人們通常認為，壹杯冷水和壹杯熱水同時放入冰箱，冷水會很快結冰。事實並非如此。1963年的壹天，在熱帶非洲坦桑尼亞的壹所中學裏，壹群學生想做壹些冷凍食品降溫。壹位名叫伊拉斯托·姆巴(Erasto Mpeba)的學生在熱牛奶中加入糖，準備放入冰箱制成冰淇淋。他認為如果熱牛奶冷卻後放在冰箱裏，其他同學會裝滿冰箱，所以他把熱牛奶放在冰箱裏。沒過多久，他打開冰箱壹看，令人驚訝的是，他的那杯冰淇淋已經變成了美味，而其他同學用涼水做的冰淇淋還沒有結冰。他的發現並沒有引起老師和同學的註意，相反，這對他們來說是個笑話。姆巴向達累斯薩拉姆大學物理學教授奧斯本博士講述了這壹特殊現象。奧斯本聽了姆巴的敘述後感到有些驚訝，但他相信姆巴說的壹定是真的。尊重科學的奧斯本又進行了壹次實驗，結果與姆貝巴的敘述完全壹致。這肯定證實了低溫環境下熱水比冷水結冰快。此後，世界上許多科學雜誌都介紹了這壹自然現象，並將其命名為“MpembaEffect”。
第二，姆巴效應的歷史
幾個世紀以來，人們就知道熱水比冷水結冰快。提到和記錄這壹現象的最早資料可以追溯到公元前300年的亞裏士多德。他寫道:
“之前加熱過的水有助於它更快結冰。所以當人們想冷卻熱水時，他們會先把它放在陽光下……”
但在20世紀之前，這種現象只被視為民間傳說。直到1969才在科學界再次提出Mpemba。此後，許多實驗證實了Mpemba效應的存在，但沒有唯壹的解釋。
大約1461物理學家GiovanniMarliani在壹次關於如何冷卻物體的辯論中說，他已經證明了熱水比冷水結冰快。他說，他用四盎司開水和四盎司未加熱的水，分別放在兩個小容器裏，放在壹個寒冷的冬天的房子外面，發現開水先結冰。但是他無法解釋這種現象。
到了十七世紀初，這種現象似乎成了常識。培根在1620中寫道，“水稍微加熱時，比冷水更容易結冰。”不久之後，笛卡爾說，“經驗表明，留在火上壹段時間的水比其他水結冰更快。”
直到1969，在Marliani的實驗500年後，坦桑尼亞壹位名叫Mpemba的中學生再次發現了這壹現象，並發表在《新科學家》雜誌上。這個故事告訴科學家和老師，不要忽視非科學家的觀察，不要過早下判斷。
1963，Mpemba在學校做冰淇淋。他把煮沸的牛奶和糖混合在壹起。本來他應該等牛奶涼了再放冰箱的。但是由於冰箱空間不夠，他在牛奶涼下來之前就直接放進去了。令他驚訝的是，他發現自己的熱牛奶比同學們的早凍成冰。他問物理老師為什麽，老師說壹定是和其他同學的冰淇淋搞混了，因為他的觀察是不可能的。
Mpemba當時相信了他的老師。但那年晚些時候，他遇到了他的壹個在坦噶鎮制作和銷售冰淇淋的朋友。他告訴姆彭巴，當他制作冰淇淋時，他會把那些熱液體放在冰箱裏，讓它們更快地結冰。姆彭巴發現，坦噶鎮的其他冰淇淋賣家也有同樣的實際經歷。
後來，Mpemba學習了牛頓冷卻定律，該定律描述了熱的物體如何變冷(在壹些簡化的假設下)。姆彭巴問他的老師，為什麽熱牛奶比冷牛奶先結冰。老師也回答說Mpemba肯定是糊塗了。當Mpemba繼續爭辯時，老師說:“我只能說，這是妳的Mpemba物理，不是普通物理。”從那以後，老師和其他學生用“那是Mpemba的數學”或“那是Mpemba的物理學”來批評他的錯誤。但後來，當姆彭巴在學校生物實驗室嘗試用熱水和冷水做實驗時，他再次發現熱水先結冰了。
早些時候，物理學教授奧斯本博士參觀了姆彭巴中學。Mpemba問過他這個問題。奧斯本博士說他想不出任何解釋，但他稍後會嘗試做這個實驗。當他回到實驗室時，他請壹位年輕的技術人員來測試Mpemba的實驗。該技術人員後來報告說，熱水是第壹個凍結的，並補充說，“但我們將繼續重復這個實驗，直到我們得到正確的結果。”然而，實驗報告給出了同樣的結果。在1969中，Mpemba和Osborne報告了他們的結果。
同年，科學中最常見的巧合之壹，凱爾博士獨立撰寫了壹篇關於熱水先於冷水結冰的文章。凱爾表明，如果假設水最初是通過蒸發冷卻並保持在壹個均勻的溫度，熱水將失去足夠的質量並首先凍結。凱爾因此說明這種現象是真的(當時這種現象在加拿大城市是謠言。)，並且可以用蒸發來解釋。然而，他並不知道奧斯本的實驗。奧斯本測量了損失的質量，發現蒸發不足以解釋這壹現象。在後來的實驗中，用密封容器消除蒸發的影響，仍然發現熱水先結冰。
第三，對姆巴效應的各種解釋
什麽是Mpemba效應？有兩個形狀相同的杯子，盛的水的體積相同。唯壹的區別是水的溫度。現在在同樣的環境下冷卻兩杯水。在某些條件下，初始溫度較高的水將首先結冰，但情況並非總是如此。比如99.9℃的熱水，0.01℃的冷水，這樣冷水會先結冰。在任何初始溫度、容器形狀和冷卻條件下都看不到Mpemba效應。
大多數人會認為這似乎是不可能的，其他人會試圖證明這是不可能的。這個證明通常是這樣的:30℃的水冷卻成冰需要10分鐘，70℃的水冷卻到30℃需要壹段時間，再冷卻成冰需要10分鐘。因為冷水必須做的事，熱水也必須做，所以熱水結冰慢。這個證明錯了嗎？
這個證明的錯誤在於它隱含地假設水的凍結只受平均溫度的影響。但其實除了平均氣溫，其他因素也很重要。壹杯均勻初始溫度為70℃的水，冷卻到平均溫度為30℃時發生了變化，這與壹杯均勻初始溫度為30℃的水是不同的。前者質量少，溶解氣體少，對流少，導致溫度分布不均勻。這些因素會改變冰箱內部和容器周圍的環境。下面將分別考慮這四個因素。
1.蒸發——在熱水冷卻到冷水初始溫度的過程中，熱水會因蒸發而失去壹部分水分。較小的質量使水更容易冷卻和凍結。這樣熱水可能比冷水結冰早，但是結冰少。如果假設水只通過蒸發散熱，理論計算可以表明蒸發可以解釋Mpemba效應。這個解釋可信又直觀，蒸發確實是壹個很重要的因素。然而，這不是唯壹的機制。蒸發不能解釋在封閉容器中做的實驗。在封閉的容器中，沒有水蒸氣可以離開。許多科學家聲稱僅僅蒸發不足以解釋他們的實驗。
2.溶解氣體——熱水能保留的溶解氣體比冷水少，而且隨著沸騰，會有大量氣體從水面逸出。溶解的氣體會改變水的性質。或者使其更容易形成對流(從而更容易冷卻)，或者降低單位質量的水結冰所需的熱量，或者改變沸點。壹些實驗支持這個解釋，但是沒有理論計算。
3.對流——由於冷卻，水會形成對流，溫度分布不均勻。隨著溫度的升高，水的密度會降低，所以水的表面比水的底部更熱——稱為“熱頂”。如果水主要通過表面散熱，那麽“熱頂”的水散熱速度會比溫度均勻的水散熱速度快。熱水冷卻到冷水的初始溫度時，會有壹個熱頂，所以它的冷卻速度會比平均溫度相同但溫度均勻的水快。雖然在實驗中可以看到熱頂和相關的對流，但對流能否解釋Mpemba效應還是個未知數。
周圍的事情——兩杯水最後的區別與自己無關，而是與周圍的環境有關。初始溫度高的水可能以復雜的方式改變其周圍環境，從而影響冷卻過程。比如這杯水放在壹層霜上，霜的導熱性就差。熱水可能會融化這層霜，從而為自己創造壹個更好的冷卻系統。顯然這個解釋不夠籠統，很多實驗都不會把容器放在霜層上。
最後，過冷在這種效應中可能很重要。過冷是水在0℃以下結冰的現象。壹項實驗發現，熱水的過冷度小於冷水。這意味著熱水會先結冰，因為它結冰的溫度更高。但這並不能完全解釋Mpemba效應，因為我們還需要解釋為什麽熱水越少越冷。
很多情況下，熱水比冷水先結冰，但這種現象並不是所有實驗都能觀察到。而且，雖然有很多解釋，但還是沒有壹個完美的解釋。因此，Mpeba效應仍然是壹個謎。