Mpemba Effect: Je, Maji ya Moto Huganda Haraka?

Mwishoni mwa mwezi uliopita, ulimwengu ulimpoteza mwanasayansi mkubwa, ambaye aliwasha hamu ya kufanya utafiti zaidi.

Mwanasayansi kutoka Tanzania, Erasto Mpemba, anaheshimiwa kwa ugunduzi wake kwamba kimiminika kilichopashwa joto - kawaida maji - hukosa kuganda haraka kuliko kiasi kile kile cha kimiminika kilicho baridi mwanzoni.

Kugundua huku kwa Mpemba baada ya uchunguzi wake mwaka wa 1963 umepingana na mantiki na kusababisha miongo ya utafiti na mjadala, ukifanya kuwa moja ya mafumbo ya kisayansi yanayovutia zaidi.

Ugunduzi wake na njia yake sasa inajulikana kama Mpemba Effect.

"Katika ulimwengu wa sayansi, Mpemba amechangia sana," anasema Dr Vincent Rwehumbiza, mhandisi wa biokemia kutoka Tanzania.

Ilianzaje

Mnamo mwaka wa 1963, Erasto, mvulana wa miaka 13 kutoka shule ya sekondari nchini Tanzania, alikuwa akitengeneza ice cream ili kujiingizia kipato cha ziada. Kama ilivyo kwa kila wakati muhimu katika historia, siku hiyo muhimu, Erasto hakufuata taratibu zake za kawaida ambazo kwa kawaida zilimhitaji asubiri maziwa moto yapoe kabla ya kuweka ice cream kwenye friji.

Kwa bahati mbaya, haraka zake hazikuwa za kutokujali; alijaribu kupata nafasi kwenye friji ili ice cream yake ipoe. Akihofia kukosa nafasi,hakusubiri maziwa yapoe na kuweka ice cream yake kwenye friji. Kwa mshangao wake, ice cream yake iliganda haraka sana ikilinganishwa na ya wanafunzi wenzake. Aliuliza swali hili kwa mwalimu wake, ambaye alilikataa.

Lakini kama ilivyo kwa wakati wa kihistoria, jambo hili lilikwama akilini mwake. Alikuwa amehukumiwa kukumbukwa kwa jambo hili.

Katika miaka iliyofuata shuleni, Mpemba aliendelea kufanya majaribio na alikuwa akipata matokeo sawa: maji moto yaliganda haraka kuliko maji baridi. Akiwa hajaridhika na kukataliwa kwa matokeo yake, alikutana na muuzaji wa ice cream ambaye alithibitisha kwamba kutumia maji moto kulikuwa jambo la kawaida kwa wafanyabiashara wa ice cream.

Majaribio zaidi katika maabara ya shule yalikuwa na matokeo yanayolingana, yakithibitisha imani ya Mpemba kwamba hii ni jambo la kuvutia. Mara nyingine tena, maswali yake kwa walimu wake yalisemekana kufutwa kama msongamano, kupagawa na roho au kosa lolote dogo.

Baada ya kuhitimu kidato cha nne, aliingia Shule ya sekondari ya Mkwawa Iringa, Tanzania. Hapa ndipo alipokutana na Denis Gordon Osborne.

Mpemba Effect inapingana na mantiki kwa kupendekeza kwamba, chini ya hali fulani, maji moto yanaweza kuganda haraka kuliko kiasi sawa cha maji baridi. Ugunduzi wa kushangaza wa Mpemba umesababisha miongo kadhaa ya utafiti na mjadala, ukifanya kuwa moja ya siri za kisayansi zaidi.

Kufuatia Ufafanuzi

Miaka baadaye, Mpemba aliuliza swali hilo kwa Dk. Denis Gordon Osborne, profesa wa fizikia kutoka Chuo Kikuu cha Dar-es-salaam aliyekuwa anatembelea. Ingawa alikuwa mwanzoni ana wasiwasi, Dk. Osborne alikiri umuhimu wa swali hilo na aliahidi kuchunguza zaidi.

Hii ilisababisha ushirikiano kati ya Mpemba na Dk. Osborne, ambao ulisababisha machapisho yao yaliyoitwa "Cool?" kwenye jarida la 'Physics Education' mnamo 1969 ndio ikaja hiyo baadaye ikajulikana kama Mpemba Effect.

Uchunguzi wa Kisayansi na Ugomvi

Machapisho ya Mpemba na Dk. Osborne yaliwachochea wanasayansi kujadili Madhara ya Mpemba. Miaka iliyofuata, wanasayansi wengi walijaribu kutoa maelezo, lakini hakuna muafaka uliopatikana.

"Karatasi ya Osborne na Mpemba, COOL, ilihitimisha kwa onyo kwamba ilikuwa wazi kwa utafiti zaidi," anaelezea Vincent Rwehumbiza, Mtaalam wa Kemia na PhD katika Uhandisi wa Kibayolojia anayeishi Tanzania.

Mwaka 2012, Royal Society of Chemistry iliandaa mashindano yaliyovuta zaidi ya maoni 22,000 ili kufumbua siri hiyo. Ingawa hakuna suluhisho sahihi lililoibuka, Nikola Bregovic kutoka Chuo Kikuu cha Zagreb nchini Croatia alitambuliwa kwa njia yake ya kuvutia ya kutatua tatizo hilo.

"Ikiwa unataka kumfundisha mtu njia kamili ya kisayansi, Athari ya Mpemba ni mfano kamili kwa sababu inachochea utashi wa kisayansi." Rehumbiza alisema TRT Afrika.

Mbinu kama hizi ambazo zinapingana na mantiki hukuruhusu kufikiri zaidi na kuchimba kwa kina, ikifanya kuwa ni "jambo la kuvutia sana".

Kiherere kikiendelea

Licha ya karne nyingi za uchunguzi na majadiliano, bado haijulikani chanzo halisi cha Madhara ya Mpemba. Tatizo hili limevutia sana umakini wa wanasayansi na umma kwa ujumla. Miaka ya hivi karibuni, wapenzi wa sayansi Magharibi wamefanya majaribio ya kuvutia kuchunguza athari hiyo, wakiiongezea siri yake.

"Katika ulimwengu wa kisayansi, Mpemba ni mchango mkubwa. Kwa bahati mbaya, aliendelea kuwa mganga wa jadi na Afisa Mkuu wa Wanyamapori, lakini bado tunamkumbuka na kumjua yeye, ingawa ni kwa kikundi maalum tu," anasema Rehumbiza.

Rehumbiza anasema tunapaswa kufanya kazi zaidi ili kuwapa watu kama hawa umaarufu; jina kama hilo katika jamii linathaminiwa kwa kuwa anakuwa "mfano wa kuigwa" kwa wale wanaojihusisha na sayansi ambao wamezoea kusikia majina ya Magharibi kama Einstein na Newton tu.

Kuongezeka kwa umaarufu wa mtu kama yeye, ndio thamani zaidi inayowekwa katika sayansi, anasema Rehumbiza. "Kwa nini tusimpe jina la barabara kumwonyesha shukrani huko Afrika?"

“Mpemba hana nafasi yake maalumu katika vitabu vya sayansi vya shule zetu za msingi na sekondari? Ilinibidi kujua kuhusu babu yangu katika shule ya sekondari, na hata wakati huo, walimu hawakufanikiwa kuwa kubwa jinsi ingeweza kuwa,” anasema Wilman Haonga, mjukuu wa Mpemba.

Kuna nafasi kubwa kwamba wengi wetu tumekutana na hali hii au tutakutana nayo katika maisha yetu; labda ni jambo la kawaida katika maeneo kadhaa ulimwenguni na kwenye jokofu kadhaa - ni kwamba hatuoni tu.

Nafasi ya kuzungumziwa kimataifa ina uwezekano mkubwa zaidi kutokea ikiwa mtu ataanzisha mtindo wa TikTok. Ni nadharia ya kuvutia, lakini si ya kichawi wala ya kishirikina wala sayansi ya kubagua.

Akizungumza na TRT Afrika, Haonga anasema hatuwezi tu kuachia sayansi ichague hatima ya aina kama hiyo, bali Waafrika wote kwa ujumla, kwani anaona tunahitaji kufanya kazi nzuri zaidi katika "kuinua Waafrika zaidi ambao wanaweza kufundishwa shuleni".

Mpemba ni karibu kama maelezo madogo katika hadithi yake mwenyewe; zaidi ya hayo, alilazimika kuvumilia kudhihakiwa sana wakati wa miaka yake ya shule; inaonyeshwa kama kasoro yake ya kuuliza daima kuhusu hali hiyo kana kwamba asingepaswa kuuliza kamwe.

Ukweli kwamba ulimwengu wa kisayansi bado unajishughulisha na utafiti wa Mpemba Effect kuna maanisha kuna umuhimu fulani ambao ulimwengu wa kisayansi unatumai kupata.

Hii ni hadithi ya mvulana mwenye shauku na changamoto zake za kuchukua ugunduzi wake kwa umakini. Hatimaye alipata kuchapishwa katika Jarida la Kifizikia la Marekani mnamo 1969.

Mpemba alifariki dunia tarehe 14 mwezi Mei.

Mwishoni mwa yote, uvumilivu ulimsaidia Mpemba - katika Ted Talk huko Tanzania mnamo 2012, Mpemba alisisitiza, "Endelea kuwa thabiti, na utaendelea kusonga mbele!"