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यह एक रोचक और विवादास्पद प्रभाव है जिसे एरास्टो एमपेम्बा नाम के तंजानियाई छात्र ने 1963 में देखा था। उन्होंने देखा कि कुछ परिस्थितियों में गर्म पानी ठंडे पानी से तेजी से जम सकता है। इस प्रभाव को “एमपेम्बा प्रभाव” के नाम से जाना जाता है।
ऐतिहासिक संदर्भ
गर्म पानी ठंडे पानी से तेजी से जमने की अवधारणा को अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेकार्ट जैसे विचारकों ने पहले से ही नोट किया था। लेकिन इस पर वैज्ञानिक ध्यान 1963 में ही आकर्षित हुआ, जब एरास्टो एमपेम्बा ने अपने आइसक्रीम बनाते समय इस प्रभाव का अवलोकन किया। एमपेम्बा के इस अवलोकन के बाद, उन्होंने भौतिकविद डेनिस ओसबोर्न के साथ मिलकर 1969 में “Cool?” नामक एक पेपर प्रकाशित किया, जिससे यह प्रभाव वैज्ञानिक जगत में चर्चा का विषय बना।
प्रस्तावित व्याख्याएं
एमपेम्बा प्रभाव को समझाने के लिए कई व्याख्याएं प्रस्तावित की गई हैं, लेकिन कोई एक सिद्धांत सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत नहीं है। कुछ प्रमुख परिकल्पनाएं इस प्रकार हैं:
- वाष्पीकरण: गर्म पानी तेजी से वाष्पित होता है, जिससे मात्रा कम होकर जमने की प्रक्रिया तेज हो जाती है।
- संवहन: गर्म पानी में अधिक परिसंचरण हो सकता है, जिससे शीतलन तेज हो जाता है।
- विलीन गैसें: गर्म पानी में विलीन गैसें कम होती हैं, जो जमने की गतिकी को प्रभावित कर सकती हैं।
- अतीत शीतलन: ठंडे पानी में अतीत शीतलन हो सकता है, जबकि गर्म पानी 0°C पर जमता है।
- हाइड्रोजन बंधन: गर्मी से पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन में परिवर्तन हो सकता है, जिससे जमने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रभावित हो।
प्रयोगात्मक चुनौतियां
म्पेम्बा प्रभाव को नियंत्रित प्रयोगों में दोहराने के कुछ विशेष चुनौतियाँ होती हैं, जिनमें शामिल हैं:
- तापमान नियंत्रण: प्रयोग के लिए आवश्यक तापमान नियंत्रण की सटीकता सुनिश्चित करना एक चुनौती है, क्योंकि सटीक तापमान नियंत्रण सुनिश्चित नहीं होने पर प्रभाव के परिणामों में असंगति हो सकती है.
- प्रयोग की शर्तें: प्रयोग की शर्तें जैसे कंटेनर का प्रकार, तापमान मापक की स्थिति और प्रारंभिक स्थिति प्रभाव के परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं.
- प्रयोग की संवेदनशीलता: प्रयोग की संवेदनशीलता के कारण, छोटे से भी बदलाव प्रभाव के परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे परिणामों की सटीकता सुनिश्चित नहीं होती है.
- प्रयोग की पुनरावृत्ति: प्रयोग की पुनरावृत्ति की आवश्यकता होती है, क्योंकि प्रयोग के परिणामों को सटीकता सुनिश्चित करने के लिए कई प्रयोगों की आवश्यकता होती है.
इन चुनौतियों के कारण, म्पेम्बा प्रभाव को नियंत्रित प्रयोगों में दोहराना चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है, और इसके परिणामों की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए अत्यधिक सावधानी की आवश्यकता होती
म्पेम्बा प्रभाव के क्षेत्र में सबसे नवीन शोध क्या खोजे हैं
म्पेम्बा प्रभाव के क्षेत्र में नवीनतम शोध निम्नलिखित हैं:
- पॉलिमरों में म्पेम्बा प्रभाव: अभी हाल ही में, शोधकर्ताओं ने पॉलीलैक्टाइड जैसे पॉलिमरों के क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया में म्पेम्बा प्रभाव की रिपोर्ट की है। यह प्रभाव अमॉर्फस अवस्था में तापमान-निर्भर श्रृंखला संरचनाओं से संबंधित है।
- स्पिन ग्लास में म्पेम्बा प्रभाव: शोधकर्ताओं ने स्पिन ग्लास में म्पेम्बा प्रभाव का अवलोकन किया है, जहाँ यह आंतरिक ऊर्जा के वयस्क गतिकी से संबंधित एक स्थायी स्मृति प्रभाव के रूप में प्रकट होता है।
- गैर-संतुलन प्रणालियों में म्पेम्बा प्रभाव: सिद्धांतक कार्यों ने गैर-संतुलन ग्रेनुलर गैसों में प्रत्यक्ष और प्रतिलोम म्पेम्बा प्रभाव की भविष्यवाणी की है। यह सुझाव देता है कि म्पेम्बा प्रभाव गैर-संतुलन प्रणालियों में एक सामान्य घटना हो सकता है।
- प्रयोगात्मक चुनौतियों का समाधान: कुछ शोधकर्ताओं ने म्पेम्बा प्रभाव के प्रयोगात्मक पुनर्निर्माण के लिए नए तरीकों का सुझाव दिया है, जैसे कि तापमान मापन की सटीकता और प्रारंभिक स्थिति को नियंत्रित करना।
इन नवीनतम खोजों से म्पेम्बा प्रभाव को समझने और इसके सार्वभौमिक सिद्धांतों को स्थापित करने में मदद मिल सकती है।
