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お湯のほうが水より早く凍る？「ムペンバ効果」を厳密に測ったら、意外な結論が待っていた
2026.10.02
English Corner（A2〜B2・4択クイズ）
読む前に予想してみよう！
同じ条件なら、お湯のほうが水より必ず早く凍る
条件をそろえた実験では再現されないことが多い。早く凍ったように見えるのは、蒸発や温度の測り方などの影響が疑われる。
研究カード（どんな研究？）- 対象
- 水・コロイド粒子
- 規模
- 実験室の制御実験
- 研究の種類
- 物理実験・理論研究
- 確かさ
- ★★★☆☆
「お湯のほうが早く凍る」は中学生ムペンバの名で有名に。だが条件をそろえた水の実験では再現されず、測り方の影響が疑われる。一方、微小な粒子の実験では似た現象を確認。
ひとことで言うとお湯が先にこおる？ ちゃんと測ると、水ではかなりあやしいらしい。
冷たい水とお湯を同時に冷凍庫に入れたら、どちらが先に凍るでしょう？ ふつうに考えれば、冷たい水のほうですよね。
ところが「お湯のほうが早く凍ることがある」という話があり、ムペンバ効果と呼ばれています。答えを先に言うと、水については、条件をきちんとそろえた実験では確かな証拠が見つかっていません。一方で、水の凍結とは別の実験（レーザーで操る微小な粒子）では、「熱いほうが速く冷える」現象が実際に確かめられました。話はなかなか一筋縄ではいきません。
01名前の由来はタンザニアの中学生
1963年、タンザニアの中学生エラスト・ムペンバさんは、調理実習でアイスクリームを作っていました。冷蔵庫の場所が取られそうで、温かいミルクを冷まさずにそのまま冷凍室に入れたところ、先に入れていた友だちの冷ましたミルクより早く固まったのです。
先生に話しても信じてもらえませんでしたが、のちに学校を訪れた物理学者オズボーン（Osborne）さんが実験してみると、似た結果が出ました。二人は1969年、教育向けの物理学誌に「Cool?」という短いタイトルの論文を発表します。こうしてこの現象は、少年の名前で呼ばれるようになりました。
じつは同じような話は、古代ギリシャのアリストテレスや、17世紀の哲学者デカルトの著作にも登場すると言われています。
02「お湯が先に凍る」もっともらしい理由
もし本当なら、なぜでしょう。いくつかの説明が提案されてきました。
- 蒸発：お湯は湯気として水が逃げ、凍らせる量が減る
- 溶けているガス：お湯は空気が抜けていて、凍り方が変わる
- 対流：お湯は中で水がよく動き、表面から熱が逃げやすい
- 過冷却：冷たい水のほうが0℃を下回っても凍らない状態が続きやすい
2006年の物理学者ジェン（Jeng）さんの解説論文は、これらを整理しつつ、「凍る」の定義（表面に氷が張った時点か、全部凍った時点か）や実験条件しだいで結果が大きく変わることを指摘しています。
03どんでん返し：きちんと測ると「効果なし」
彼らが特に注目したのが温度計の位置です。冷えていく水の中は温度が均一ではなく、温度計を容器のどこに置くかで、測れる温度がかなり変わります。ほんの少し位置がずれるだけで、「お湯のほうが先に冷えた」ように見えてしまうことがあるのです。
04さらにどんでん返し：別の世界では「本当に起きる」
では、ムペンバ効果は単なる幻なのか。ここで話はもう一度ひっくり返ります。
2020年、カナダのクマール（Kumar）さんとベッホーファー（Bechhoefer）さんは、水の中に浮かぶごく小さな粒（コロイド粒子）をレーザーで操る実験装置を作りました。粒が感じる「エネルギーの地形」を特別な形に設計すると、熱い状態から始めたほうが、冷たい状態から始めるより速く目標の温度に落ち着くことがはっきり確かめられたのです。理論的にも、粒々がぶつかり合う粉体の気体などで同じような現象が起こりうることが示されています（2017年、スペインのチーム）。
つまり「熱いほうが速く冷える」は、物理の法則に反しているわけではなく、条件しだいで本当に起こりうる。ただし、身近な水と冷凍庫でそれが起きているかは、まだ決着していないのです。
05まとめ
「お湯のほうが早く凍る」ムペンバ効果は、中学生の名前で呼ばれて有名になりました。でも、水で条件をそろえて測ると、確かな証拠はないというのが現在の見方です。ところが別の物理系では「熱いほうが速く冷える」現象が実証され、研究はむしろ盛り上がっています。
身近な疑問が、最先端の物理につながる。ムペンバさんの冷凍庫は、半世紀以上たっても科学者を楽しませ続けているのです。
この研究を英語で読もう原田英語の English CornerThe Mpemba effect is the surprising claim that hot water can freeze faster than cold water.
音声
4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く
原田英語の English Corner
この研究を英語で読もう
Can hot water freeze faster than cold water? In 1963, a student in Tanzania named Erasto Mpemba saw warm milk freeze faster than cool milk. This became known as the Mpemba effect.
But in 2016, scientists in Britain measured water very carefully. They found no real evidence for the effect. The position of the thermometer can change the results. A similar effect has been shown in other systems, though.
69 words ・ CEFR A2
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お湯は冷たい水より早く凍ることがあるのでしょうか。1963年、タンザニアのエラスト・ムペンバという生徒が、温かいミルクが冷ましたミルクより早く凍るのを見ました。これはムペンバ効果として知られるようになりました。
しかし2016年、イギリスの科学者たちが水をとても注意深く測りました。彼らはこの効果の確かな証拠を見つけられませんでした。温度計の位置によって結果が変わることがあるのです。ただ、似た効果はほかのシステムでは示されています。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
第1文の問い「お湯は水より早く凍るか」について、発見と検証を説明しているので C。
Q2. What did the British scientists find in 2016?
They found no real evidence for the effect. とあるので A。
Q3. In this passage, "evidence" means ...
evidence は「証拠」。効果が本当だと示す事実が見つからなかった、という文脈なので D。
The Mpemba effect is the surprising claim that hot water can freeze faster than cold water. It is named after Erasto Mpemba, a Tanzanian student who noticed in 1963 that his warm milk froze before his friend's cooled milk. Scientists have suggested several explanations, such as evaporation, which reduces the amount of water, and supercooling, in which cold water stays liquid below zero degrees.
However, in 2016, researchers at Cambridge carefully controlled the conditions and concluded that there was no evidence of a meaningful effect. They showed that a small change in the position of a thermometer could make hot water appear to cool faster. In 2020, though, a similar effect was clearly shown with tiny particles controlled by lasers.
120 words ・ CEFR B1
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ムペンバ効果とは、お湯のほうが冷たい水より早く凍ることがあるという驚くべき主張です。この名前は、1963年に自分の温かいミルクが友だちの冷ましたミルクより先に凍ったことに気づいた、タンザニアの生徒エラスト・ムペンバに由来します。科学者たちは、水の量を減らす「蒸発」や、冷たい水が0度より下でも液体のままでいる「過冷却」など、いくつかの説明を提案してきました。
しかし2016年、ケンブリッジの研究者たちは条件を注意深くそろえ、意味のある効果の証拠はないと結論づけました。彼らは、温度計の位置が少し変わるだけで、お湯のほうが早く冷えたように見えることがあると示しました。一方、2020年には、レーザーで操作する小さな粒子を使って、似た効果がはっきりと示されました。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
ムペンバ効果の由来・説明・慎重な実験での検証結果を述べているので B。
Q2. According to the passage, what is supercooling?
supercooling, in which cold water stays liquid below zero degrees と説明されているので D。A は evaporation（蒸発）の説明。
Q3. What does the thermometer finding suggest?
温度計の位置が少し違うだけで「お湯が早く冷えた」ように見えるので、過去の報告の一部は測り方による可能性があると推論できる。C。
In 1963, a Tanzanian secondary-school student named Erasto Mpemba noticed that warm milk froze before milk that had been cooled. A visiting physicist, Osborne, got similar results, and the two published a short paper in 1969. The counterintuitive idea that hot water can freeze faster than cold now carries Mpemba's name, and similar observations reportedly appear in the writings of Aristotle and Descartes.
Proposed explanations include evaporation, dissolved gases, convection and supercooling. A 2006 review pointed out that the outcome depends heavily on how freezing is defined and on the experimental conditions. In 2016, researchers at Cambridge ran carefully controlled measurements, reviewed earlier reports, and found no evidence of a meaningful effect. They warned that a slight difference in where a thermometer sits could give hot water an apparent head start.
Other systems behave differently. In 2020, physicists in Canada used lasers to control colloidal particles and showed that a system starting hot could reach a target temperature faster than one starting cold. A 2017 Spanish study had predicted similar behavior in granular gases. So the effect is physically possible, but careful measurements have not shown it happening with ordinary water in an ordinary freezer.
195 words ・ CEFR B2
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1963年、タンザニアの中学生エラスト・ムペンバは、温かいミルクのほうが冷ましたミルクより先に凍ることに気づきました。学校を訪れた物理学者オズボーンも似た結果を得て、2人は1969年に短い論文を発表しました。お湯のほうが冷たい水より早く凍ることがあるという直感に反する考えは、今ではムペンバの名で呼ばれており、同様の観察はアリストテレスやデカルトの著作にも見られると言われています。
提案されてきた説明には、蒸発、溶けているガス、対流、過冷却などがあります。2006年の解説論文は、結果が「凍る」の定義や実験条件に大きく左右されることを指摘しました。2016年、ケンブリッジの研究者たちは注意深く条件をそろえた測定を行い、過去の報告も検討した上で、意味のある効果の証拠は見つからないとしました。彼らは、温度計を置く位置がわずかに違うだけで、お湯が見かけ上有利になりうると注意を促しました。
ほかの系では事情が違います。2020年、カナダの物理学者たちはレーザーでコロイド粒子を操作し、熱い状態から始めた系のほうが冷たい状態から始めた系より早く目標の温度に達しうることを示しました。2017年のスペインの研究は、粉体の気体でも同様のふるまいが起こると予測していました。つまり、この効果は物理的にはありうるのですが、ふつうの水がふつうの冷凍庫でそうなることは、慎重な測定ではまだ示されていないのです。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the main point of the passage?
水では慎重な測定で証拠が見つからない一方、コロイド粒子などでは実証された、という対比が要点なので A。
Q2. What did the Cambridge researchers warn about?
a slight difference in where a thermometer sits could give hot water an apparent head start とあるので B。apparent＝見かけ上の。
Q3. What does the author imply in the last sentence?
the effect is physically possible, but careful measurements have not shown it happening with ordinary water in an ordinary freezer とあるので D。
重要単語
- freezeA2動詞凍るWater freezes at zero degrees Celsius.
freeze-froze-frozen。「（体が）固まって動けなくなる」「（画面が）フリーズする」の意味も。 - evaporationB2名詞蒸発Evaporation makes hot water lose mass. 動詞 evaporate。e-（外へ）＋vapor（蒸気）。condensation（凝結）と対で覚える。
- counterintuitiveC1形容詞直感に反するThe result was counterintuitive. counter-（反対の）＋intuitive（直感的な）。難関大の科学系長文で頻出。
- reproduceB2動詞再現するOther scientists could not reproduce the effect. 「繁殖する」の意味もある。名詞 reproduction、形容詞 reproducible（再現可能な）。
- thermometerB1名詞温度計Where you put the thermometer matters. thermo-（熱）＋meter（計る）。thermostat（温度自動調節器）、thermal（熱の）も同じ語源。
- supercoolingC1名詞過冷却（0度以下でも凍らない状態）Supercooling can keep water liquid below zero. super-（超えて）＋cooling。凍るはずの温度を「超えて」冷えているイメージ。
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「お湯のほうが早く凍る」ムペンバ効果。タンザニアの中学生の名で知られるが、英国の研究者が条件をそろえて測ると「意味のある効果の証拠はない」との結論に。ところがレーザーで操る微小な粒子では“熱いほうが速く冷える”現象が実証されたらしい。
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出典・参考文献（5件）タップで表示
- Mpemba & Osborne (1969) Cool?, Physics Educationdoi.org
- Jeng (2006) The Mpemba effect: When can hot water freeze faster than cold?, American Journal of Physicsdoi.org
- Burridge & Linden (2016) Questioning the Mpemba effect: hot water does not cool more quickly than cold, Scientific Reportsdoi.org
- Kumar & Bechhoefer (2020) Exponentially faster cooling in a colloidal system, Naturedoi.org
- Lasanta et al. (2017) When the Hotter Cools More Quickly: Mpemba Effect in Granular Fluids, Physical Review Lettersdoi.org
※本記事は上記の研究・公開資料をもとに、原田英語が独自の言葉で解説したものです。引用は著作権法第32条の範囲で行い、出典を明記しています。画像はすべてオリジナルのイメージです。研究結果には限界や個人差があります。誤りのご指摘は原田英語のお問い合わせフォームから。
