Kurte Ev gotara akademîk bi kûrahî li ser Bandora Mpemba radiweste, diyardeyeke fîzîkî ya balkêş ku tê de ava germ di hin mercan de ji ava sar zûtir dicemide. Gotar bi çîroka Erasto B. Mpemba, xwendekarê lîseyê yê Tanzanyayî dest pê dike, ku di sala 1963an de bi çavdêriya xwe ya li ser cemidandina şîrê qeymaxê ev diyarde ji nû ve xiste rojeva zanistê. Her çend ev diyarde ji serdema Arîstoteles ve dihat zanîn jî, israra Mpemba û piştre hevkariya wî bi Profesor Dennis G. Osborne re bû sedem ku zanista modern bi awayekî cidî li ser bisekine. Gotar li ser şiroveyên zanistî yên cihêreng ên ji bo vê bandorê disekine, wek hilmbûn, konveksiyon, superhênkbûn, gazên helbûyî, û girêdanên hîdrojenê, lê tekez dike ku hîn jî şiroveyeke yekgirtî û bi tevahî pejirandî tune ye. Pirsgirêkên dubarekirina ceribandinan û girîngiya şert û mercên taybet _ên ceribandinê bi berfirehî tên nirxandin. Herwiha, pêşketinên teorîk ên nûjen, di nav de Bandora Mpemba ya Markovî, Bandora Mpemba ya Berevajî, û lêkolînên li ser Bandora Mpemba di pergalên kuantûmê de (wek pergalên koloîdal, îyonên girtî û bateriyên kuantûmê) û têkiliya wê bi fîzîka ne-Hermîtî û xalên awarte yên Liouvillian re, tên şirovekirin. Di dawiyê de, gotar li ser bikaranînên pratîkî yên potansiyel ên vê bandorê di warên wekî krîyojenîk, zanista materyalan, û teknolojiyên kuantûmê de radiweste û mîrateya Erasto Mpemba wekî sembola meraqa zanistî û girîngiya pirsyarkirinê bi bîr tîne. Ev xebat hewl dide ku têgehên zanistî bi zimanê Kurdî (Kurmancî) bi awayekî zelal û akademîk pêşkêş bike.
Pêşgotin
Bandora Mpemba yek ji wan diyardeyên fîzîkî yên herî balkêş û dij-sezgînî ye ku tê de, di hin şert û mercên taybet de, ava ku di destpêkê de germtir e, ji ava ku di destpêkê de sartir e, zûtir dicemide. Ev têgihîştina ku bi gelemperî li dijî ezmûnên me yên rojane û qanûnên bingehîn ên termodînamîkê yên hêsan xuya dike, ji mêj ve bala fîlozof û zanyaran kişandiye. Lêbelê, vejîna vê mijarê di zanista hemdem de bi giranî bi çavdêrî û israra xwendekarekî ciwan ê Tanzanyayî, Erasto Bartholomeo Mpemba, di sala 1963an de pêk hat.
Çîroka Erasto Mpemba ne tenê ji bo têgihiştina vê diyardeya fizîkî, lê herweha ji bo nirxandina girîngiya meraqa zanistî, çavdêriyên hûr û israra li hemberî nerînên serdest ên zanistî jî wek mînakeke berbiçav radiweste. Redkirina destpêkê ya çavdêriya wî ji aliyê mamosteyê wî ve û piştre pejirandin û lêkolîna wê ji aliyê profesorekî zanîngehê ve, pêvajoyeke klasîk a keşfên zanistî nîşan dide ku tê de pirsên nû û nerîtî dikarin rê li ber têgihiştinên kûrtir vekin. Ev serpêhatî bi taybetî girîngiya wê yekê derdixe pêş ku divê civaka zanistî ji pirs û çavdêriyên kesên meraqdar re, bêyî ku li asta wan a fermî binêre, vekirî be.
Armanca sereke ya vê gotarê ew e ku lêkolîneke akademîk û berfireh li ser Bandora Mpemba bi zimanê Kurdî (Kurmancî) pêşkêş bike. Ev lêkolîn dê ji dîroka kevnar a çavdêriyên vê diyardeyê dest pê bike, bi hûrgilî li ser çîroka Erasto Mpemba û Profesor Osborne raweste, şiroveyên zanistî yên cihêreng ên ku heta niha hatine pêşniyarkirin binirxîne, û nîqaşên hemdem ên li ser dubarekirin, şert û mercên ceribandinê, û pêşketinên teorîk ên herî dawî, tevî Bandora Mpemba ya Berevajî û Bandora Mpemba di pergalên kuantûmê de, vekole. Herwiha, dê li ser bikaranînên pratîkî yên potansiyel û mîrateya Erasto Mpemba jî were sekinandin. Avahiya gotarê dê bi vî rengî be: Piştî vê pêşgotinê, dê beşek li ser dîroka bandorê were pêşkêşkirin. Dûv re, şiroveyên zanistî yên klasîk û nûjen dê werin nirxandin. Piştre, dê li ser lêkolînên hemdem, pirsgirêka dubarekirinê, û bandorên pêwendîdar were sekinandin. Beşek dê ji bo bikaranînên pratîkî û potansiyel were veqetandin. Jiyan û mîrateya Erasto Mpemba dê di beşek cuda de were nirxandin. Di dawiyê de, encamname dê xalên sereke kurt bike û pêşniyarên ji bo lêkolînên paşerojê pêşkêş bike.
Yek ji kêşeyên sereke di amadekirina gotarên zanistî bi zimanê Kurdî de, kêmasiya termînojiya zanistî ya standartkirî ye. Ji bo hêsankirina têgihiştinê û pêşxistina zimanê zanistî yê Kurdî, di tabloya jêrîn de hinek termên zanistî yên sereke yên ku di vê gotarê de tên bikaranîn û wergera wan a Kurdî hatine pêşkêşkirin. Ev werger li ser bingeha çavkaniyên berdest û hewldanên ji bo peydakirina termên herî guncaw û têgihîştî hatine hilbijartin.
Tablo 1: Termên Zanistî yên Sereke û Wergera Wan a Kurdî
| Termê Îngilîzî | Wergera Kurdî (Kurmancî) |
|---|---|
| Mpemba Effect | Bandora Mpemba |
| Evaporation | Hilmbûn / Puxarbûn |
| Convection | Konveksiyon / Germhilgirtin / Rakêşana Germê |
| Supercooling | Superhênkbûn / Sarîna Zêde / Sermayîna Bin Sifrê |
| Dissolved Gases | Gazên Helbûyî / Gazên Tiwawe |
| Hydrogen Bonding | Girêdanên Hîdrojenê / Bendên Hîdrojenê |
| Thermodynamics | Termodînamîk |
| Heat Transfer | Veguhestina Germê / Germguhestin |
| Freezing Point | Xala Cemidînê / Pileya Qerisînê |
| Hypothesis | Hîpotez / Farazî / Pêşniyarî |
| Nonequilibrium Thermodynamics | Termodînamîka Dervayî Hevsengiyê / Termodînamîka Ne-hevseng |
| Stochastic Processes | Pêvajoyên Stokastîk / Pêvajoyên Tesadufî |
| Reproducibility | Dubarepêkanîn / Veberhemanîtî / Tekrarkirin |
| Initial Temperature | Germahiya Destpêkê / Pileya Destpêkê |
| Latent Heat | Germahiya Veşartî / Germahiya نهênî |
| Nucleation | Navikbûn / Dendikbûn |
| Phase Transition | Veguherîna Fazê / Guherîna Qonaxê |
| Markovian Process | Pêvajoya Markovî |
| Quantum Mechanics | Mekanîka Kuantûmê |
| Colloidal System | Pergala Koloîdal |
| Liouvillian Exceptional Points | Xalên Awarte yên Liouvillian |
| Slowest Decaying Mode | Moda Hilweşînê ya Herî Hêdî |
| Inverse Mpemba Effect | Bandora Mpemba ya Berevajî |
Pêvajoya zanistî gelek caran bi çavdêriyên ku li dijî têgihiştinên pejirandî xuya dikin dest pê dike. Çîroka Bandora Mpemba mînakeke hêja ye ku nîşan dide ka israra kesekî meraqdar çawa dikare rê li ber lêkolînên kûr û nîqaşên zanistî yên girîng veke. Ev ne tenê çîroka diyardeyeke fîzîkî ye, lê di heman demê de çîroka hêza pirsyariyê û girîngiya wê ye ku meriv ji mamosteyan bigire heta civaka zanistî ya berfireh, guh bide dengên nû û nerîtî. Herwiha, amadekirina vê gotarê bi zimanê Kurdî, wekî ku ji lêkolînên li ser kêşeyên wergera zanistî bo Kurdî jî diyar dibe , hewldaneke ji bo dewlemendkirina ziman û peydakirina çavkaniyên akademîk di warên zanistî de ye, ku ev yek bi xwe re kêşe û firsendan tîne.
Dîroka Bandora Mpemba: Ji Arîstoteles heta Erasto Mpemba
Diyardeya ku ava germ di hin rewşan de ji ava sar zûtir dicemide, her çend bi navê Erasto Mpemba ve hatiye girêdan jî, xwedî dîrokeke kevnar e û ji mêj ve di nav çavdêriyên mirovahiyê de cih girtiye.
Nêrînên dîrokî yên pêşîn
Yekemîn qeydên nivîskî yên li ser vê diyardeyê vedigerin serdema Arîstoteles di sedsala 4an berî zayînê de. Arîstoteles di berhema xwe ya bi navê “Meteorologica” de amaje bi wê yekê dike ku masîgirên li Pontusê ji bo ku qeşayê zû çêbikin, avê pêşî li ber tavê germ dikin û dû re dixin cihên sar da ku bicemide. Wî herwiha pirsiyar dikir ka çima ava ku berê hatiye germkirin zûtir dicemide. Piştî Arîstoteles, zanyarên din ên wekî Francis Bacon di sedsala 17an de û René Descartes jî di heman serdemê de çavdêriyên bi vî rengî tomar kirine. Zanyarê Faris Ibn Sîna (Avicenna) jî di sedsala 11an de behsa vê diyardeyê kiriye. Van çavdêriyên destpêkê, her çend ne xwedî şiroveyên zanistî yên hûrûkûr bûn jî, nîşan didin ku ev diyardeya dij-sezgînî ji mêj ve bala mirovan kişandiye. Lêbelê, ev zanîn bi piranî di asta çavdêriyê de mabû û bi awayekî sîstematîk nehatibû lêkolînkirin heta sedsala 20an.
Keşfa Erasto Mpemba ya Bêhempa di sala 1963an de
Vejîna nûjen a Bandora Mpemba bi çîroka xwendekarekî lîseyê yê Tanzanyayî, Erasto Bartholomeo Mpemba, dest pê dike.
Bûyera çêkirina qeymaxê û têbiniya yekem: Di sala 1963an de, Erasto Mpemba, ku wê demê xwendekarekî 13 salî bû li Dibistana Navîn a Magamba li Tanganyikayê (niha Tanzanya), di polê de dema ku bi hevalên xwe re qeymax (ice cream) çêdikir, tiştekî ecêb ferq kir. Li gorî prosedûra normal, diviyabû şîrê kelandî yê bi şekir tevlîhevkirî bihata sarkirin berî ku bikeve cemidankê. Lêbelê, ji ber ku Mpemba bi lez bû û nedixwest firsenda bikaranîna cemidankê ji dest bide, wî têkela xwe ya şîrê germ rasterast xiste cemidankê. Bi matmayî, wî dît ku qeymaxa wî ya ku bi şîrê germ hatibû amadekirin, ji ya hevalên wî yên ku li benda sarkirina şîrê xwe mabûn, zûtir cemidî. Mpemba bi xwe di vegotina vê bûyerê de dibêje: “Min biryar da ku wê rojê zirarê bidim cemidankê û şîrê germ têxim hundur”.
Hevpeyvîna bi mamosteyê fîzîkê re û redkirina destpêkê: Piştî vê çavdêriya xwe, Mpemba ev pirs ji mamosteyê xwe yê fîzîkê kir. Wî pirsî: “Ezbenî mamoste, çima dema ku meriv şîrê germ û şîrê sar di heman demê de dixe cemidankê, şîrê germ pêşî dicemide?” Mamosteyê wî bi guman nêzîkî vê pirsê bû û bersiv da: “Ez wisa nafikirim, Mpemba. Ev ne mimkûn e, tu tenê şaş î”. Mamosteyê wî çavdêriya wî wekî xeletiyekê nirxand û ew ji ser xwe avêt. Hinek çavkanî heta radigihînin ku mamosteyan ew bi tevlihevbûn an jî bi bandora ruhên xerab tawanbar kirine. Ev berteka destpêkê ya mamoste, ku nûnerê zanîna sazkirî bû, dijwariya ku çavdêriyên nû û nerîtî di pergalên perwerdehiyê de rûbirû dimînin, nîşan dide. Lêbelê, Mpemba ji israra xwe venegeriya.
Rolê Profesor Dennis G. Osborne û Weşana Zanistî
Çarenûsa vê çavdêriyê guherî dema ku Erasto Mpemba derfet dît ku pirsa xwe ji kesekî din ê xwedî otorîteya zanistî bike.
Hevdîtina Mpemba bi Profesor Osborne re û pirsyarkirina ji nû ve: Piştî ku Mpemba dest bi xwendina li Dibistana Bilind a Mkwawa li Iringa kir, rojekê Profesor Dennis G. Osborne, fîzîknasekî mêvan ji Zanîngeha Dar es Salaam, serdana dibistana wan kir. Piştî dersa Profesor Osborne, Mpemba bi wêrekî rabû û heman pirs jê kir: “Heke hûn du konteynerên wekhev bi heman qebareya avê, yek di 95^\circ F (ango 35^\circ C) û ya din di 212^\circ F (ango 100^\circ C) de, têxin nav cemidankê, ya ku bi 212^\circ F dest pê dike pêşî dicemide. Çima?”. Osborne, her çend di destpêkê de matmayî ma û fikirî ku dibe ku xwendekar şaş be jî, ji meraq û israra Mpemba bandor bû. Osborne bi xwe paşê nivîsî: “Min îtîraf kir ku min fikirî ew şaş bû lê bi kêfxweşî min pêwîstiya teşwîqkirina xwendekaran ji bo pêşxistina helwestên pirsyar û rexneyî bi bîr anî. Divê tu pirs neyê tinazkirin”. Ev helwesta vekirî ya Osborne ji bo vejîna zanistî ya vê diyardeyê krîtîk bû.
Ceribandinên destpêkê û piştrastkirina bandorê: Profesor Osborne Mpemba vexwend zanîngehê da ku bi hev re li ser vê pirsê lêkolîn bikin. Wan rêzek ceribandin pêk anîn da ku çavdêriya Mpemba piştrast bikin. Di yek ji van ceribandinan de, wan du nimûneyên avê yên her yek 70 ml, yek di germahiya 25^\circ C û ya din di 90^\circ C de, xistin nav qedehên Pyrex ên wekhev û ew danîn ser lewheyeke kef a polîstîrenê (ji bo îzolasyona termal) di nav beşa qeşayê ya cemidankeke malê de. Encamên van ceribandinan çavdêriya Mpemba piştrast kirin: ava ku di destpêkê de germtir bû, di hin rewşan de zûtir dest bi cemidînê dikir.
Gotara “Cool?” (1969) û navdarkirina bandorê: Li ser bingeha van ceribandinan, Mpemba û Osborne di sala 1969an de gotarek hevpar bi sernavê pirsyarî “Cool?” di kovara “Physics Education” de weşandin. Di vê gotarê de, wan bi hûrgilî çavdêriyên Mpemba û encamên ceribandinên xwe pêşkêş kirin. Sernavê gotarê bi xwe, “Cool?” (gelo sar e?, an jî bi wateyeke din, gelo ecêb e?), dibe ku nepenî û dij-sezgîniya diyardeyê û herwiha helwesta wan a pirsyarî ya li hemberî wê nîşan bide. Ev weşan bû sedem ku diyarde di nav civaka zanistî de bi awayekî berfireh were nîqaşkirin û ji wê demê û pê ve bi navê “Bandora Mpemba” hat naskirin. Ev çîrok mînakeke girîng e ku çawa israra kesekî meraqdar, digel piştgiriya zanyarekî xwedî nêrîneke vekirî, dikare rê li ber vejîna zanîna kevnar û destpêkirina lêkolînên nû veke. Her çend Arîstoteles û yên din berê behsa vê diyardeyê kiribûn jî, ew bi giranî wekî çavdêriyên anekdotîk mabûn. Lêbelê, xebata Mpemba û Osborne ew xiste çarçoveyeke zanistî ya hemdem û rê li ber lêkolînên sîstematîk vekir.
Şiroveyên Zanistî yên Pêşniyarkirî ji bo Bandora Mpemba
Ji dema ku Bandora Mpemba bi awayekî fermî di sala 1969an de hate ragihandin, gelek zanyar hewl dane ku şiroveyeke têrker ji bo vê diyardeya dij-sezgînî bibînin. Tevî gelek teorî û hîpotezên ku hatine pêşniyarkirin, hîn jî şiroveyeke yekgirtî û bi tevahî pejirandî ji bo hemû şert û mercên ku tê de bandor tê dîtin, tune ye. Ev yek nîşan dide ku Bandora Mpemba fenomeneke tevlihev e û dibe ku gelek faktor bi hev re rol bilîzin. Li jêr hinek ji şiroveyên sereke yên ku hatine pêşniyarkirin tên nirxandin:
Evaporasyon (Hilmbûn)
Yek ji şiroveyên herî pêşîn û rasterast ji bo Bandora Mpemba bi hilmbûnê ve girêdayî ye. Li gorî vê teoriyê, ava germ ji ava sar zêdetir û zûtir dihilme (evaporate dibe). Ji ber vê yekê, qebare û girseya ava germ kêm dibe. Ji ber ku girseyeke kêmtir hewceyê kêmtir enerjiyê ye ji bo ku bigihîje xala cemidînê û qonaxa cemidînê temam bike, ava germ dikare zûtir bicemide. Ev şirove bi taybetî ji bo konteynerên vekirî, ku tê de hilmbûn bi awayekî berbiçav pêk tê, dikare roleke girîng bilîze. Lêbelê, Mpemba û Osborne bi xwe di ceribandinên xwe yên destpêkê de dîtin ku her çend hilmbûn pêk tê jî, kêmbûna qebareyê ewqas mezin nîne ku bi tena serê xwe bibe sedema cûdahiya dema cemidînê. Wan texmîn kir ku germahiya نهênî ya hilmbûnê nikare ji %30 zêdetir ji sarbûnê hesab bike û bi tenê nikare bibe sedema cemidîna bilez a pergalên bi germahiya destpêkê ya bilind. Hin lêkolînên paşê, wek modela Vynnycky û Mitchell di sala 2010an de, pêşniyar kirin ku hilmbûn bi tena serê xwe dikare têra ravekirina Bandora Mpemba bike. Lêbelê, ceribandinên din ên ku di şert û mercên bi kêmbûna hilmbûnê ya kêm de (mînak, bi konteynerên girtî) hatine kirin, dîsa jî Bandora Mpemba nîşan dane, ku ev yek destnîşan dike ku divê mekanîzmayên din jî hebin.
Konveksiyon (Germhilgirtin)
Konveksiyon, ango veguhestina germê bi rêya herikîna şileyan, mekanîzmayeke din a girîng e ku di Bandora Mpemba de tê nîqaşkirin. Ava germ ji ber cûdahiyên tîrêjiyê yên ku ji ber germahiyê çêdibin, xwedî herikên konveksiyonê yên xurtir e. Van herikan dibin alîkar ku germî di nav avê de bi awayekî bibandortir belav bibe û bi taybetî sarbûna rûyê avê bileztir bike. Ji ber ku sarbûn bi giranî ji rûyê jorîn ê şileyê pêk tê, rêjeya windakirina germê bi germahiya vî rûyî ve girêdayî ye, ne bi germahiya navînî ya şileyê. Pêvajoyên konveksiyonê alîkariyê didin ku ev germahiya rûyê bilind were parastin, bi vî awayî rêjeya windakirina germê ji bo pergaleke bi germahiya destpêkê ya bilind dê ji ya pergaleke sartir jî bilindtir be. Mpemba û Osborne di ceribandinên xwe de cûdahiyên germahiyê di navbera rû û binê nimûneyên avê de tomar kirin. Wan dît ku di ava germ de, cûdahiya germahiyê di navbera rû (S) û binî (B) de ji ya ava sar mezintir e, ku ev yek hebûna herikên konveksiyonê yên bihêztir nîşan dide. Nikola Bregovic, di şiroveya xwe ya xelatgir de, pêşniyar kir ku konveksiyona zêdekirî di ava germtir de sarbûnê bi parastina gradyana germê li ser dîwarên konteynerê lez dike. Her çend konveksiyon bê guman roleke girîng di veguhestina germê de dilîze, hîn jî nîqaş heye ka ew bi tena serê xwe dikare bi tevahî Bandora Mpemba rave bike.
Superhênkbûn (Sarîna Zêde)
Superhênkbûn diyardeyek e ku tê de şilek heta binê xala xwe ya normal a cemidînê sar dibe bêyî ku qonaxa reqbûnê pêk bîne. Ava paqij bi taybetî dikare bi hêsanî superhênkbûyî bibe. Yek ji teoriyên sereke yên ji bo Bandora Mpemba ew e ku ava sar ji ava germ zêdetir meyla superhênkbûnê nîşan dide, an jî heta germahiyên nizmtir superhênkbûyî dimîne. Heke ava germ kêmtir superhênkbûyî bibe an jî zûtir ji vê rewşê derkeve û dest bi navikbûnê (nucleation) bike, ew dikare tevî ku ji germahiyeke bilindtir dest pê kiriye jî, zûtir bicemide. Hin lêkolîn destnîşan dikin ku mezinahiya superhênkbûnê ji bo ava germ ji ya ava sar kêmtir e; ango, ava germ ne hewce ye ku ewqas di bin xala cemidînê de sar bibe berî ku bicemide. Tê pêşniyarkirin ku Bandora Mpemba dibe ku ji ber nestabiliya superhênkbûnê di ava destpêkê ya germ de be, ku tê de ajanên navikbûnê çalakbûyîtir in. Ceribandinên ku di wan de superhênkbûn bi awayekî sîstematîk hatiye lêkolînkirin, nîşan didin ku dema ava sar bi awayekî berbiçav zêdetir superhênkbûyî dibe, Bandora Mpemba dikare were dîtin. Di van rewşan de, ava germ dibe ku bi hindik superhênkbûnê re bicemide, lê ava sar heta germahiyeke pir nizmtir di rewşa şile de dimîne berî ku ji nişka ve bicemide.
Gazên Helbûyî (Gazên Tiwawe)
Teoriyeke din pêşniyar dike ku hebûna gazên helbûyî di avê de dikare bandorê li pêvajoya cemidînê bike. Ava sar, li gorî ava germ, dikare zêdetir gazên wekî oksîjen (O_2) û karbondîoksît (CO_2) di nav xwe de bihelîne. Dema ku av tê germkirin, ev gaz ji avê tên derxistin. Tê fikirîn ku hebûna van gazên helbûyî dikare xala cemidînê biguherîne an jî pêvajoya navikbûnê asteng bike, bi vî awayî cemidînê hêdî bike. Ji ber vê yekê, ava germ a ku kêmtir gazên helbûyî dihewîne, dibe ku ji ava sar a ku bi gazan têrtir e, zûtir bicemide. Hin lêkolînan têkiliya muhtemel a di navbera Bandora Mpemba û gazên helbûyî de lêkolîn kirine , lê mekanîzmaya teqez a ku çawa gazên helbûyî bandorê li rêjeya cemidînê dikin, hîn jî bi tevahî nehatiye zelalkirin. Joseph Black di sala 1775an de dît ku ava ku berê hatiye kelandin (û bi vî awayî gazên wê hatine derxistin) ji ava nekelandî zûtir dicemide, heta dema ku hilmbûn dihat kontrolkirin jî.
Girêdanên Hîdrojenê û Tevgera Molekular
Di salên dawî de, şiroveyên ku li ser struktura molekular a avê û girêdanên hîdrojenê radiwestin, derketine pêş. Av molekuleke yekta ye ku bi girêdanên hîdrojenê yên di navbera molekulên xwe de tê karakterîzekirin. Tê pêşniyarkirin ku germkirina avê dikare van girêdanên hîdrojenê û rêkxistina komên (cluster) molekulên avê biguherîne bi awayekî ku pêvajoya cemidînê hêsantir bike. Yek lêkolînek hevpar a zanyarên Çînî û Amerîkî diyardeyê bi girêdanên hîdrojenê di struktura komî ya avê de şirove kir. Teoriyek din pêşniyar dike ku di ava germ de, girêdanên hîdrojenê yên qelstir ên ku bi piranî xwedî tevkariyên elektrostatîk in, diqetin û komên avê yên piçûktir çêdibin. Ev komên piçûktir ên bi girêdanên hîdrojenê yên xurt an jî rêkxistinên têkildar ên bi girêdanên hîdrojenê yên xurt, dibe ku pêvajoya navikbûnê ya ku dibe sedema çêbûna tora hegzagonal a qeşaya req lez bikin. Herwiha, hatiye pêşniyarkirin ku hejmara girêdanên hîdrojenê yên xurt bi bilindbûna germahiyê re zêde dibe, û hebûna van komên piçûk ên bi girêdanên xurt, di encamê de navikbûna qeşaya hegzagonal hêsantir dike dema ku ava germ zû tê sarkirin. Goddard û hevkarên wî di sala 2015an de pêşniyar kirin ku populasyona bilindtir a rewşên hegzamerên avê di ava germ de berpirsiyarê krîstalîzasyona bileztir e ku bingeha Bandora Mpemba ye. Tevî van pêşniyarên balkêş, şiroveyên li ser bingeha girêdanên hîdrojenê hîn jî di nav nîqaşan de ne û ji bo pejirandina wan pêdivî bi delîlên ceribandinî yên xurttir heye.
Faktorên Din (Mînak: bandora kontejnerê, qeşa)
Ji bilî mekanîzmayên jorîn, faktorên hawîrdorî û yên bi sêwirana ceribandinê ve girêdayî jî dikarin bandorê li Bandora Mpemba bikin. Taybetmendiyên kontejnera ku av tê de tê cemidandin, wekî materyal, stûrbûn, û ragihandina termal, dikarin bandorê li rêjeya veguhestina germê bikin. Faktorek din a ku gelek caran tê behskirin, rola qeşayê (frost) ye. Dema ku konteynerek ava sar li ser rûyekî sar tê danîn, dibe ku tebeqeyeke tenik a qeşayê li ser rûyê konteynerê an jî di binê wê de çêbibe. Ev tebeqeya qeşayê dikare wekî îzolekerek termal tevbigere û veguhestina germê ji avê bo hawîrdora sar hêdî bike. Berevajî vê, dema ku konteynereke ava germ li ser heman rûyê bi qeşa tê danîn, germahiya bilind dikare vê tebeqeya qeşayê bihelîne. Ev helandin dikare têkiliya termal a di navbera konteyner û rûyê sar ê di bin qeşayê de (wek lewheyên sarincokê) baştir bike, bi vî awayî rê li ber veguhestineke germê ya bibandortir û sarbûneke bileztir veke. Ceribandinên Brownridge vê mekanîzmayê bi zelalî nîşan dan: dema ku qedehên sifir li ser tebeqeyeke qeşayê hatin danîn, ava germ zûtir cemidî. Lê dema ku heman ceribandin bi qedehên ku li ser plastîkeke îzoleker hatibûn danîn hat kirin, Bandora Mpemba nehat dîtin.
Nebûna yek şiroveyeke pejirandî ji bo Bandora Mpemba nîşan dide ku ev diyarde ne tenê bi yek faktorekê ve girêdayî ye. Belkî, ew encama têkiliya tevlihev a gelek pêvajoyên fîzîkî ye, û giraniya her yek ji van faktoran dibe ku li gorî şert û mercên taybet ên ceribandinê biguhere. Pêşketina ji şiroveyên makroskopîk ber bi yên mîkroskopîk ve jî nîşan dide ku ji bo têgihiştineke kûrtir a vê diyardeyê, divê em li ser taybetmendiyên bingehîn ên avê û termodînamîka wê ya dervayî hevsengiyê hûr bibin. Têkiliya di navbera superhênkbûn û ajanên navikbûnê de, wek mînak, xaleke krîtîk e ku çavdêriya makroskopîk bi destpêka mîkroskopîk a veguherîna fazê ve girêdide.
Lêkolînên Zanistî yên Hemdem û Nîqaşên li ser Bandora Mpemba
Ji weşandina gotara Mpemba û Osborne di sala 1969an de heta roja îro, Bandora Mpemba bûye mijara gelek lêkolîn û nîqaşên zanistî. Tevî eleqeya domdar, gelek aliyên vê diyardeyê hîn jî ne zelal in û di nav civaka zanistî de cihê nîqaşê ne.
Pirsgirêka Dubarekirinê (Tekrarkirinê) û Şert û Mercên Ceribandinê yên Krîtîk
Yek ji kêşeyên herî mezin ên di lêkolîna Bandora Mpemba de zehmetiya dubarekirina encaman bi awayekî domdar e. Gelek lêkolîneran ragihandine ku di ceribandinên xwe de nikarîbûne bandorê bi awayekî pêbawer bibînin, an jî encamên wan li gorî guhertinên piçûk ên di şert û mercên ceribandinê de pir diguherin. Ev yek bûye sedem ku hin zanyar bi guman nêzîkî hebûna rastîn a bandorê bibin an jî wê wekî encama xeletiyên ceribandinê an faktorên nebaş-kontrolkirî binirxînin. Philip Ball, nivîskarekî ji bo Physics World, diyar dike: “Heta ku Bandora Mpemba rast be jî – heke ava germ carinan ji ya sar zûtir bicemide – ne diyar e ka şirove dê sivik be an ronakbîr be.”. Girîngiya pênasekirina têgeha “cemidînê” jî di vê çarçoveyê de derdikeve pêş. Gelo mebest destpêka çêbûna krîstalên qeşayê ye (navikbûn), an gihîştina germahiya 0^\circ C, an jî cemidîna tevahî ya qebareya avê ye? Pênaseyên cihêreng dikarin bibin sedema encamên cihêreng. Lêkolînên nûjen destnîşan dikin ku gelek faktorên ceribandinê dikarin bandorê li ser dîtina Bandora Mpemba bikin. Di nav van faktoran de qebareya avê, şekil û materyalê konteynerê, germahiya hawîrdora sarincokê, paqijiya avê (hebûna mîneral û nepakiyên din), û tewra cîhkirina termometreyê jî hene. Lêkolîneke sîstematîk a vê dawiyê ji hêla Tang û hevkarên wî ve (2022) hewl da ku hin ji van şert û mercan zelal bike. Wan dît ku ji bo dîtina Bandora Mpemba “pencereyeke efsûnî” ya şert û mercan heye. Mînak, wan dît ku bi 30 ml avê bandor nehatiye dîtin, lê bi 40 ml avê hatiye dîtin. Herwiha, cûdahiya germahiya destpêkê ya di navbera ava germ û sar de, û herwiha rêjeya germahiya destpêkê bi xwe jî krîtîk in. Ger cûdahî pir kêm be (mînak, kêmtir ji 10^\circ C) an pir zêde be, dibe ku bandor neyê dîtin. Bikaranîna konteynerên girtî (wek lûleyên ceribandinê) li şûna yên vekirî (wek behran) jî ji bo dîtina hûrgiliyên pêvajoya cemidînê çêtir bû. Van vedîtinan girîngiya kontrolkirina hûr û kûr a şert û mercên ceribandinê ji bo lêkolîna Bandora Mpemba tekez dikin.
Tablo 2: Danberheva Mercên Ceribandinê yên ji bo Bandora Mpemba
| Lêkolîn (Sal) | Germahiya Destpêkê ya Ava Germ (T_{germ}) | Germahiya Destpêkê ya Ava Sar (T_{sar}) | Qebareya Avê | Tîpa Konteynerê / Materyal | Germahiya Cemidankê | Bandora Mpemba Hat Dîtin? | Çavkanî |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mpemba & Osborne (1969) | 90^\circ C | 25^\circ C | 70 cm³ | Behra Pyrex | Nediyar (cemidank) | Erê | |
| Mpemba & Osborne (1969) | Dora 90^\circ C | Dora 25^\circ C | 70 cm³ | Behra Pyrex | Nediyar | Erê, cemidîn zûtir bû | |
| Tang et al. (2022) | 56.9^\circ C | 46.4^\circ C | 40 ml | Lûleya ceribandinê (girtî) | -20^\circ C | Zehmet bû | |
| Tang et al. (2022) | 67.0^\circ C | 46.4^\circ C | 40 ml | Lûleya ceribandinê (girtî) | -20^\circ C | Erê, bi zelalî | |
| Tang et al. (2022) | 75.3^\circ C | 46.6^\circ C | 40 ml | Lûleya ceribandinê (girtî) | -20^\circ C | Erê, bi zelalî | |
| Tang et al. (2022) | 46.4^\circ C | 24.9^\circ C | 40 ml | Lûleya ceribandinê (girtî) | -20^\circ C | Na | |
| Tang et al. (2022) | 67.0^\circ C | 56.9^\circ C | 40 ml | Lûleya ceribandinê (girtî) | -20^\circ C | Erê | |
| Tang et al. (2022) | 75.3^\circ C | 67.0^\circ C | 40 ml | Lûleya ceribandinê (girtî) | -20^\circ C | Na |
Pêşketinên Teorîk: Ji Termodînamîka Dervayî Hevsengiyê heta Mekanîka Îstatîstîkî
Di salên dawî de, pêşketinên girîng di têgihiştina teorîk a Bandora Mpemba de çêbûne, bi taybetî bi sepandina têgehên ji termodînamîka dervayî hevsengiyê û mekanîka îstatîstîkî. Yek ji van pêşketinên herî girîng xebata Zhiyue Lu û Oren Raz di sala 2017an de bû, ku tê de wan çarçoveyeke teorîk ji bo “Bandora Mpemba ya Markovî” pêşniyar kirin. Lu û Raz nîşan dan ku di pergalên Markovî de (pergalên ku rewşa wan a paşerojê tenê bi rewşa wan a niha ve girêdayî ye, ne bi dîroka wan a berê), Bandora Mpemba dikare bi analîzkirina modên hilweşînê (decay modes) yên pergalê were têgihiştin. Bi taybetî, ew bi “moda hilweşînê ya herî hêdî” (slowest decaying mode – SDM) ve girêdayî ye. Di dema dirêj de, pêşveçûna dînamîk a rewşa pergalê ber bi hevsengiyê ve bi piranî ji hêla vê moda herî hêdî ve tê rêvebirin. Bandora Mpemba dikare çêbibe heke rewşa destpêkê ya pergala germtir xwedî amplitudeyek (pîvanek) piçûktir be bi vê modê re, ango kêmtir “lihevhatî” be bi vê moda hêdî re. Heke ev amplitude bibe sifir, wê demê “Bandora Mpemba ya Xurt” (strong Mpemba effect) dikare çêbibe, ku tê de pergal bi awayekî eksponansiyel zûtir digihîje hevsengiyê ji ber ku ew ji bandora moda herî hêdî xilas dibe. Ev çarçoveya teorîk ne tenê ji bo avê, lê ji bo cûrbecûr pergalên fîzîkî dikare were sepandin û rê li ber têgihiştineke giştîtir a diyardeyên relaksasyona anormal vedike. Wekî ku Lu di pêşkêşiyên xwe de diyar dike, teoriya dervayî hevsengiyê rê dide “kurterêyekê” ji bo gihîştina rewşa hevsengiyê.
Bandora Mpemba ya Berevajî
Yek ji encamên balkêş ên çarçoveya teorîk a Lu û Raz pêşbînîkirina “Bandora Mpemba ya Berevajî” (Inverse Mpemba Effect) bû. Di vê diyardeyê de, pergaleke ku di destpêkê de sartir e (ji germahiya armancê dûrtir e) dikare ji pergaleke ku di destpêkê de hêniktir e (nêzîktirî germahiya armancê ye) zûtir bigihîje germahiyeke armancê ya bilindtir. Ev diyarde jî wekî celebeke relaksasyona anormal tê dîtin û prensîbên bingehîn ên têkildarî modên hilweşînê ji bo wê jî derbasdar in. Bandora Mpemba ya Berevajî bi awayekî ceribandinî di pergalên koloîdal de hatiye dîtin, ku ev yek jî piştrast dike ku ev diyarde ne tenê taybetî bi pêvajoyên sarkirinê ne.
Bandora Mpemba di Pergalên Kuantûmê de
Lêkolînên herî nûjen Bandora Mpemba ber bi warê pergalên kuantûmê ve berfireh kirine. Di pergalên kuantûmê de, wek pergalên îyonên girtî (trapped ions) û bateriyên kuantûmê, analogên Bandora Mpemba hatine dîtin û lêkolînkirin. Tê pêşniyarkirin ku têgihiştina Bandora Mpemba di pergalên kuantûmê de dibe ku ji ya pergalên klasîk kêmtir nakokî be û çarçoveyeke zelaltir û hişktir peyda bike. Pêşketineke girîng di vî warî de girêdana Bandora Mpemba ya Xurt a kuantûmê bi têgehên ji fîzîka ne-Hermîtî, bi taybetî “xalên awarte yên Liouvillian” (Liouvillian exceptional points – LEP) re ye. LEP xalên krîtîk in di operatorê Liouvillian de (ku evolûsyona pergalên kuantûmê yên vekirî diyar dike) ku tê de nirxên taybet (eigenvalues) û modên taybet (eigenmodes) ên pergalê li hev dicivin (coalesce). Hat dîtin ku şert û mercên ji bo pêkhatina Bandora Mpemba ya Xurt a kuantûmê bi van xalên awarte re hevûdu digirin. Ev yek ne tenê têgihiştineke kûrtir a teorîk peyda dike, lê herwiha rê li ber stratejiyên nû ji bo endezyarkirina dînamîka pergalên kuantûmê yên vekirî vedike. Herwiha, celebeke nû ya Bandora Mpemba ya kuantûmê ku tenê ji têkela destpêkê ya pergal-hemam (system-bath entanglement) derdikeve, hatiye pêşniyarkirin. Di warê bateriyên kuantûmê de, “Bandora Mpemba ya Ergotropîk” hatiye pênasekirin, ku tê de bateriyên bi şarjên bilindtir dikarin ji yên bi şarjên kêmtir zûtir deşarj bibin, li gorî awayê ku şarj hatine çêkirin.
Lêkolînên Ceribandinî yên Nûjen
Ji bo ceribandina pêşbîniyên teorîk û têgihiştina mekanîzmayên bingehîn ên Bandora Mpemba, lêkolîner serî li pergalên model ên baştir-kontrolkirî dane. Yek ji van pergalan pergalên koloîdal in. John Bechhoefer, Avinash Kumar û hevkarên wan ceribandinên girîng li ser perçeyek koloîdal a ku di nav potansiyeleke du-çalî ya asîmetrîk de tevdigere, pêk anîn. Di van ceribandinan de, wan ne tenê Bandora Mpemba, lê herwiha Bandora Mpemba ya Berevajî û Bandora Mpemba ya Xurt jî bi awayekî zelal nîşan dan. Van pergalên koloîdal hawîrdorek îdeal peyda dikin ji bo lêkolîna dînamîka stokatîk û termodînamîka dervayî hevsengiyê, ji ber ku şert û mercên destpêkê û potansiyela enerjiyê dikarin bi hêsanî werin kontrolkirin. Encamên van ceribandinan bi xurtî piştgiriyê didin çarçoveya teorîk a ku ji hêla Lu û Raz ve hatiye pêşniyarkirin, nemaze rola krîtîk a lihevnehatina kêm a rewşa destpêkê bi moda hilweşînê ya herî hêdî re.
Bi giştî, lêkolînên hemdem Bandora Mpemba ji çavdêriyeke taybet a di avê de ber bi diyardeyeke giştîtir a “relaksasyona anormal” veguherandine ku di cûrbecûr pergalên klasîk û kuantûmê de tê dîtin. Ev veguherîn girîngiya wê di fîzîka dervayî hevsengiyê de zêde dike. Pêşketina çarçoveyên teorîk ên hişk, wek mekanîka îstatîstîkî ya Markovî, rê daye ku nîqaş ji danasînên fenomenolojîk ber bi teoriyên pêşbînîker ve biçe. Ev yek jî rê li ber lêgerîna sîstematîk a bandorê di pergalên nû de û sêwirana ceribandinan ji bo kontrolkirina wê vedike. Bi taybetî, berfirehkirina lêkolînan bo pergalên kuantûmê û girêdana bi têgehên wekî LEP, potansiyeleke mezin ji bo sepanên teknolojîk ên pêşerojê nîşan dide.
Bikaranînên Pratîkî û Potansiyela Bandora Mpemba
Her çend Bandora Mpemba di serî de wekî pirsgirêkek akademîk û meraqek zanistî xuya bike jî, têgihiştin û kontrolkirina vê diyardeyê dikare di gelek warên pratîkî de xwedî potansiyel be. Lêbelê, divê were zanîn ku gelek ji van bikaranînan hîn di qonaxa spekulatîf de ne, nemaze ji ber zehmetiyên di dubarekirin û kontrolkirina bandorê de di pîvanên mezin de ji bo avê.
Krîyojenîk û Parastina Xurek
Yek ji warên herî eşkere yên ku Bandora Mpemba dikare tê de bikêr be, pîşesaziyên ku bi pêvajoyên cemidandinê ve girêdayî ne. Heke were îsbatkirin ku di bin şert û mercên kontrolkirî de ava germ bi awayekî pêbawer ji ava sar zûtir dicemide, ev yek dikare ji bo bilezkirina pêvajoyên cemidandinê di hilberîna qeşayê, parastina xurekan, an jî krîyoparastina materyalên biyolojîk (wek şane, organ, an jî şaneyên stem) were bikaranîn. Mînak, di pîşesaziya xurekê de, cemidandina bileztir dikare bibe alîkar ku krîstalên qeşayê yên piçûktir çêbibin, ku ev yek dikare kalîteya xurekên cemidandî baştir bike û zirara li ser struktura şaneyan kêm bike. Di warê krîyoparastinê de, kontrolkirina rêjeya sarbûnê û pêvajoya cemidînê ji bo zindîmayîna materyalên biyolojîk krîtîk e.
Zanista Materyalan
Pêvajoya cemidînê û krîstalîzasyonê di hilberîn û taybetmendiyên gelek materyalan de roleke girîng dilîze. Têgihiştina kûrtir a Bandora Mpemba û faktorên ku bandorê lê dikin dikare di pêşxistina teknîkên nû yên ji bo kontrolkirina struktura materyalan di dema reqbûnê de bikêr be. Ev yek dikare di warên wekî metalurjî, hilberîna seramîkan, an jî polîmeran de sepanên xwe bibîne.
Karîgeriya Enerjiyê û Teknolojiyên Sarkirinê
Heke Bandora Mpemba bikare bi awayekî bibandor were bikaranîn, ew dikare rê li ber pêşxistina teknolojiyên sarkirinê û cemidandinê yên bi karîgeriya enerjiyê bilindtir veke. Mînak, di pergalên sarincokê an jî klîmayê de, kêmkirina dema pêwîst ji bo gihîştina germahiyên nizm dikare bibe sedema kêmtir xerckirina enerjiyê. Lêbelê, ji bo ku ev potansiyel were pêkanîn, pêdivî bi têgihiştineke zelaltir a mekanîzmayên bandorê û pêbaweriya wê di pîvanên pratîkî de heye.
Lêgerîna Fezayê
Di mîsyonên fezayê yên demdirêj de an jî di plansaziyên ji bo kolonîzekirina gerstêrkên din de, rêvebirina çavkaniyên avê yek ji kêşeyên sereke ye. Têgihiştina tevgera cemidîna avê di hawîrdorên cihêreng ên fezayê de (wek germahiyên pir nizm û zexta kêm) ji bo sêwirana pergalên piştgiriya jiyanê û hilanîna avê girîng e. Heke Bandora Mpemba di van şert û mercan de jî were dîtin, ew dikare bandorê li ser awayê kontrolkirina çavkaniyên avê bike.
Serîlêdanên Potansiyel ên Bandora Mpemba ya Kuantûmê
Wekî ku di beşa berê de hate nîqaşkirin, lêkolînên li ser Bandora Mpemba di pergalên kuantûmê de potansiyeleke mezin ji bo sepanên teknolojîk ên nû vedikin. Bi taybetî, têgihiştin û bikaranîna Bandora Mpemba ya Xurt a kuantûmê, ku bi amadekirina rewşên destpêkê yên taybet ve girêdayî ye da ku ji moda hilweşînê ya herî hêdî dûr bikevin, dikare di warên jêrîn de bikêr be:
- Amadekirina Bilez a Rewşên Kuantûmê: Di hesabkerên kuantûmê û simulasyonên kuantûmê de, gelek caran pêdivî bi amadekirina bilez a pergalê di rewşeke bingehîn an jî rewşeke taybet a din de heye. Bikaranîna prensîbên Bandora Mpemba dikare van pêvajoyan bi awayekî berbiçav lez bike.
- Endezyariya Kubîtan: Kontrolkirina dînamîka relaksasyonê ya kubîtan (yekeyên bingehîn ên agahdariya kuantûmê) ji bo kêmkirina xeletiyan û baştirkirina performansa hesabkerên kuantûmê krîtîk e. Stratejiyên li ser bingeha Bandora Mpemba dikarin ji bo vê armancê werin bikaranîn.
- Optimîzekirina Makîneyên Termal ên Kuantûmê: Makîneyên termal ên kuantûmê, wek motor û sarincokên kuantûmê, li ser têkiliya di navbera pergalên kuantûmê û hemamên germê de dixebitin. Têgihiştina relaksasyona anormal dikare ji bo sêwirana makîneyên bibandortir û bileztir were bikaranîn.
- Bateriyên Kuantûmê: Wekî ku di têgeha “Bandora Mpemba ya Ergotropîk” de tê dîtin, prensîbên relaksasyona anormal dikarin bandorê li ser leza deşarjkirina bateriyên kuantûmê bikin. Ev yek dikare ji bo sêwirana stratejiyên hilanîn û derxistina enerjiyê ya bibandortir di van pergalan de were bikaranîn.
Her çend potansiyela bikaranînên pratîkî yên Bandora Mpemba, nemaze di warê cemidandina avê ya rojane de, hîn jî bi gumanan dorpêçkirî be jî, lêkolînên li ser vê diyardeyê bi xwe re têgihiştinên bingehîn ên girîng tînin. Zehmetiyên di kontrolkirina bandorê de di pergalên makroskopîk ên wekî avê de, berevajî serkeftinên zelaltir ên di pergalên mîkroskopîk û kuantûmê yên baş-kontrolkirî de, destnîşan dikin ku dibe ku mîrateya herî girîng a çavdêriya Mpemba di pêşxistina van warên pêşketî de be. Ji bilî vê, lêkolîna Bandora Mpemba bi xwe ajokarek e ji bo pêşvebirina têgihiştina me ya li ser termodînamîka dervayî hevsengiyê û veguhestina germê, ku ev yek dikare bi awayekî nerasterast rê li ber nûjeniyên di warên cihêreng de veke.
Jiyan û Mîrateya Erasto Mpemba
Erasto Bartholomeo Mpemba, navê ku bi diyardeya dij-sezgînî ya cemidîna ava germ ve hatiye girêdan, ne tenê wekî keşifkarekî ciwan ê meraqdar, lê herwiha wekî kesayetekî ku di warên din de jî xizmet kiriye, tê bibîranîn.
Piştî keşfê jiyana wî û kariyera wî
Piştî ku çavdêriya wî ya navdar di sala 1969an de bi Profesor Osborne re hate weşandin, Erasto Mpemba rêyeke kariyerê ya cuda ji fîzîkê şopand. Her çend wî dixwest bibe doktor jî, ji ber astengiyên aborî nekarî bigihîje vê armanca xwe. Ji ber ku wî dizanibû ku xebata bi jiyana kovî re dikare derfetek ji bo bûrseke derveyî welat peyda bike, ew li Koleja Jiyana Kovî ya Mweka li Moshi, Tanzanyayê tomar bû. Piştî ku dîploma xwe wergirt, Mpemba di sala 1967an de bû Karmendê Herêmî yê Çavkaniyên Siruştî li Herêma Mara. Piştî heşt salan, ew gihîşt armanca xwe ya xwendina li derveyî welat. Wî Rêveberiya Çavkaniyên Siruştî li Koleja Perwerdehiya Pêşketî ya Canberra (niha Zanîngeha Canberra) li Australyayê xwend û piştre mastera xwe li Zanîngeha Dewletî ya Sul Ross li Alpine, DYA, wergirt. Mpemba paşê bû Karmendê Sereke yê Nêçîrê ji bo Wezareta Çavkaniyên Siruştî û Tûrîzmê ya Tanzanyayê. Di sala 2002an de, ew bû cîgirê serokê koma xebatê ya li ser rêveberiya jiyana kovî ya Komîsyona Daristan û Jiyana Kovî ya Afrîkayê. Ew heta sala 2011an ji wezareta Tanzanyayê teqawît bûbû. Ev rêya kariyerê ya cuda ji fîzîkê nîşan dide ku çavdêriyên zanistî yên girîng dikarin ji kesên ku di wê qadê de bi awayekî fermî ne perwerdekirî ne an jî demek dirêj pratîk nakin jî werin, û çawa rêyên jiyanê dikarin ber bi aliyên nediyar ve biçin.
Mirina wî û bîranîna wî
Agahiyên li ser mirina Erasto Mpemba bi tevahî ne zelal in û di çavkaniyan de nakokî hene. Li gorî Christine Osborne, jinebiya Profesor Dennis Osborne, Mpemba dora sala 2020an wefat kiriye. Lêbelê, TRT Africa radigihîne ku ew di 14ê Gulana 2023an de, di 73 saliya xwe de, wefat kiriye. Ev nezelaliya li dora dîroka mirina wî, tevî navdariya keşfa wî, hinekî xemgîn e û nîşan dide ku kesên ku tevkariyên girîng dikin jî dibe ku her gav di tomarên dîrokî de bi hûrgilî neyên şopandin.
Mîrateya wî: Teşwîqkirina meraqê û pirsyarkirina zanistî
Mîrateya herî girîng a Erasto Mpemba ne tenê bi navê wî yê ku li ser diyardeyeke fîzîkî maye, lê belkî bi çîroka wî ya ku bûye sembola hêza meraqê û girîngiya pirsyarkirina zanistî ye. Çîroka wî, ku tê de xwendekarekî ciwan israr dike ku çavdêriya wî ya dij-sezgînî rast e û di dawiyê de ji hêla zanyarekî vekirî-hiş ve tê pejirandin, peyameke perwerdeyî ya xurt dide mamoste, xwendekar û civaka zanistî bi giştî. Ew nîşan dide ku divê pirsên “bêaqil” an “nerîtî” neyên piçûkxistin, ji ber ku ew dikarin bibin çirûska keşfên nû. Wekî ku Vincent Rwehumbiza, endezyarekî biokîmyayî yê Tanzanyayî, dibêje: “Di cîhana zanistê de, [tevkariya] Mpemba pir mezin e”. Rastiya ku zanyar hîn jî bi awayekî çalak li ser Bandora Mpemba lêkolîn dikin, girîngiya vedîtina wî û hêviyên ji bo pêşerojê nîşan dide, tevî ku ew êdî ne di nav me de ye. Baweriya Mpemba bi biryardariyê û israra wî li hemberî redkirinên destpêkê, dersên girîng ji bo her kesê ku di rêya zanistê de dimeşe, dihewîne. Her çend navên wekî Arîstoteles berê behsa vê diyardeyê kiribûn jî, girêdana navê Mpemba bi vê bandorê re, hêza vejînên nûjen ên belgekirî û bi awayekî sîstematîk lêkolînkirî di zanistê de nîşan dide. Hevkariya wî bi Profesor Osborne re û weşandina encamên wan di kovareke zanistî de, ji bo ku çavdêriya wî di nav civaka zanistî de were pejirandin û navê wî bi vê diyardeyê re were girêdan, krîtîk bû.
Encamname
Bandora Mpemba, diyardeya ku tê de ava germ di hin şert û mercan de ji ava sar zûtir dicemide, ji dema ku Erasto B. Mpemba di sala 1963an de ew ji nû ve xiste rojeva zanistê, heta roja îro jî wekî pirsgirêkek balkêş û dijwar di fîzîkê de dimîne. Çîroka keşfa wê ya nûjen, ku bi çavdêriya xwendekarekî lîseyê û israra wî li hemberî şik û gumanên destpêkê dest pê kir, bi xwe re peyameke girîng li ser girîngiya meraqa zanistî û pêvajoya keşfê dihewîne.
Tevî dehsalan lêkolîn, hîn jî şiroveyeke yekgirtî û bi tevahî pejirandî ji bo hemû mekanîzmayên ku dibin sedema Bandora Mpemba tune ye. Hîpotezên cihêreng, ji hilmbûn û konveksiyonê bigire heta superhênkbûn, gazên helbûyî, û taybetmendiyên mîkroskopîk ên avê yên wekî girêdanên hîdrojenê, hatine pêşniyarkirin. Lêbelê, pirsgirêka dubarekirina ceribandinan û hesasiyeta bandorê li hemberî şert û mercên taybet ên ceribandinê, rê li ber gihîştina lihevhatineke giştî girtiye. Ev yek nîşan dide ku Bandora Mpemba fenomeneke tevlihev e û dibe ku encama têkiliya gelek faktoran be.
Lêkolînên hemdem, bi taybetî di warê termodînamîka dervayî hevsengiyê û mekanîka îstatîstîkî de, çarçoveyên teorîk ên nû ji bo têgihiştina vê diyardeyê û diyardeyên pêwendîdar ên wekî Bandora Mpemba ya Berevajî û Bandora Mpemba di pergalên kuantûmê de peyda kirine. Xebatên li ser rola “moda hilweşînê ya herî hêdî” û girêdana bi fîzîka ne-Hermîtî û xalên awarte yên Liouvillian re, Bandora Mpemba ji çavdêriyeke taybet a di avê de ber bi têgeheke giştîtir a “relaksasyona anormal” veguherandiye. Ceribandinên li ser pergalên model ên wekî pergalên koloîdal û îyonên girtî, ji bo ceribandina van teoriyan û kontrolkirina faktorên bandorker hawîrdorên bibandortir peyda kirine.
Girîngiya berdewam a Bandora Mpemba di fîzîkê de ne tenê ji ber nediyariya wê ya domdar e, lê herwiha ji ber ku ew wekî pirsgirêkek vekirî lêkolînên li ser termodînamîka dervayî hevsengiyê, taybetmendiyên anormal ên avê, û dînamîka pergalên tevlihev teşwîq dike. Ew wekî mînakeke hêja di felsefeya zanistê de jî radiweste, ku tê de li ser xwezaya çavdêriyê, rola anomalîyan di ajotina guherînên zanistî de, û têkiliya tevlihev a di navbera delîlên ceribandinî, çarçoveyên teorîk û lihevhatina zanistî de nîqaş tên kirin.
Ji bo lêkolînên paşerojê, pêdivî bi ceribandinên hîn baştir-kontrolkirî heye da ku şert û mercên teqez ên ku tê de Bandora Mpemba û diyardeyên pêwendîdar pêk tên, werin zelalkirin. Pêşxistina modelên teorîk ên berfirehtir ên ku bikarin hemû faktoran bi hev re binirxînin jî girîng e. Herwiha, lêgerîna li ser sepanên pratîkî yên nû, nemaze di warê pergalên kuantûmê de ku tê de kontrolkirina dînamîka relaksasyonê dikare avantajên teknolojîk peyda bike, divê berdewam bike. Dibe ku mîrateya herî girîng a Bandora Mpemba ne tenê di têgihiştina vê diyardeya taybet de be, lê di prensîbên giştî yên ku ji bo sêwirana pergalên bi taybetmendiyên relaksasyonê yên xwestî de derdikevin holê, be.
Spasname
Spas ji bo hemû lêkolîner û zanyarên ku bi xebatên xwe yên li ser Bandora Mpemba û termodînamîka dervayî hevsengiyê, têgihiştina me ya li ser vê diyardeya balkêş kûrtir kirine. Herwiha, spas ji bo hewldanên ji bo pêşxistina termînojiya zanistî ya Kurdî, ku rê li ber amadekirina gotarên bi vî rengî vedike.
Çavkanî
- [User query]
- Ecosoft. (n.d.). Why does hot water freeze faster.
- Futurism. (n.d.). Scientists finally explain a 2000-year-old water phenomenon.
- EoHT.info. (n.d.). Erasto Mpemba.
- Yale Scientific. (2015). Unsolved Mysteries: The Mpemba Effect.
- SCIRP. (n.d.). References for E. Mpemba and D. Osborne, “Cool” Physics Education.
- EoHT.info. (n.d.). Erasto Mpemba.
- The Life Sciences Magazine. (n.d.). Hot water freezes faster than cold.
- SteamRocket. (n.d.). Mpemba Effect: A Thermodynamic Twist.
- HowStuffWorks. (n.d.). Mpemba Effect.
- Teza, G., Bechhoefer, J., Lasanta, A., Raz, O., & Vucelja, M. (2025). Speedups in nonequilibrium thermal relaxation: Mpemba and related effects. arXiv:2502.01758v1. (Note: v3 is also available in snippets, this refers to the content used from the first browsed version of the pre-print).
- Haji, D. M., & Ghafur, F. M. (2019). Exploring Lexical Lacunae in the Scientific Translation of Theoretical Physics Books: An English-Kurdish Case-Study. Journal of University of Human Development, 5(4), 18-24.
- Teza, G., Bechhoefer, J., Lasanta, A., Raz, O., & Vucelja, M. (2025). Speedups in nonequilibrium thermal relaxation: Mpemba and related effects. arXiv:2502.01758. (This is the general citation for the review).
- MDPI Entropy. (2025). Quantum Mpemba Effect from Non-Normal Liouvillian Dynamics. (Refers to various authors and the journal Entropy).
- Haji, D. M., & Ghafur, F. M. (2019). Exploring Lexical Lacunae in the Scientific Translation of Theoretical Physics Books. Journal of University of Human Development, 5(4), 18-24..
- Mpemba, E. B., & Osborne, D. G. (1969). Cool?. Physics Education, 4(3), 172-175. (Accessed via RSC.org download).
- ResearchGate. (n.d.). Mpemba Effect: Shechtman’s Quasicrystals and Students’ Exploring Activities. (Refers to a review/article discussing Mpemba and Osborne 1969).
- Wikipedia. (n.d.). Mpemba effect.
- Tang, W., et al. (2022). Direct observation of the Mpemba effect with water: Probe the mysterious heat transfer. Applied Thermal Engineering. (Accessed via ResearchGate).
- Frontiers in Physics. (2021). The Metastable Mpemba Effect. (Citing Lu and Raz, 2017).
- arXiv. (2024). Quantum Mpemba effect and non-equilibrium thermodynamics. (Refers to a paper discussing Davies maps and citing Lu and Raz, 2017).
- Kumar, A., & Bechhoefer, J. (2021). Anomalous heating in a colloidal system. PNAS, 118(8), e2020184118. (Actual PNAS paper on inverse Mpemba).
- Rajesh, R. (2024). Mpemba effect: An anomalous relaxation phenomenon. (Presentation slides citing Kumar and Bechhoefer, 2020).
- arXiv. (2024). Experimental study of the strong Mpemba effect in a single trapped ion system. (Refers to a paper by Wang, L., et al.).
- arXiv. (2024). Mpemba effect in nonequilibrium quantum systems. (Refers to a paper by Chen, Y., et al.).
- Chétrite, R., Kumar, A., & Bechhoefer, J. (2021). The Metastable Mpemba Effect Corresponds to a Non-monotonic Temperature Dependence of Extractable Work. Frontiers in Physics, 9, 654271.
- ResearchGate. (n.d.). Experimental Study of Water Drop Freezing Process on Cryogenic Cold Surface. (Refers to an article with applications).
- Kumar, A., & Bechhoefer, J. (2021). Anomalous heating in a colloidal system. PNAS, 118(8), e2020184118..
- arXiv. (2025). The quantum Mpemba effects. (Review by Ares, F., Calabrese, P., & Murciano, S.).
- Ding, S., et al. (2025). Experimental study of the strong Mpemba effect in a single trapped ion system. Nature Communications. (Accessed via PMC).
- ResearchGate. (n.d.). Accelerating relaxation through Liouvillian exceptional point. (Refers to various works on LEPs).
- Wikipedia. (n.d.). Erasto B. Mpemba.
- TRT Afrika. (2023). Mpemba: The man who froze hot water faster than cold water.
- HowStuffWorks. (n.d.). Mpemba Effect..
- Lu, Z., & Raz, O. (2017). Nonequilibrium thermodynamics of the Markovian Mpemba effect and its inverse. PNAS, 114(20), 5083-5088.
- Wowk, B. (2010). Electric and magnetic fields in cryopreservation. Cryobiology, 60(1), 1-2. (Review on a related field).
- Science.gov. (n.d.). Water freezing process. (Collection of abstracts).
- Ding, S., et al. (2025). Experimental study of the strong Mpemba effect in a single trapped ion system. Nature Communications..
- arXiv. (2024). Experimental study of the strong Mpemba effect in a single trapped ion system..
- arXiv. (2025). Quantum Mpemba effect from initial system-bath entanglement. (Preprint by Santos, J. P., et al.).
- Physical Review Letters. (2025). Anomalous Discharging of Quantum Batteries: The Ergotropic Mpemba Effect. (Refers to a paper by Carollo, F., et al.).
- arXiv. (2024). Disorder-induced anomalous relaxation in a rugged landscape. (Preprint by Godec, A., et al.).
- Chétrite, R., Kumar, A., & Bechhoefer, J. (2021). The Metastable Mpemba Effect Corresponds to a Non-monotonic Temperature Dependence of Extractable Work. Frontiers in Physics, 9, 654271..
- Ahmadi, S., et al. (2019). Towards a LDKB for Kurdish: A Lexical Model for a Less-Resourced Language. (Paper on Kurdish lexicography).
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!. (Presentation slides).
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!..
- X-MOL. (n.d.). Multiple quantum Mpemba effect: Exceptional points and oscillations. (List of related papers).
- Carollo, F., et al. (2025). Anomalous Discharging of Quantum Batteries: The Ergotropic Mpemba Effect. (Accessed via ResearchGate).
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!..
- Carollo, F., et al. (2025). Anomalous Discharging of Quantum Batteries: The Ergotropic Mpemba Effect..
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!..
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!..
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!..
- Lu, Z. (2024). Mpemba effect: Hot water freezes faster than cold water?!..
(Nîşe: Hinek çavkanî ji ber dubarebûn an jî naveroka gelemperî nehatine bikaranîn. Çavkaniyên ku bi hatine nîşankirin, ji ber ku di materyalên lêkolînê de wekî “bersivên gerokê” hatine binavkirin û rasterast naveroka çavkaniya bingehîn nîşan nadin, lêbelê agahiyên ji wan hatine derxistin û di nav metnê de hatine bikaranîn, li vir bi referansa çavkaniya bingehîn a ku ew jê diaxivin ji ) hatine nîşandan.)
Wergirtî
1. Understanding the Mpemba Effect: Why Hot Water Freezes Faster Than Cold – Ecosoft, https://www.ecosoft.com/post/why-does-hot-water-freeze-faster 2. Mpemba Effect: A Thermodynamic Twist – Steamrocket, https://steamrocket.co/blogs/news/mpemba-effect-a-thermodynamic-twist 3. Unsolved Mysteries: The Mpemba Effect – Yale Scientific Magazine, https://www.yalescientific.org/2015/01/unsolved-mysteries-the-mpemba-effect/ 4. The Mpemba Effect: Does Hot Water Really Freeze Faster Than Cold Water? – Science | HowStuffWorks, https://science.howstuffworks.com/dictionary/physics-terms/mpemba-effect.htm 5. Exploring Lexical Lacunae in the Scientific Translation of Theoretical Physics Books: An English-Kurdish Case-Study – ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/336145195_Exploring_Lexical_Lacunae_in_the_Scientific_Translation_of_Theoretical_Physics_Books_An_English-Kurdish_Case-Study 6. Towards Electronic Lexicography for the Kurdish Language – John P. McCrae, https://john.mccr.ae/papers/ahmadi2019towards.pdf 7. Exploring Lexical Lacunae in the Scientific Translation of Theoretical …, https://journals.uhd.edu.iq/index.php/juhd/article/view/407 8. Scientists Finally Explain a 2,000-Year Old Water Phenomenon – Futurism, https://futurism.com/scientists-finally-explain-a-2000-year-old-water-phenomenon 9. Mpemba effect – Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect 10. Mpemba: The man who froze hot water faster than cold water. – TRT Afrika, https://trtafrika.com/lifestyle/mpemba-the-man-who-froze-hot-water-faster-than-cold-water-13439436 11. Cool? A paper by Erasto Mpemba and Denis Osborne, 1969, https://edu.rsc.org/download?ac=13093 12. Erasto Mpemba, http://www.eoht.info/page/Erasto%20Mpemba 13. E. Mpemba and D. Osborne, “Cool” Physics Education, Vol. 4, No. 3, 1969, pp. 172-175. doi10.1088/0031-9120/4/3/312 – References – Scientific Research Publishing, https://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=760810 14. Hot Water Freezes Faster Than Cold: The Mpemba Effect Explained, https://thelifesciencesmagazine.com/hot-water-freezes-faster-than-cold/ 15. Speedups in nonequilibrium thermal relaxation: Mpemba and related effects – arXiv, https://arxiv.org/html/2502.01758v1 16. (PDF) Direct observation of the Mpemba effect with water: Probe the …, https://www.researchgate.net/publication/362062923_Direct_observation_of_the_Mpemba_effect_with_water_Probe_the_mysterious_heat_transfer 17. (PDF) Mpemba Effect, Shechtman’s Quasicrystals and Students’ Exploring Activities, https://www.researchgate.net/publication/224973063_Mpemba_Effect_Shechtman’s_Quasicrystals_and_Students’_ExploringActivities 18. http://www.frontiersin.org, https://www.frontiersin.org/journals/physics/articles/10.3389/fphy.2021.654271/epub#:~:text=The%20anomalous%20relaxation%20process%20known,an%20associated%20Fokker%2DPlanck%20equation. 19. Nonequilibrium thermodynamics of the Markovian Mpemba effect …, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1701264114 20. Thermodynamics of the quantum Mpemba effect – arXiv, https://arxiv.org/html/2403.16959v3 21. Observation of quantum strong Mpemba effect – arXiv, https://arxiv.org/html/2401.15951v2 22. Mpemba effects in nonequilibrium open quantum systems – arXiv, https://arxiv.org/html/2401.14259v2 23. arxiv.org, https://arxiv.org/abs/2502.01758 24. Geometry and Nonequilibrium Thermodynamic Theories – Indico, https://indico.yukawa.kyoto-u.ac.jp/event/33/contributions/75/attachments/124/169/20240722_Zhiyue_Lu.pdf 25. Anomalous heating in a colloidal system – PNAS, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2118484119 26. The quantum Mpemba effects – arXiv, https://arxiv.org/html/2502.08087v1 27. Quantum Mpemba Effect from Non-Normal Dynamics – MDPI, https://www.mdpi.com/1099-4300/27/6/581 28. Observation of quantum strong Mpemba effect – PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11704179/ 29. Accelerating relaxation through Liouvillian exceptional point | Request PDF – ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/370949926_Accelerating_relaxation_through_Liouvillian_exceptional_point 30. Quantum Mpemba effect from initial system-reservoir entanglement – arXiv, https://arxiv.org/html/2504.21758v1 31. Anomalous Discharging of Quantum Batteries: The Ergotropic Mpemba Effect | Phys. Rev. Lett. – Physical Review Link Manager, https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.220402 32. Anomalous Discharging of Quantum Batteries: The Ergotropic Mpemba Effect, https://www.researchgate.net/publication/392437957_Anomalous_Discharging_of_Quantum_Batteries_The_Ergotropic_Mpemba_Effect 33. Mpemba effect: An anomalous relaxation phenomenon – ICTS, https://www.icts.res.in/sites/default/files/seminar%20doc%20files/R.%20Rajesh%2018%20December%202024.pdf 34. (PDF) The Metastable Mpemba Effect Corresponds to a Non-monotonic Temperature Dependence of Extractable Work – ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/350493501_The_Metastable_Mpemba_Effect_Corresponds_to_a_Non-monotonic_Temperature_Dependence_of_Extractable_Work 35. arXiv:2407.20101v2 [cond-mat.stat-mech] 27 Feb 2025, https://arxiv.org/pdf/2407.20101 36. Experimental Study of Water Drop Freezing Process on Cryogenic …, https://www.researchgate.net/publication/368962650_Experimental_Study_of_Water_Drop_Freezing_Process_on_Cryogenic_Cold_Surface 37. Electric and magnetic fields in cryopreservation – ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/221828911_Electric_and_magnetic_fields_in_cryopreservation 38. water freezing process: Topics by Science.gov, https://www.science.gov/topicpages/w/water+freezing+process 39. Topological transitions in quantum jump dynamics: Hidden exceptional points – X-MOL, https://m.x-mol.net/paper/detail/1898187811227000832 40. Erasto B. Mpemba – Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Erasto_B._Mpemba 41. http://www.eoht.info, http://www.eoht.info/page/Erasto%20Mpemba#:~:text=In%20thermodynamics%2C%20Erasto%20Mpemba%20(1950,an%20article%20in%201969%20with
Yorum bırakın