La question intrigue les physiciens depuis des décennies, sans réponse définitive à ce jour.
En 1963, Erasto Mpemba, un adolescent tanzanien (Tanganyika à l'époque), fait une découverte surprenante. Lors d'un cours de cuisine à l'école, en préparant de la crème glacée, il observe que le lait chaud gèle plus rapidement dans le congélateur que le lait froid. Cette observation le marque profondément.
Quelques années plus tard, il défie le directeur de son école avec une expérience simple : placer deux récipients d'eau dans le congélateur, l'un à 35 °C et l'autre à 100 °C, pour voir lequel gèle en premier. Rires initiaux, mais le proviseur reproduit l'expérience et doit admettre que l'eau presque bouillante gèle la première, à sa grande surprise. Ils publient ensemble les résultats, donnant naissance à l'effet Mpemba.
Cette énigme fascine les physiciens depuis lors, sans consensus scientifique unique. L'expérience semble simple à reproduire, mais les conditions précises (récipients, températures initiales, définition du "gel") varient, compliquant les comparaisons.
Parmi les hypothèses : courants de convection microscopiques, surrefroidissement (liquide sous 0 °C sans geler), liaisons hydrogène (rendant la glace moins dense que l'eau liquide). Aucune n'a fait l'unanimité.
Récemment, des physiciens ont proposé un cadre théorique expliquant pourquoi un liquide chaud peut se solidifier plus vite qu'un froid, et inversement pour le chauffage. Des physiciens espagnols ont modélisé un fluide granulaire (particules en collisions inélastiques perdant de l'énergie par frottement), plus rapide à refroidir quand chaud. Mpemba observa initialement du lait, riche en particules, similaire à ce modèle.
Critiques : l'eau est plus complexe qu'un fluide granulaire simplifié. D'autres jugent la question mal posée : qu'est-ce qu'une eau "gelée" ? Couche de glace en surface ou solidification complète ?
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