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「水よりお湯の方が早く凍る!」 「ためしてガッテン」実験は本当か
7月26日18時25分配信 J-CASTニュース

 水よりもお湯の方が早く氷になる――。NHKがこんな氷の早作り技を番組で紹介したところ、早大の大槻義彦名誉教授がブログで「物理学で未解明」などと激しく批判。一方、NHKでは、「実際に実験で確認しており、番組に問題はない」と反論している。

■大槻名誉教授が「物理学で未解明」などと激しく批判

 論議になっているNHKの科学情報番組は、2008年7月9日放送の「ためしてガッテン」。「今年も猛暑!お宅の『氷』激ウマ大革命」のテーマで、おいしい氷の作り方などとともに、氷の早作り技が紹介された。

 お湯の方が早く凍るとするこの現象は、「ムペンバ効果」と呼ばれる。ムペンバというタンザニアの中学生が1963年、調理の授業中にこの現象に気づいたという。アイスクリームの素材を熱いまま凍らせたところ、冷ましてからよりも早かったというのだ。ムペンバは、69年に研究結果をまとめている。

 NHKの番組では、20℃の水が凍り始めるまでに100分かかるのに対し、100℃の熱湯は30分で凍り始めたとするある研究論文を紹介。急に氷が必要になったとき、この方法でもっと早く作れると、実際に水とお湯のビーカーをそれぞれ冷蔵庫に入れて比べる実験を披露していた。

 これに対し、物理学者の大槻義彦早大名誉教授は、公式ブログの08年7月22日付日記で、読者からのメールで放送を知ったとしたうえで番組批判を展開。ムペンバ効果については、お湯にすると分子構造が変わってしまうことになるとして、「どうして、20~30℃熱しただけで分子構造が変わるでしょうか?」と疑問を投げかける。そして、「どんな科学者のグループが再現実験をやっても同じ結果が出なければ、ひとつの物理現象とは言えません」として、その現象を紹介したNHKを痛烈に批判している。また、「お湯を作るエネルギー、お湯を凍らせるための余分なエネルギーの無駄づかいを煽っている」ともしている。

■「10回以上実験し、お湯が先に凍ることを確かめている」

 一方、NHKでは、番組として問題がないとの立場だ。

 広報部では、J-CASTニュースの取材に対し、こう説明する。

  「事前の予備実験を10回以上も行って、お湯が先に凍ることを何度も確かめています。また、番組では、このメカニズムについて、気化熱が関係しているのではないかといういくつかの仮説も紹介しています」

 番組制作に当たっては、北大低温科学研究所の前野紀一名誉教授が監修したとしている。さらに、「その監修に沿って、番組では、まだ未解明の部分が多いことにも触れています」と理解を求める。

 大槻名誉教授とNHKは主張が対立している形だが、物理学界では、ムペンバ効果をどう見ているのだろうか。

 J-CASTニュースが、何人かの専門家に聞いたところ、ムペンバ効果を知る人はいなかった。

 そのうち、ある国立大の講師は、この効果のことを話すと、懐疑的な見方をした。「水は高温にすると、泡が出て空気が抜けます。ゴミなどの不純物があればそれを核にして一気に凍りますが、空気も不純物と考えると、それが抜けたお湯なら、なかなか凍りにくいかもしれません」

 一方、京都大の小貫明教授は、効果が現れる可能性を指摘する。「お湯の場合、蒸発すると冷える潜熱があることと、水と空気の対流によって熱が運ばれたのかもしれません。即断はできませんが、何か理由があるのでは」

 ムペンバ効果は、その意外さが関心を呼んだのか、番組翌日のヤフー検索ランキングで、21位にもランクされた。ユーチューブでも、NHKの番組内容通りだったことを伝える自主実験の動画がいくつか投稿されている。

 ムペンバ効果らしきものが現れるのは事実らしいが、まだ十分に解明されたとは言えない物理現象だ。それが、結果として、論議を呼ぶことになったようだ。


大槻義彦早稲田大学名誉教授が久々に出て来ました。同じ物理学の範疇ではありますが、このムペンバ効果を理解するにはレベルが足りないご様子です。プラズマ物理学と流体物理学では畑違いもいい処です。抑、ムペンバ効果なるものは恐ろしい程までの複雑な物理学的要素が無数に絡んでいます。故にプラズマ気狂いには表面上では理解しがたいのでしょう。

どんな物理学的要素が絡んでいるかはウェブ検索が詳しいでしょう。自分も科学系は大好きな方ですが、こんな物理現象は始めて知りました。一昔なら書店や図書館等に駆け込んで、貪り付く様に理解に努力を傾けていた事でしょう。今は本当に便利です。「ムペンバ効果」と打ち込んで検索ボタンをクリックするだけで詳細がずらずら出るのですから、ネットとは素晴しいシステムです。

このムペンバ効果なるものはどういうものなのか簡単に説明しますと、基本的には熱対流現象が全てです。液体温度が高い程、熱対流が烈しくなります。温度の高い処から低い処に流れ込むのが切っ掛けで熱対流が起きます。番組や巷の実証実験にも有った様に、温度の高い液体に程良く攪拌させるそんな力が元の動きが有るので、早く冷え易く、凍り易いと云う事です。

一方、始めから温度が低い液体は、熱対流が余り烈しくありません。いや寧ろ、殆ど無いと云ってもいいでしょう。攪拌する動きが無い為に、いつまでも同じ処に留まろうとしてしまいます。冷える処は直ぐに冷えますが、余り冷えない処はいつまでも冷え難い儘となるのです。そのギャップが、温度の低い液体がいつまでも凍らないと云う事になります。

然し、熱対流だけではムペンバ効果の全てを証明出来ません。理由は反証実験が容易だからです。反証を突き付けられる度に別の物理学的要素が浮かんでくるのです。無数と云う表現はだてではなかったのです。まあ、複合的な物理学的要因が重なってがムペンバ効果を生み出しているのでしょう。因みに、これを発見した人は、法則を導く為の道を捨てています。しがないお役人になってしまいました。


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