現象簡介
姆潘巴現象（Mpembaeffect），又名姆佩姆巴效應，指在同等體積、同等質量和同等冷卻環境下，溫度略高的液體比溫度略低的液體先結冰的現象。
姆潘巴現象的原意是：在同等容器、同等體積和同等冷卻環境下，溫度高的水比溫度低的水先結冰的現象。
根據初中物理教材中有關液體方面的知識：在标準大氣壓條件下，水的密度随着溫度的變化而變化，4攝氏度時水的密度最大，在4攝氏以上不同溫度的水之間決不可能存在“同等體積、同等質量”的關系。所謂“姆潘巴現象指在同等體積、同等質量和同等冷卻環境下，溫度略高的液體比溫度略低的液體先結冰的現象。”是對姆潘巴現象原意的錯誤理解，也違背了物理理論，更影響了人們對姆潘巴問題的認識。
亞裡士多德、培根和笛卡爾均曾以不同的方式描述過該現象，但是均未能引起廣泛的注意。1963年，坦桑尼亞的馬幹巴中學三年級的學生姆潘巴經常與同學們一起做冰淇淋吃。在做的過程中，他們總是先把生牛奶煮沸，加入糖，等冷卻後倒入冰格中，再放進冰箱冷凍。有一天，當姆潘巴做冰淇淋時，冰箱冷凍室内放冰格的空位已經所剩無幾。為了搶占剩下的冰箱空位，姆潘巴隻得急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不及冷卻，就把滾燙的牛奶倒入冰格中，并送入冰箱。一個半小時後，姆潘巴發現了一個讓他十分困惑的現象：他放入的熱牛奶已經結成冰，而其他同學放的冷牛奶還是很稠的液體。照理說，水溫越低，結冰的速度越快，而牛奶中含有大量的水，應該是冷牛奶比熱牛奶結冰速度快才對，但事實怎麼會颠倒過來了？姆潘巴把這個疑惑從初中帶到了高中。他先後請教了幾個物理老師，都沒有得到答案。一位老師感覺他提出的問題怪異得近乎荒唐，就用嘲諷的口吻說：你說的這些就叫做姆潘巴現象吧！但執着的姆潘巴并沒有認為自己的問題很荒唐，他抓住達累斯薩拉姆大學物理系系主任奧斯波恩博士到他們學校訪問的機會，又提出了自己的疑問。這位博士并沒有對他的問題嗤之以鼻。回到實驗室後，博士按照姆潘巴的陳述做了冷熱牛奶實驗和冷熱水物理實驗，結果都觀察到了姆潘巴所描述的颠覆常識的怪現象。于是，他邀請姆潘巴和他一起對這個現象進行了深入研究。1969年，他和丹尼斯·奧斯伯恩博士（DenisG.Osborne）共同撰寫了關于此現象的一篇論文，因此該現象便以其名字命名。“姆潘巴現象”真的能颠覆我們以往關于水結冰的常識嗎？四十多年來，許多論文與實驗試圖證實這個現象背後的原理，但由于缺乏科學實驗數據以及定量分析，至今沒有定論。
難解現象
最先肯定“姆潘巴現象”存在的那位博士在對其進行細緻研究過程中發現，當把熱水放入電冰箱冷卻的最初時刻，熱水水體的上表面與底部不存在溫度差，但一經急劇冷卻，溫度差就立即出現，其中初溫為70℃的熱水内産生的高低溫度差接近14℃，而初溫為47℃的熱水内産生的高低溫度差隻有10℃。這說明在凍結前的降溫過程中，較熱的液體的溫度差在一段時間裡大于相對較冷的液體的溫度差。但為什麼溫差大的水要先凍結呢？這隻能有一種解釋比較合理，那就是水體上表面的溫度愈高，從上表面散發的熱量就愈多，因而降溫就愈快，凍結也就愈快。這便是熱牛奶比冷牛奶先結冰的秘密。
但後來其他研究人員的實驗和上面的實驗結果就不大相同了。有研究人員用純淨水反複做了類似實驗，結果始終沒有發現“姆潘巴現象”。還有對此感興趣的研究者通過實驗證實，隻有當冰箱内有顯著溫差、或牛奶含糖量不同、或糖沒有溶解、或做冰淇淋的液體中含有較多澱粉等非液體成分時，“姆潘巴現象”才會出現。這就是說“姆潘巴現象”是個别現象，其所包含的物理現象并不能否定我們的常識。但姆潘巴現象并不是指熱水一定會比冷水先結冰，兩者的溫度如果有較大差異，那麼仍然将是冷水先結冰。
硬物作怪
美國華盛頓大學的喬納森·卡茨通過對姆潘巴現象的深入研究，捉到了隐藏其中的鬼怪。他證實，這種現象不但真實存在，而且造成這種現象發生的鬼怪也是真實存在的。不過，這其中的鬼怪隻是隐藏在水裡面的一些尋常“硬物”。
在破解姆潘巴現象的過程中，卡茨把目光盯在了水上。我們知道，水在加熱過程中，一些隐藏在水裡的易溶物——鈣、鎂離子等會被驅逐出去，形成沉澱物。我們日常生活中常見的附在水壺内壁上的水垢，就是它們被驅出去的證據。而水在達到沸點以後，就會因硬物被絕大部分清除而軟化。卡茨發現，同樣是冷凍結冰，未經加熱的硬水在結冰過程中，由于其内部硬物作祟，使得硬水的冰點要比被加熱後的軟水冰點低一些，這就減緩了硬水結冰的速度。這一原理就如同下雪後向路面撒鹽會防止結冰一樣，鹽的混入，會使雪的冰點降低，這樣，雪結冰的過程就拉長了。
但僅憑這個發現還不能直接破解姆潘巴現象，因為姆潘巴的同學們在做冰淇淋的過程中，都先把生牛奶煮熟了。那為 什麼姆潘巴的熱牛奶會先凍結 呢 卡茨發現，原因還是出在水裡的硬物上:為了吃到可口的冰淇淋，他們都在牛奶裡加了糖，而糖實際上會使牛奶液體變硬。但同樣是煮熟、加糖的牛奶，熱牛奶液體的硬度實際要比冷牛奶的硬度要低一點，這個硬度的差異造成了它們冰點的差異，硬度較高的冷牛奶冰點相對要低些。這樣，冰點略高的熱牛奶自然要比冰點略低的冷牛奶要先結冰了。
當然，還有另外一個原因能夠降低低溫水的結冰速度，因為實驗證明,熱量從水中流失的速度取決于溫差，就是說在同樣的低溫環境裡，溫度相對較高的水比溫度相對較低的水散熱速度要快一些。換成牛奶，道理也是一樣。
那麼為什麼在衆多實驗中，姆潘巴現象不會每次都出現卡茨認為，原因就在于試驗者一開始用的就是軟水。用同樣的軟水來做冷熱實驗，由于水的冰點都一樣，而且散熱速度的快慢對結冰速度的影響很微弱，所以姆潘巴現象就不那麼顯而易見了。
有科學家指出，卡茨的發現很可能不是姆潘巴現象的終極答案，但和目前現有的各種答案相比，這個答案還是最有說服力的。
硬水論
其一，在自然界能夠符合人類生活要求的水硬度不可能很高，否則會危害身體健康。所以，人類日常使用的硬水即使煮沸後其冰點溫度不會明顯上升，在一般的冰箱降溫條件下很難出現熱水先結冰現象。不然的話熱水比冷水先結冰現象會經常發生，物理老師也不可能稱姆潘巴現象為謊言了。假若“硬水論”成立，前提是所有完成開水先結冰實驗的研究者都選用了硬度極高的、對人類有害的水，這顯然不符合常理。
其二，從理論上講，在自然界裡有很多情況都可以讓水在煮沸後使其冰點溫度上升。例如：當水或牛奶被微生物污染後，冰點溫度會下降，但經過煮沸後冰點溫度也将上升，等等。
其三，根據水的基本物理特性，采用軟水也可以完成姆潘巴現象的實驗，在現實中用軟水完成這個實驗的例子也很多。
常識束縛
現在看來，姆潘巴現象作為一個結冰特例并沒有颠覆我們以往的有關常識，但它畢竟對我們的常識進行了一次激烈挑戰，豐富了我們對水的認識。如果我們被常識束縛，硬把這個怪異現象當做荒唐現象來看待，那麼我們就不會對水在特殊條件下的結冰特點有新發現。相反，如果我們在尊重常識的同時，還善于擺脫常識的束縛，我們才會有新發現。
還是以水為例，美國研究人員發現，用水分子可以做成水膜，這種水膜像蠟那樣能起到防水作用。他們在鈾的表面鋪上一層水膜，結果發現新潑上去的水就像雨點在打蠟的汽車上的表現一樣，很快被水膜趕走了。
還有，作為常識，人們都知道，水的冰點是0℃。但韓國一個科研小組發現，水在20℃時也可以凝結成冰。這些研究人員在使用掃描隧道顯微鏡觀察電子如何穿過一層水膜，到達水膜下的電極的過程中，獲得了這個意外發現。在觀察過程中，他們通過檢測儀器顯示的異常數據得知，掃描隧道顯微鏡的帶電金屬尖端在水膜中上下震動時遭到阻礙。之所以會這樣,原因是下降中的金屬尖端下方的水分子瞬間凝固，形成了對尖端的阻礙。後來經過反複實驗證實，随着掃描隧道顯微鏡的帶電金屬尖端不斷下降，它與水膜下面電極的距離也就越近，而兩者越近，兩者之間形成的電場就越強。當達到大概2個水分子距離的時候，在強電場作用下，水轉化為固體形态。
如果研究人員固守隻有降溫才能把水變成固體的常識，他們就很難獲得這個重大發現。
此外，以往我們認為水分子形象是互相手拉手像金字塔那樣的四面體，四面體，而是多種多樣的。研究還發現，水還能凍結成13種典型的結晶體。
僅僅是司空見慣的水，就有如此多怪異的特性，自然界中一定有無數的怪異現象，挑戰着我們的常識。
産生原因
根據中學物理理論：熱水與冷水在同質同量同外部環境溫度條件下不但它們的溫度在變化，它們各自的密度、體積、質量和密封狀态下受到的氣壓等等都在發生變化，使得初溫高的水降溫速度始終快于初溫低的水，隻要外部環境溫度持續下降，最終必然是初溫高的水溫度更低。（注：在常壓條件下，當二者初始溫度均不低于4℃時可成立；當二者初溫均不高于4℃時不成立；當二者中其一不高于4℃，另一不低于4℃時，則需針對它們的初始溫度、密度、體積、質量和密封狀态下的氣壓等展開讨論。）姆潘巴問題讨論初始溫度分别為35℃的水和100℃的水，二者均高于4℃，因此會産生姆潘巴現象．
⒈冰箱溫度并不均勻，如果姆潘巴将其冰盒正巧放在冷卻管附近，甚至與冷卻管相接觸，完全有可能熱牛奶比冷牛奶先結冰；⒉如果姆潘巴不喜歡吃甜，在冰淇淋中少放了糖，或者因為匆忙沒來得及攪拌、糖粒沉在盒底形成固體，實驗證明可先結冰；⒊姆潘巴自制的冰淇淋中不僅牛奶加糖，還加入了澱粉類物質，在其少放糖、少放牛奶時會先結冰。
另一種較為合理的解釋為：水内部與表面溫差而形成的密度梯度，導緻熱傳遞速率不平均而産生該現象。
熱導率及熱擴散率為物質間及内部導熱的重要參數。首先從邏輯上來講，熱水在降溫過程中總要變成冷水，如果熱水冷卻後與另一參照物冷水性質完全相同，則一定是另一參照物冷水先結冰。而之所以出現盤格姆現象，從事後諸葛亮角度來講，該熱水水表溫度冷卻到與另一參照物冷水溫度相同時，此時熱水的内部溫度及導熱系數一定與另一冷水不同，也即雖然外表溫度一樣，但内部層次分級密度結構一定有所區别。冷水系統因内外溫差不大，密度趨于一緻，導緻熱量擴散較為均勻，熱量向外界的遷移速度小于水體内部的熱擴散率，使水溫整體降低。而熱水系統因為内部密度梯度等原因，水表與水内溫差較大，形成溫度斷層，使水表熱量向外界的遷移速度遠大于水内向水表的熱擴散速度，水表在較少熱量交換的情況下就可以快速降低水表溫度，而水内的熱量還無法及時傳遞到水表。當熱水的水表快速降到0℃以下，形成冰晶層時，此時冰晶代替了原來水外殼。冰的導熱系數在0℃時近似為同溫度下水的導熱系數的4倍，這就意味着在同樣的溫差條件下水失去熱量的速度是冰的1/4，吸熱時冰的吸熱速度是水的4倍。冰的熱擴散系數約為水的9倍，這就是說冰在同樣的溫度梯度下達到平衡的速度是水的9倍，也就是冰能夠更快的降溫或者升溫。此時冰外殼可以快速降低水溫速度，也即熱水隻要先于冷水形成冰外殼，及可快速形成冰塊。
其他解釋
在相同的環境下，如果熱水比冷水先結冰，有兩種可能。一種是熱水的冰點比冷水要高，或者熱水的熱量損失比冷水要快。“硬物”的說法可以解釋冰點的問題。那如果冰點的差距影響比較小的時候又怎麼去理解熱量損失的快慢問題呢？
在相同環境溫度下，熱水始終比冷水損失溫度要快。這是毋庸置疑的，因為熱水與環境的溫差比較大，在熱交換上，在水分子蒸發上，都會比冷水要更快的損失能量。但是，熱水在降溫過程中，如果冰點相同，那總有一個時間，熱水會降低到冷水相同的溫度，等到先前的熱水比冷水溫度還要低的時候，降溫速度還是“熱水”比較快嗎？
一種解釋是，熱水在降溫過程中，因為内外受熱不均，而導緻靠外的水先降溫，同時密度變大。由于不同部位的密度差造成了水的内部循環，而且隻要溫差存在，這種循環是會加劇的。在這裡，熱能轉化成了動能。這種現象導緻了熱量的損失加快。在熱水溫度和冷水相同後，因為動能守恒，這種循環還是存在。因此此時“熱水”損失熱量的速度還是大于“冷水”，而且這一現象還會持續很長一段時間。
這種熱交換的存在于很多自然現象中，比如龍卷風，比如洋流。相比于緩慢的熱傳遞，對流是一種自然選擇下的更有效的能量交換方式。
這種現象可以用過使用在水裡加标志物來觀察。比如使用與水密度一緻又熱不敏感的小球放入水中進行實現。另外，在做這個實驗的時候，記得把杯子的體積考慮在内。在物理過程中，如何取舍相關因素是一門很深奧的學問，不是嗎？
現象證明
非等質現象
姆潘巴現象被稱為世界物理難題，四十多年來遭到了物理老師的否定，還被媒體說成是謊言。然而，根據中學物理理論我們可以發現姆潘巴問題隻是一道中學生知識大綜合題，每一名中學生都可以掌握其證明的方法。
證明：假設熱水可以比冷水先結冰，那麼必要條件是或者熱水的冰點比冷水高、或者熱水的降溫速度比冷水快。由于在常壓下純淨的熱水與冷水冰點相同，所以要證明姆潘巴現象就必須證明熱水的降溫速度快于冷水。
根據物理基礎理論：熱水的蒸發強度大于冷水而密度小于冷水。如果取兩隻相同的非密封容器，放入同質同量的水，一個為熱水，另一個為冷水，把它們同時放進同一外部環境溫度中。熱水在降溫過程中因蒸發而失去的水分比冷水多，所以初溫高的水最終質量必然小于初溫低的水，熱水的降溫速度也必然始終比冷水快。
如果取兩隻相同的密封容器，放入同質同量的水，一個為熱水，另一個為冷水，把它們同時放進同一外部環境溫度中。熱水在降溫過程中因密度增大、體積縮小而形成的容器内氣壓必然低于冷水因降溫而形成的容器内氣壓，熱水的沸點溫度比冷水低并且對流強度大于冷水，熱水在單位時間内失去的熱量始終比冷水多，所以熱水的降溫速度必然始終比冷水快。同時，根據水的三相圖理論：當水受到的氣壓降低時，冰點溫度升高。初溫高的開水因最終受到的氣壓低于初溫低的冷水，所以開水的冰點高于冷水的冰點。
由于在同質同量同外部環境溫度條件下熱水的降溫速度始終比冷水快，當外部環境溫度處于持續降溫狀态時，熱水的溫度會比冷水溫度更低；當外部環境溫度處于特定時間内或特定溫度範圍内降溫狀态時，熱水的溫度會與冷水相等或者高于冷水。所以，在同質同量同外部環境溫度條件下熱水的溫度會比冷水溫度更低是一種普遍現象，冷水比熱水先結冰是在特定的外部環境溫度條件下出現的特定現象..如果我們選取同質同量的純水，其一為4℃的冷水，另一為100℃的沸水，采用令二者降溫速度十分緩慢的同一外部環境溫度條件做實驗，那麼任何人都無法讓4℃的冷水比100℃的熱水先結冰。通過實驗可以證明：姆潘巴現象符合物理基礎理論，人們否定姆潘巴現象，主要是自身在觀察客觀事物方面或冷凍實驗過程中存在不足。以上海三名高中生的實驗為例：她們在黃曾新老師的指導下，僅僅做了在快速冷凍條件下的實驗，沒有去觀察在緩慢降溫條件下的冷凍結果，所以她們的實驗不能成為否定姆潘巴現象的理由。
根據中學物理基礎理論和目前已掌握的正确實驗方法可以知道，隻有當熱水和冷水所處的同一外部環境溫度條件使得初溫低的冷水降溫到完全凍結需要較長或無限長的時間狀态下時，姆潘巴現象才能發生或一定發生。所以姆潘巴現象的發生需要冰箱緩慢降溫，而冰箱降溫越是緩慢其溫度不均勻現象越弱，對實驗的結果影響也越小。冰箱降溫越快其溫度不均勻現象也越強，這反而有利于冷水先結冰而不利于熱水先結冰。
姆潘巴将牛奶煮沸後立即放進冰箱，而他的同學卻是将沒有加溫的冷牛奶直接放進冰箱，如果二人在牛奶放進冰箱時都放了糖，那麼糖在熱牛奶中的溶解速度比在冷牛奶中的溶解速度快得多，仍然應該是同學的冷牛奶先結冰。
從現有資料上可以發現，世界上做冰淇淋的配方五花八門，其中許多配方中并沒有澱粉，我們可以參照上海地區銷售量比較大的光明牌冰淇淋進行分析：光明牌冰淇淋品種衆多，但從其配方來分類主要集中在兩大類，一類是采用水和油脂經快速攪拌所形成的乳化液為主要原料，配方中必須加入澱粉以增加其稠粘度，同時還得加入糖、香精、穩定劑等等。另一類主要是采用奶粉為主要原料，由于這一類冰淇淋口感好，但成本比前一類要高，所以在外包裝上都标明純牛奶字樣。姆潘巴和同學是采用牛奶做冰淇淋的，由此可知姆潘巴的冰淇淋中不會含有香精、穩定劑等物質，如果是沒有加水或加水較少的原奶，則姆潘巴沒有必要再加入澱粉來破壞口感。
奧斯玻恩是用熱水與冷水做實驗并證明姆潘巴說的那個現象屬實，奧斯玻恩不會節外生枝的在水中加入糖或者還加入了澱粉。
姆潘巴現象作為一種客觀事實，數十年來卻受到世界物理界的懷疑和争議，這幾年國内更是一片否定之聲。其實，完成這個證明是十分簡單的事：将同質同量而初始溫度分别為100℃的開水與35℃的涼水同時放進冰箱冷凍室内，如果冷凍室内的溫度條件對水形成快速降溫狀态，我們看到的往往是初溫低的水先結冰了，但這僅僅是一個片面現象。隻要切斷冰箱的電源，使冷凍室内的溫度上升，當被凍結的開水與涼水完全溶化後，再一次進行冷凍實驗，結果隻能是原先的開水先結冰；如果反複這個實驗過程，後面的結果都将是同一個結果。所以，在快速降溫狀态下冷水可以出現、也僅僅出現一次先結冰現象。
如果冰箱冷凍室的溫度條件對水形成緩慢降溫狀态，我們看到的是初溫高的開水先結冰。假若此時讓冷凍室内的溫度上升，當開水和涼水完全溶化後再一次降溫冷凍，那麼不論冷凍室内的溫度條件處于何種狀态，結果都是原先的開水先結冰。如此反複操作，同樣隻能是原先的開水先結冰。因此，在緩慢降溫狀态下冷水不可能先結冰。姆潘巴現象讓我們對水的特性有了更多的了解，而《姆潘巴現象》所受到的遭遇說明科學而認真的态度在認識自然、掌握自然過程中的重要性。
附：完成開水先結冰實驗的操作要點。
四十多年來，世界上很少有人完成開水先結冰的實驗，其原因在于實驗的方法缺乏科學性。從理論上說，在同質同量同外部環境溫度條件下36℃的水可以比35℃的水先結冰，但如果二者的溫度比較接近，那麼它們在蒸發強度和密度上的差異較小，很難用實驗的方法來體現熱水在降溫速度上的優勢。根據物理基礎理論，在常壓下100℃是水的沸點，在4℃時水的密度最大，為了更清晰地完成熱水先冰的實驗，我們可以依據姆潘巴問題給出已知條件，選用盡可能接近100℃的熱水與4℃的冷水、合理的外部環境實驗初始溫度、減緩外部環境溫度的下降速度；非密封容器具備較大的蒸發面積，密封容器有較高的密封度。特别要注意開水的提取方法：沸水一但離開加熱源，溫度和蒸發強度的下降很快，必須快速準确的先提取定量的開水，然後再按同質同量要求提取冷水。
開水先結冰實驗
采用非密封容器完成開水先結冰實驗的操作方法：（供參考）
1，将冰箱冷凍室内的實驗初始溫度控制在4℃，取兩隻相同的盤子，放入同質同量的水，一個為4℃的冷水，另一個為接近100℃的熱水，把它們同時放進冰箱冷凍室内。控制冷凍室内溫度的下降速度，使其每小時下降1℃（或每二小時下降1℃），完成冷凍後記錄熱水與冷水的最終質量。
2，在冬季，利用自然降溫完成這個實驗。當某一天中午戶外氣溫不低于4℃而夜間的最低溫度在零下2~3℃時，可選擇在中午時間取兩隻相同的盤子，放入同質同量的水，一個為接近100℃的熱水，另一個為溫度與戶外氣溫相同的冷水，把它們同時放到戶外同一位置上，記錄熱水與冷水完全凍結的時間和二者最終的質量。
3，參照上海三名高中生的實驗方法操作，冷凍結束後記錄熱水與冷水的最終質量。根據熱水最終質量小于冷水來證明：因為熱水的降溫速度始終快于冷水，熱水可以比冷水先結冰。
4，取兩隻相同的容器，放入同質且同重量的純水，其一為100℃的開水，另一個為35℃的冷水，把它們同時放置于常溫（不低于水的冰點）環境中，當經過充分長時間（5小時、10小時或1天、2天）後，将它們同時放進冰箱，則初始溫度高的開水先結冰。理由：開水與冷水在同一外部溫度環境中經過充分長時間後，它們的溫差幾乎為零，如果容器是密封狀态，那麼熱水在降溫過程中因密度增大、體積縮小而使容器内部的氣壓小于冷水此時在容器中形成的氣壓，。繼續降溫則初溫高的開水因沸點更低、對流強度更大，單位時間内由容器外壁熱傳導而失去的熱量更多，所以開水降溫的速度更快能先到冰點。
如果容器是非密封狀态，那麼熱水因蒸發強度大于冷水而失去更多的水分，繼續降溫則初溫高的開水因質量此時已經小于初溫低的冷水，所以單位時間内降溫速度更快而能先到冰點。
5，取相同容器，分别放入同質且同重量的開水和冷水（純水）并同時放進冰箱，當二者都已結冰後切斷冰箱電源讓冷凍室内的溫度上升到水的冰點之上，等到二者均完全溶化後再次接通冰箱電源繼續冷凍，則開水先結冰。理由同上。
6，當冰箱處于35℃的外部環境溫度中時，切斷冰箱電源并讓冷凍室内的溫度也處于35℃，取相同容器分别放入同質且同重量的100℃的開水和35℃的冷水（純水）并同時放進冰箱，接通冰箱電源且控制冰箱冷凍室内溫度的下降速度，使得冷水降溫到冰點需要經過充分長的時間，則開水先結冰。理由同上。
7，如果将冰箱冷凍室内的溫度保持為0.1℃，取兩隻相同的容器，分别放入同質且同重量的純水，其一為0.1℃的冷水，另一為100℃的開水，把它們同時放入冰箱，繼續将冷凍室内溫度保持在0.1℃，在經過充分長的時間後再将冷凍室内的溫度降低到水的冰點之下，則理論上開水先結冰。理由同上。
8，根據姆潘巴問題給出的已知條件：我們可以将冰箱冷凍室内的溫度控制在35℃，取兩隻相同的容器，放入同質同體積的純水，其一為100℃的開水，另一為35℃的冷水，把它們同時放入冰箱且控制冷凍室内溫度的下降速度，使得冷水從35℃降溫到冰點需要經過充分長的時間，則初溫高的開水先結冰。
理由：常壓下100℃的開水其密度小于35℃的冷水，因此開水的質量小于同體積的冷水，所以姆潘巴問題可以理解為：為什麼在同一外部環境溫度條件下，少量的熱水會比多量的冷水先結冰了？答案很簡單：在快速降溫條件下冷水因初溫低而能先結冰；在緩慢降溫條件下熱水因初始質量小于冷水，在密封容器中熱水又因降溫使得容器内的氣壓小于冷水所在容器内的氣壓；在非密封容器中熱水因蒸發強度大于冷水而使熱水的最終質量與冷水的差距更大，熱水因單位時間内降溫速度比冷水快而先結冰。
采用密封容器做實驗時，可參照非密封容器實驗1、2、4、5、6、7、8的操作方法。
另：有人認為，亞裡士多德的原文中對這一現象的描述是這樣的：“先前被加熱過的水，有助于它更快地結冰”，多數人很可能誤解了此句話的本意，即“先前加過熱的水與先前未加過熱的水在同溫下的比較”而非“熱水與冷水的比較”。因此依據第二種理解即上文所論述的，姆潘巴現象是不成立的；而在第一種理解下，姆潘巴現象是有可能成立的。
物理數據
純水在标準大氣壓下的密度值：水在4℃時密度為0.99997；水在35℃時密度為0.99403；水在100℃時密度為0.95836。理論上100℃水的質量比同體積35℃水的質量小了百分之三點六，比同體積4℃水的質量小了百分之四點一。
純水在标準大氣壓下因蒸發而失去的水分數據可以通過實驗獲得（因為水的蒸發受到多種因素的影響，數值僅供參考）：
一，取兩隻相同的直徑為6.5公分、高為9.5公分的塑料杯，各放入160克的水，一個為100℃開水，另一個為35℃的冷水，将它們同時放進-18℃的冰箱冷凍室内，30分鐘後開水質量為155克，因蒸發失去水分3%；冷水質量為159克，因蒸發失去水分0.6%。
二，取兩隻相同的直徑為25公分、高為3.3公分的金屬盤子，各放入700克的水，一個為100℃的開水，另一個為35℃的冷水，将它們同時放進-18℃的冰箱冷凍室内，60分鐘後開水因蒸發失去水分7.5%；冷水因蒸發失去水分1.4%。
三，在直徑為25公分、高為3.3公分的金屬盤子裡，放入880克100℃的開水，将開水放置于29.5℃的屋子内（沒有風），40分鐘後開水降溫到35℃，質量為810克，因蒸發而失去水分8%；75分鐘後開水降溫到31℃，質量為805克，因蒸發而失去水分8.5%。
實驗二（上海黃曾新提供）：實驗容器為燒杯（燒杯的直徑和高度不祥），水的體積為3-5升，實驗條件為電冰箱中冷卻至0℃（可推測其蒸發環境溫度低于0℃）。将3-5升開水放在燒杯中用天平秤一下，再将其放入電冰箱中冷卻至0℃，再放到天平上稱一下，蒸發散失的水分為百分之一到百分之三。
參照以上數據，按姆潘巴問題給出的條件要求以等容積的開水與35℃冷水做實驗，當采用不同的方式方法時，開水的最終質量比冷水少4.6%（密度3.6%，蒸發1%）——12.1%（密度3.6%。蒸發8.5%）。若按照國内某些人的錯誤理解以同質同量的開水與35℃冷水做實驗，當采用不同的方式方法時，開水的最終質量比冷水少1%（蒸發）——8.5%（蒸發）。如果選用蒸發面積更大，高度更小的容器、更适合的環境溫度和更科學的操作方法，那麼熱水與冷水在實驗過程中因蒸發而造成的量差必然更大。
綜上所述，人們在姆潘巴問題上犯了一個十分低級的錯誤：根據初中物理教材相關知識，在标準大氣壓條件下，熱水的密度小于冷水，所以同體積不同溫度的水在質量上決不可能相同。如果象百科名片所述，将“同等體積、同等質量和同等冷卻環境下，溫度略高的液體比溫度略低的液體先結冰的現象稱之為“姆潘巴現象”，”是對姆潘巴現象原意的歪曲，更是違反科學的謬論。
相關競賽
2012年，英國皇家化學學會懸賞1000英鎊，獎勵能夠對姆潘巴現象給出最好和最有創意解釋的個人或團體。
最終克羅地亞薩格勒布大學（University of Zagreb,Croatia）化學系物理化學研究員Nikola Bregovic赢得冠軍。
