|
Jos dramaattisia tiedeuutisia on uskominen, kuuma vesi jäätyy nopeammin kuin kylmä! Aiheesta ovat kirjoittaneet tällä vuosituhannella ainakin YLE, Iltalehti, Kvantti, Talouselämä, Tekniikka ja talous, Tieteen kuvalehti ja Voice.
Listassa on vakuuttaviakin uutislähteitä. Kannattaako jäälyhtyjä todella valmistaa kuumasta vedestä? Diletantti testaa. 
Aloitimme testin keittämällä ämpärillisen vettä. Päätimme keittää veden, jotta voisimme poistaa siitä liuenneet kaasut.
Tätä veden jäätymiseen liittyvää mysteeriä tutkijat eivät vieläkään ole selvittäneet - kaikki alkoi jäätelöstä Kuuman veden nopeampaa jäätymistä kutsutaan Mpemban efektiksi sen popularisoineen koulupojan mukaan: Erasto Mpemba oli havainnut ilmiön sattumalta jäätelöä valmistaessaan, ja käänteiden kautta hänen tuotuaan ilmiön tohtori Denis Osbornen tietoon parivaljakko julkaisi löydäksensä vahvistettuaan ilmiön. Mpemban ja Osbornen alkuperäinen artikkeli kertoo tarinan merkittävästi tarkemmin.
Tarina tansanialaisesta koulupojasta murskaamassa Newtonin jäähtymislain jäätelönvalmistuksen ohessa on monella tapaa ihanteellinen tiedeuutinen: aihe on lukijoille läheinen, tulos on yllättävä ja itse tarina kiinnostava. 00:00
Täytämme yhden ämpärin kiehuvalla vedellä ja toisen kuumalla vesijohtovedellä. Lisäksi täytämme kaksi samanlaista ämpäriä kylmällä vesijohtovedellä ja asetamme nämä kaikki -10 asteen pakkaseen jäätymään. Tarkastelemalla kuvasta ämpärien alustoja voi huomata, että lumi kuumien ämpärien alta on sulanut. Kylmien ämpärien alla pysyi lumikerros koko testin ajan. Lumen eristysvaikutus onkin yksi selityksistä ilmiölle. Tämä tuntuu heti väärältä: jos ilmiössä on kyse vain lumikerroksen sulattamisesta ämpärin alta, kyseessä ei ole oikea mysteeri. Onneksi jo alkuperäinen tutkimus osoittaa että ilmiön voi havaita vaikka eristäisi astioiden pohjat, joten taustalla vaikuttaa jokin toinenkin mekanismi. 03:05
Kolme tuntia testin alun jälkeen kylmien vesiämpärien pinta jäätyy ensin. Jäätyikö kylmä vesi siis sittenkin nopeammin? Kysymys on huonosti määritelty. ”Jäätyy nopeammin” voi tarkoittaa ensimmäisen pintajään muodostumista tai umpijäätymistä – tai jotain muutakin.
Kuuma vesi jäätyy kylmää nopeammin - YLE
Populaarissa tiedeuutisoinnissa tällainen määritelmäveivaus jätetään useimmiten iloisesti käsittelemättä: juttuun halutaan tiivistää ristiriitaisen kuuloinen lopputulos, ei reunaehtoja ja määritelmiä. Sinänsä tämä ei ole väärin: On yhä merkittävää että kuuma vesi jäätyy nopeammin edes joillain jäätymisen määritelmällä. Joissain tapauksissa pintajääkerros voisi toimia myös myöhempää jäätymistä hidastavana eristeenä. 10:52
Yksitoista tuntia testin alun jälkeen kaikissa ämpäreissä on jo vakuuttava jääkerros, mutta yhä liian ohut jäälyhdyksi. Keitetyn veden pinnassa voi havaita hauskan jäätymiskuvion, joka kertoo pinnan jäätyneen lähes yhtäaikaisesti. On mahdollista, että keittämällä vedestä pois liuenneet kaasut olemme siis vaikuttaneet sen ominaisuuksiin jotenkin: muokanneet syntyviä konvektiovirtauksia tai poistaneet jäätymisytimiä. Tansaniassa paljastui, että lämmin vesi voi jäätyä kylmää nopeammin – selitystä erikoiseen ilmiöön on etsitty kohta 50 vuotta Kyseessä ei ole kuitenkaan lopulta varsinaisesti erikoinen ilmiö tai mysteeri. Selityksiä on lukuisia: haihtuminen, konvektio ilmassa, konvektio vedessä, lämpötilagradientit, pohjan lämpötilakytkös, veden epäpuhtaudet, eristävä jääpinta ja veden molekyylifysiikka. Koska vaikuttavia tekijöitä on niin paljon, on täysin kontrolloitujen testien suunnittelu tai yhtenäisen jäätymismallin muodostaminen hankalaa. Mukana on myös vähemmän ymmärrettyjä ilmiöitä, joten aihe on oikeasti tieteellisesti mielenkiintoinen. Silti aiheen tyypillinen käsittely on lopulta pohjatonta monimutkaisuuden mystifiointia. 17:39
Melkein 18 tuntia jäädyttämisen aloittamisesta jääkerros vaikuttaa jo enemmän kuin tyydyttävältä. Diletantti tyhjentää lyhdyistä lopun veden. Punnitsemalla lyhdyt selviää, että kylmää vettä on jäätynyt selvästi enemmän kuin kuumaa. Testin perusteella ei siis voi sanoa kuuman veden jäätyneen nopeammin oikein millään määritelmällä, vaikka kylmä kiveys avittikin sitä: kuumavesimpäreissä pohjalla oli merkittävästi paksumpi jääkerros. Diletantin testissä kylmä vesi ei siis todennäköisimmin ollut tarpeeksi lämmintä: Mpemban ja Tohtori Osbornen testin arvion mukaan noin 25 asteisella vedellä kestäisi kauimmin jäätyä, katso alta alkuperäinen kuvaaja. Tätä viileämpi vesi jäätyy taas suhteellisen nopsaan. Myös ”kylmä” ja ”kuuma” ovat siis huonosti määriteltyjä käsitteitä. 
Tämä myös merkitsee, että jäälyhtyjä ei kannata tehdä kuumaan veteen. Kuuma vesi jäätyy nopeammin kuin huoneenlämpöinen, mutta ei merkittävästi nopeammin kuin kylmä vesijohtovesi. Kylmään vesijohtoveteen verrattuna kuuman veden käyttämisessä saavutettava hyöty on joko täysin olematon tai merkityksettömän pieni.
Havainto on arjessa arvokas lähinnä juuri löytymistään muistuttavissa olosuhteissa, joissa kuumaa neste halutaan jäädyttää. Jäätelöä valmistettaessa sokeri ja mausteet sekoitetaan kuumaan maitoon. Mpemban käytännöllinen oivallus oli, ettei seosta kannata jäähdyttää ensin huoneenlämpöiseksi, kuten muilla jäätelönvalmistajilla oli tapana. Tällöin ajansäästö on merkittävä. Harvassa muussa sovelluksessa havainnosta on kuitenkaan merkittävästi hyötyä. Kevyt tiedejournalismi johtaa harhaanTällainen nyanssi vaikuttaa olevan populaarille tiedejournalismille hyvin vaikeaa. Tieteen tavoitteet ovat ristiriidassa uutisarvon kanssa: maltillinen muotoilu vähentää uutisen yllättävyyttä, olosuhteiden kapeus sen läheisyyttä lukijan arkeen ja määritelmäveivaus uutisen mielenkiintoisuutta. Ilmiöt halutaan esittää yleispätevinä ja merkittävinä.
“Joissakin olosuhteissa on mahdollista, että lämpimämmän veden pinnalle muodostuu jääkerros aiemmin kuin samoissa olosuhteissa olevan huoneenlämpöisen veden pinnalle” on kamalan huono otsikko. Kiinnostava ja yllättävä otsikointi ei jätä paljoa tilaa yksityiskohdille. Tiedejournalismin kannalta harmillisesti Mpemban efekti on oikeasti pelkkää nyanssia. Olennaista havainnossa on juurikin, että sopivilla jäätymisen määritelmillä, olosuhdemuuttujilla ja vesien lähtölämpötilapareilla saavutetaan joskus kiinnostava poikkeustilanne. ”Kuuma vesi jäätyy kylmää nopeammin” ei siis ole luonnonlaki, vaan (eittämättä mielenkiintoinen) harvinainen poikkeustilanne. Yksinkertaistus vääristää faktoja ja johtaa lukijoitaan harhaan. Miksi kuumasta vedestä saa nopsemmin jääkuutioita? “Oletko aina tehnyt jääpalasi väärin” on esimerkkinä lopulta harmiton: Pahimmassa tapauksessa uutisoinnista seuraa hieman energiahukkaa ihmisten pakastaessa jääkuutionsa kuumana. Epätieteelliset liioittelut kuitenkin nakertavat tieteen uskottavuutta. Kyseessä on yksi tieteen popularisoinnin keskeisistä ristiriidoista: tasapaino todenperäisyyden, yksinkertaisuuden ja mielenkiintoisuuden välillä. Jäälyhdyt kannattaa siis vastaisuudessakin tehdä kylmään veteen! Innokkaille jäädyttelijöille toimitus tarjoaa vielä oheisen jäälyhtyohjeen: 
|
