(jié)成冰而其他同學(xué)冷牛奶還是很稠的液體，沒有凍結(jié)，這個(gè)現(xiàn)象使姆潘巴驚愕不已！
　　
　　他去請教物理老師，為什么熱牛奶反而比冷牛奶先凍結(jié)？老師的回答是：“你一定弄錯(cuò)了，這樣的事是不可能發(fā)生的。”后來姆潘巴進(jìn)了伊林加的姆克瓦高中，他向物理老師請教：“為什么熱牛奶和冷牛奶同時(shí)放進(jìn)冰箱，熱牛奶先凍結(jié)？”老師的回答是：“我所能給你的回答是：你肯定錯(cuò)了。”當(dāng)他繼續(xù)提出問題與老師辯論時(shí)，老師譏諷他：“這是姆潘巴的物理問題。”姆潘巴想不通，但又不敢頂撞老師。一個(gè)極好的機(jī)會終于來到了，達(dá)累斯薩拉姆大學(xué)物理系主任奧斯玻恩博士訪問該校，作完學(xué)術(shù)報(bào)告后回答同學(xué)的問題。姆潘巴鼓足勇氣向他提出問題：如果你取兩個(gè)相似的容器，放入等容積的水，一個(gè)處于35℃，另一個(gè)處于100℃，把它們同時(shí)放進(jìn)冰箱，100℃的水先結(jié)冰，為什么？奧斯玻恩博士的回答是：“我不知道，不過我保證在我回到達(dá)累斯薩拉姆之后親自做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。”結(jié)果他和他的助手做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明姆潘巴說的現(xiàn)象是事實(shí)！這究竟是怎么一回事呢？
　　
　　發(fā)表在1969年英國《物理教師》雜志上的由姆潘巴和奧斯玻恩兩個(gè)撰寫的一篇文章中作了第一次嘗試性的解釋：他們做了一系列的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用的是直徑4.5厘米容積100毫升的硼硅酸玻璃燒杯，同放70毫升沸騰過的各種不同溫度的水。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的定量分析得出的結(jié)論是：冷卻主要在于液體表面，冷卻速率決定于液體表面的溫度而不是它的整體的平均溫度，液體內(nèi)部的對流使得液面溫度維持比體內(nèi)溫度高（假定溫度高于4℃），即使兩杯液體冷卻到相同的平均溫度，原來熱的系統(tǒng)的熱量損失仍要比原來冷的系統(tǒng)來得多，液體在凍結(jié)之前必須經(jīng)過一系列的過渡溫度，所以用單一的溫度來描述系統(tǒng)顯然是不夠的，還要取決于初始條件的溫度梯度。