▼사진출처: 온라인 커뮤니티 캡처
뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 어는 ‘음펨바 효과’는 과학자들 사이에 ‘2,000년 동안 풀리지 않았던 미스터리’였다.
기원전 300여 년 경, 아리스토텔레스는 ‘뜨거운 물이 차가운 물보다 같은 조건에서 더 빨리 언다.’는 사실을 발견했다. 이후 이 현상을 설명하기 위해 많은 사람들이 도전했지만 모두 실패했다.
‘아는 것이 힘이다’라는 말을 남긴 최고의 서양 철학자 프랜시스 베이컨도, ‘나는 생각한다. 그러므로 나는 존재한다.’는 수학자이자 철학자인 데카르트 또한 실패했다.
그렇게 영원히 아무도 찾을 수 없을 것 같았던 ‘뜨거운 물이 차가운 물보다 같은 조건에서 더 빨리 언다.’는 사실은 현대의 탄자니아 지방에서 한 소년의 호기심에 의해 증명됐다.
중학생인 음펨바는 조리 수업 중 우유와 설탕을 혼합한 용액을 식히지 않고 뜨거운 상태로 냉장고에 얼렸을 때 친구들 것보다 빨리 어는 것을 발견했다.
그 후 음펨바는 ‘뜨거운 상태가 차가운 상태보다 더 빨리 언다.’는 새로운 사실을 깨달았지만 아무도 그 말을 믿어주지 않았다.
결국, 음펨바는 자신의 학교로 찾아온 데니스 오스본 박사의 물리학 강연에 참여해 교수에게 직접 “도대체 왜 뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 어는 것이죠?”라고 질문을 했고, 두 사람은 이 문제를 증명하기 위해 본격적으로 연구에 들어갔다.
하지만 안타깝게도 확실한 원인을 밝혀내지 못했다. 그저 이 현상에 관한 논문을 음펨베와 공동명의로 쓰게 되는데, 2013년 드디어 이 원인이 밝혀졌다.
뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 어는 이유는 ‘수소결합이 깨지면서 물 분자들이 다시 정렬하면서 얼음 결정 구조가 쉽게 만들어지기 때문’이다.
즉, 찬물은 뜨거운 물에 비해 약한 수소결합부터 존재하기 때문에 더운물보다는 얼음 결정 생성이 늦다는 것을 의미한다.
물론, 아직도 일부 과학자들 사이에는 음펨바 효과를 ‘부분만 보고 전체를 판단하는 오류’라고 비판하며 받아들이지 않고 있다.
그러나, 확실한 한 가지.
과학적 논란 속에도 불구하고 한 소년의 호기심으로 2,000년 만에 증명된 음펨바 효과는 다음 과학자 세대에게도 일상 속에서 우리가 흔히 착각하는 오류를 과학적으로 증명할 수 있는 영감을 제공하는 기회가 된 것은 확실하다.
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원본출처 : 포스트쉐어