1963년, 탄자니아의 평범한 중딩이었던 음펨바(Erasto B. Mpemba) 는 학교 가정시간에 아이스크림 만들기를 하고 있었어요. 뜨겁게 뎁힌 우유에 설탕등등 섞어서 식힌다음 얼려먹는 수업이었는데 학교에서 아이스크림도 만들어먹고 바람직하네요. (여러분도 집에서 해보세요 스댕보울에 얼음+소금넣고 그위에 다른스댕에 우유넣고 마구섞으면 우유거품이 얼면서 아이스크림 됨. 아니면 우유를 냉동실에 넣다뺐다넣다뺐다x10 하면서 섞어주면.... 아 여기는 요리글이 아니니 여기까지)

좌우지간 그런데 냉동실 자리가 모자랐나봐요 다른애들은 다들 일찍 만들어서 뜨거운 우유를 식혀서 냉동실에 넣는데 음펨바는 뭔 딴짓했는지 밍기적대다가 가만보니 자기 아이스크림 얼릴 자리가 없어보이는거... 그래서 얍삽했던 음펨바는 식히지도 않은 자기 아이스크림 용액을 냉동실에 바로 넣어버렸습니다. (여러분 아시다시피 뜨거운거 냉장고에는 식혀서 넣으세요 그거 식히느라 전기세나감)

뭐 자기가 학교 전기세 내는거 아니니까 음펨바는 그냥 뜨거운채로 아이스크림 용액을 냉동실에 넣었는데, 거기에 더해서 참을성도 없었나봐요. 아오 내꺼 언제되는거임? 하면서 냉동실을 열어봤던 음펨바는 깜놀하게 돼요. 자기보다 먼저 식혀서 넣었던 다른애들 아이스크림보다, 뜨거운 채로 넣었던 자신의 아이스크림이 먼저 얼어붙어 있었던 겁니다!

엉 이게뭐임!? 하면서 신기해하던 음펨바는 선생님께 물어봤죠. "선생님! 왜 뜨거운채로 넣었던 제 아이스크림이 다른애들보다 먼저 얼었을까요?"  하지만 돌아온 답은 "뭐래 니가 착각했겠지" 였습니다. 이상하게 생각한 음펨바는 집에서 물을 가지고 같은 실험을 더해봤어요. 그런데 그때마다 뜨거운 물 쪽이 더 빨리 얼어붙는 겁니다!?

헐 개신기. 이걸 학교에가서 선생님이랑 애들한테 말해봤지만 평소 음펨바의 학교생활이 어땠는지 선생님이랑 애들은 "아 뭐래 자꾸 헛소리임", "그건 음펨바의 물리학이겠지 크크", "음펨바의 세계에서는 뜨거운물이 찬물보다 빨리얼어붙습니다! 크크크" 하면서 놀렸어요. 사춘기 음펨바는 시무룩해서 더이상 여기에 대해 이야기하지 않았죠.

그러다가... 음펨바는 자라서 고등학생이 되었어요. 고등학생이 되었어도 그 '아이스크림 실험' 은 잊혀지지가 않았죠. 분명 뜨거운게 빨리 어는데... 상식적으로 말이 안되는 일이긴 해서 대체 왜? 하는 궁금증을 항상 음펨바는 가지고 있었습니다. 그러던 어느날! 고등학교 교장선생님이 대학 교수이자 물리학자인 '데니스 오스본' 씨를 모셔서 특강시간을 만들었어요. 올, 물리학자? 그래서 그 날을 벼르고 벼르던 음펨바는, 교수의 특강에 참석한 다음 Q&A 시간에 질문을 했습니다.

"같은 부피인 35도의 물과 100도의 물을 냉동실에 넣었더니, 100도의 물이 먼저 얼었습니다. 왜 그런겁니까?"

이건 물리학 교수이던 오스본 박사를 당황하게 만드는 질문이었어요. 그런데 오스본 박사는 무언가 좀 다른 사람이긴 했나봅니다. 그는 피식거리지 않고, 음펨바의 질문에게 진지하게 답합니다.

"음, 당장 이해할수는 없는 현상이지만, 내가 실험실에 돌아가서 다시 실험을 해본 다음 답변을 해 주도록 하지요."

그리고 연구실에 돌아온 오스본 박사는 그의 지도학생들에게 실험을 하도록 시킵니다. 대학원생은 '아또 뭐래...' 하면서 투덜거리면서 오스본 박사가 지시한 실험을 해보지요. 결과는 충격적이었습니다. 정말로 온도가 높은 물이 온도가 낮은 물보다 더 먼저 얼어붙은 것입니다. 대학원생들은 오스본 박사에게 '되는데요?' 라고 결과를 전달했고, 오스본 박사는 음펨바와 함께 이 현상을 1969년에 'Physics Education' 에 정리해서 기고했습니다. 물론 1저자는? 음펨바였지요.

이 현상은 '음펨바 효과' 로 이름붙여지고, 실제로 상당히 오랜기간동안 물리학계의 난제였습니다. 다양한 물리학적 이론들이 제시되었지만 어느 하나 명쾌하게 음펨바 효과를 설명해주는 이론은 없었지요. 영국왕립화학회는 이 현상을 설명하는데 상금을 걸기도 했습니다. 무려 2013년, 음펨바 현상이 발견된지 50여년만에 싱가포르 난양기술대학 순창칭 교수 / 장시 박사팀이 고온과 저온에서의 분자간 결합 및 에너지를 기반으로 음펨바 현상의 비밀을 밝혀냈다 하여 화제가 되었지만, 이마저도 완벽한 설명은 아니라는 반론도 있습니다.

음펨바 효과에 대한 과학적이고 구체적인 지식은 저도 관련분야 사람이 아니어서 더이상 깊게 파고들기도 뭣하고 파고들 지식도 없지만, 한 중학생의 호기심어린 실험과 탐구, 그리고 그것을 무시하지 않은 한 연구자의 과학적 사고방식과 실험이 현대물리학에서도 쉽사리 설명못하는 신비한 현상을 세상에 소개한 것은 참 흥미로운 일입니다. 보다 이런식의 탐구하고 문제를 해결하기 위해 몰두하는 방식의 교육이 많이 이루어졌으며 좋겠다는 바람도 있고요.

아 그리고 여러분은 물 빨리 얼리고 싶으시면 냉동실에 뜨거운물 넣으세요