Pourquoi de l’eau chaude gèle-t-elle parfois avant de l’eau froide ? Les physiciens se disputent encore
Tu prépares des glaçons. Tu as le choix entre remplir le bac avec l’eau glacée du frigo ou avec l’eau brûlante de la bouilloire. Le bon sens dit que la première gagnera. Pourtant, depuis plus de 2 000 ans, des gens jurent avoir vu le contraire.
Alors, qui a raison : ton bon sens ou ces témoins obstinés ? La réponse est moins simple qu’on pourrait le croire.
Un lycéen, une glace maison et des moqueries
En 1963, à Magamba, en Tanzanie, un lycéen nommé Erasto Mpemba prépare une glace maison. D’après le récit le plus répandu, il observe que son mélange encore chaud prend plus vite au congélateur que celui, déjà refroidi, de ses camarades.
Ses camarades se moquent de lui. Son professeur de physique aussi : pour lui, c’est impossible. Mais Mpemba insiste.
Il croise plus tard un physicien venu en visite, Denis Osborne. Celui-ci tente l’expérience, et ils publient ensemble leurs résultats en 1969. Le phénomène porte depuis le nom du lycéen : l’effet Mpemba.
Sur le papier, c’est absurde. Pour devenir glace, l’eau chaude doit d’abord passer par toutes les températures que franchit l’eau tiède. Elle devrait donc arriver en retard, et pourtant.
Aristote et Descartes avaient déjà vu la même chose
Mpemba n’a pas découvert l’effet, il l’a remis au goût du jour. Aristote en parlait déjà au IVe siècle avant notre ère. Selon lui, le froid agit plus fort quand il entoure son contraire, le chaud.
Descartes, bien plus tard, affirmait lui aussi avoir constaté que l’eau chaude gèle plus vite. Les explications de l’époque nous font sourire aujourd’hui, mais l’observation, elle, ne disparaissait pas.
Les scientifiques modernes ont donc cherché une cause. Ils en ont proposé beaucoup, et c’est là que l’histoire se complique.
Cinq suspects, aucun coupable officiel
Premier suspect : l’évaporation. L’eau chaude s’évapore plus vite, donc il en reste moins à geler. Moins d’eau, c’est moins d’énergie à évacuer.
Deuxième suspect : la convection. Dans un récipient chaud, l’eau circule en permanence, car le haut et le bas n’ont pas la même température. Ces mouvements entretiennent un refroidissement actif par la surface.
Troisième piste : les gaz dissous. Chauffer l’eau en chasse une partie, ce qui pourrait changer la façon dont elle gèle. Quatrième piste : une couche de glace qui se forme très vite à la surface de l’eau froide et l’isole du reste, comme un couvercle.
Le souci, c’est que l’effet a aussi été signalé avec de l’eau distillée. Cela affaiblit certaines explications. Et ce n’est pas le plus gênant pour les physiciens.
Le vrai problème : personne n’arrive à le reproduire proprement
Quand les chercheurs refont l’expérience avec rigueur, les résultats divergent. Futura rappelle que les tentatives de reproduction rigoureuse échouent régulièrement. Un article de revue paru en 2025 va plus loin : pour des températures positives, il n’y aurait pas d’effet Mpemba, hors cas très particuliers.
Quanta Magazine a même montré un piège de mesure. Quand on compare les températures des deux tasses à la même hauteur, l’effet disparaît. Avec un seul centimètre d’écart pour le thermomètre, on peut produire une fausse preuve.
Autre coupable possible : la surfusion. L’eau peut descendre sous 0 °C sans geler, puis se figer d’un coup, à un moment imprévisible. Deux bacs identiques peuvent alors geler dans un ordre différent d’une fois sur l’autre.
Voilà pourquoi chacun peut « prouver » ce qu’il veut dans sa cuisine. Mais ce n’est pas la dernière surprise.
Le débat portait peut-être sur deux phénomènes différents
Début 2026, une équipe de l’université du Minnesota a pointé un problème de définition. Selon elle, l’expression « effet Mpemba » mélange deux choses distinctes.
La première : un échantillon chaud atteint 0 °C avant un échantillon froid. La seconde : il devient réellement de la glace avant lui. Les deux ne sont pas du tout la même question, et les chercheurs ne se répondaient pas toujours sur le même sujet.
Des projets avaient même été envisagés pour tester l’effet dans l’espace, où la convection ne joue plus. L’idée était simple : si l’effet persiste sans gravité, la convection n’est pas la clé.
Et d’ailleurs, ton congélateur y est pour quelque chose
Dans la pratique, beaucoup de détails comptent. La forme du récipient, la quantité d’eau, la glace déjà accumulée dans le congélateur. Une eau chaude peut même faire fondre le givre sous le bac, ce qui améliore le contact thermique avec la paroi froide.
Ces détails expliquent pourquoi certains obtiennent un « effet » chez eux. Cela ne prouve pas une loi universelle de la nature, mais cela n’invalide pas non plus leur observation.
On retrouve ce même goût du détail trompeur ailleurs : l’histoire d’une tranche de pièce striée a elle aussi un lien avec Newton. Et la physique du quotidien cache bien d’autres pièges. Par exemple, le miel qui ne périme jamais paraît aussi défier le bon sens.
Autre énigme de cuisine : pourquoi ton café t’envoie aux toilettes avant même la dernière gorgée. Côté sensations bizarres, le crissement d’une craie te hérisse pour des raisons très précises. Et même un simple hoquet garde une part de mystère.
La réponse en une phrase
Oui, ça arrive parfois, et c’est ce qui fascine : un lycéen a posé une vraie question, et la science ne s’accorde toujours pas sur le mécanisme, ni même sur le fait que l’effet soit réel. Alors, la prochaine fois que tu fais des glaçons, tu oses tenter l’expérience ?
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