鲁达 姆潘巴现象是一个流传千年的悬案，说的是热水（液体）有时候会比冷水先结冰。这个现象大家可以在家里用冰箱试验，看是否会发生。在此之前，我也做了一些冷热水结冰的温度记录，但终究没有视觉直观和全面。所以，最后考虑用相机自动记录整个结冰的过程。
全自动的目的是：实验一旦开始，就不会再打开冰箱门人工查看，以免影响冰箱内的温度，干扰冰冻过程。
拍摄方案
为了能在冰箱里拍摄，需要体积小的相机，并且能解决供电的问题。手机是一个选项。但手机在低温下能坚持多久是个问题，尤其是电池；而且把手机放进/拿出冰箱冷冻层，有损坏的风险。最后我决定使用工业相机，它可以通过PoE供电，同时解决数据传输的问题。
拍摄总体方案如下（直接把冰箱冷冻层的抽屉拿出来，调试好了再整体放进去）。
首先各部分都需要固定，以保证在搬动后拍摄画面不会发生变化，不需要重新对焦。于是用3D打印了一个托盘，用于固定水杯；同时也使水有一定的底色。相机用球形云台固定，便于调整角度。其它各部分简单地用双面胶或胶带固定。
相机使用Basler的工业相机，型号14gc，500万像素，PoE供电。使用扁平网线，冰箱门仍可关上。
相机的光圈不用太大，因为曝光时间可以很长。实际调整为F5.6,使得杯子前后壁都在景深范围内。曝光时间大约400毫秒。
用白色的坐标纸作背景，这样有一定的参照。不能使用黑色背景，因为水是透明的，用黑色背景画面会很暗。
照明使用LED手电。手电前加了一层乳胶手套，希望能有散光柔光的效果。手电使用最暗的一档，这样工作时间比较长。
开始实验
准备两杯同样重的水。因为量杯并不精确（而且还有热胀冷缩），还是用秤更可靠一些。先称出两个杯子的重量，实测是一样重的。常温水可以先准备；但开水要在最后准备（一放入冰箱后就立即开始实验）。
将拍摄装置整体搬入冰箱后，打开灯光，插上网线，就可以开启拍摄系统了。先预览画面是正常的（和设计时没有明显的偏移），然后就可以开始拍照了（前面拍的多余的照片可以后期删除）。
如果两杯都是常温水，直接放入冰箱就可以了。如果是开水，则需要加热后用最短的时间倒入杯中、称重（并让重量和冷水一致）、放入冰箱。
注意：拍摄装置放入冰箱后，应该尽快放入水杯开始实验。否则相机和镜头降温后，再抽出抽屉会产生冷凝水，轻则让镜头起雾，重则可能损坏相机。
结束实验
下面是拍摄结束时的样子。
用红外温度计测温，可以看到相机的温度接近零下20摄氏度。
各部分搬出冰箱后会马上产生冷凝水，这对电子产品和镜头都是有害的。一种办法是，一拿出冰箱后，立即用电吹风对它们加热。
顺便说一下，实验结束后，把装置留在冰箱也是不行的。因为一旦打开抽屉，冰箱外的热空气就会跑进去，马上产生冷凝水，镜头也会起雾而不可用。
数据的处理
实验是每5秒拍摄一张照片。我们可以选一些照片来做成视频。比如可以每3张选1张（即15秒一张照片），做成帧率24的视频，这样就相当于15×24=360倍的速度（回放）。
使用ffmpeg，将连续的照片转为H264编码的视频，并缩小为640×480。命令及选项如下：
OPT1="-y -r 24 -f image2" OPT2="-vf scale=640:480 -vcodec libx264 -crf 30 -pix_fmt yuv420p -movflags faststart" ffmpeg $OPT1 -start_number $first -i img-%d.jpg $OPT2 ou拍摄结果
下面是拍摄样张。
首先我拍摄了两次常温净水，结冰时间（开始结冰或完全结冰）没有显著差异。有时候是左杯先一点，有时候是右杯先一点。说明了那两个杯子所在位置的冷却条件相当。
最后用净水，70摄氏度开水 vs 29摄氏度的常温水，115克。可以看到，冷水开始结冰或完成结冰的时间都明显先于热水。
360倍速视频（视频中1秒相当于实际的6分钟）。
1200倍速的以及更多视频请看萝卜头实验室的小视频。
结语
我的几次实验未观察到姆潘巴现象。但逻辑上，不能证明它不存在。我只是证明了，姆潘巴现象并不是在任何条件下都会出现。
本次实验主要是证明了拍摄方案的可行性，比如：Basler相机在低温下的可用性；我的手电在低温下也可以工作较长时间。另外，也是一次延时摄影的实践，拍摄到了完整的结冰过程，以及水的热胀冷缩，蒸发，等等。