L'eau chaude gèle-t-elle vraiment plus vite que l'eau froide ?

Parfois, dans certaines conditions précises — mais pas de façon robuste ni universelle. C'est l'effet Mpemba. Des observations remontent à Aristote, et le jeune Tanzanien Erasto Mpemba l'a popularisé en 1963 en faisant de la crème glacée. Mais l'étude de Cambridge (Burridge et Linden, 2016) n'a pas réussi à reproduire l'effet de manière fiable. Le verdict honnête : ni mythe complet, ni fait établi. C'est un des rares cas où la science n'a pas encore tranché.

Qu'est-ce que l'effet Mpemba exactement ?

L'effet Mpemba est l'observation que, dans certaines conditions, de l'eau initialement plus chaude peut atteindre l'état de glace plus rapidement que de l'eau initialement plus froide placée dans le même congélateur. Il porte le nom d'Erasto B. Mpemba, étudiant tanzanien qui l'a observé en 1963 en préparant de la crème glacée, et publié en 1969 avec le physicien Denis Osborne.

Quels mécanismes pourraient expliquer l'effet Mpemba ?

Plusieurs mécanismes plausibles ont été proposés, aucun ne fait consensus : (1) Évaporation — l'eau chaude perd de la masse en s'évaporant, donc moins de masse à geler. (2) Convection — les courants de convection plus actifs dans l'eau chaude répartissent et évacuent la chaleur plus efficacement. (3) Surfusion — l'eau froide peut rester liquide sous 0 °C plus longtemps avant de cristalliser. (4) Gaz dissous — l'eau chaude contient moins de gaz dissous, ce qui modifierait la formation des cristaux. (5) Liaisons hydrogène. La diversité même des explications est un signe que le phénomène est mal compris.

Qu'a montré l'étude de Cambridge en 2016 ?

En 2016, Henry Burridge et Paul Linden (Cambridge) ont publié dans Scientific Reports « Questioning the Mpemba effect: hot water does not cool more quickly than cold ». En mesurant le temps que met l'eau à atteindre 0 °C, ils n'ont trouvé aucune preuve d'un effet Mpemba robuste et reproductible, et ont conclu que le phénomène dépendait fortement de la définition exacte du « moment de gel » et des conditions expérimentales. Leur travail a été contesté par d'autres équipes.

Pourquoi est-ce si difficile à reproduire ?

Parce que le résultat dépend de variables nombreuses et difficiles à contrôler : géométrie du contenant, position dans le congélateur, présence de gaz dissous, niveau d'évaporation, formation de givre, et surtout la définition de « gelé » (apparition de la première glace ? eau entièrement solide ? atteinte de 0 °C ?). Changez une variable et l'effet apparaît ou disparaît. C'est exactement pourquoi les physiciens restent divisés.

L'effet a-t-il été démontré en laboratoire contrôlé ?

Oui, mais dans un système abstrait, pas dans de l'eau de cuisine. En 2020, Kumar et collègues ont publié dans Nature « Exponentially faster cooling in a colloidal system », démontrant un effet Mpemba reproductible et quantitativement prévisible dans un système colloïdal contrôlé. Cela prouve qu'un « effet Mpemba » thermodynamique existe en principe — mais ne tranche pas la question de l'eau ordinaire dans un congélateur de cuisine.

Faut-il mettre de l'eau chaude au congélateur pour des glaçons plus vite ?

Non, ne comptez pas dessus. Comme l'effet n'est ni robuste ni universel, vous obtiendrez le plus souvent l'inverse : l'eau chaude met plus de temps à geler. L'effet Mpemba est un cas-limite intéressant pour la science, pas une astuce de cuisine fiable. Pour des glaçons rapides, l'eau froide reste le pari le plus sûr.

L'eau chaude gèle-t-elle plus vite que l'eau froide ? L'effet Mpemba : mythe ou réalité

C'est l'un des faits « scientifiques » les plus partagés dans les cours de physique : mettez de l'eau bouillante au congélateur, et elle gèlerait avant l'eau froide. Contre-intuitif, presque magique — et défendu par des noms aussi prestigieux qu'Aristote. Sauf qu'en 2016, des physiciens de Cambridge ont essayé de le reproduire… et n'ont rien trouvé. Alors, vraie merveille de la nature ou légende tenace ? La réponse honnête est plus rare et plus intéressante que « oui » ou « non ».

⚖ Le verdict en une phrase

NON TRANCHÉ. Ni mythe pur, ni fait établi. Sous certaines conditions précises, de l'eau chaude peut geler plus vite que de l'eau froide — le phénomène a été observé d'Aristote à Mpemba, et même reproduit en laboratoire dans un système contrôlé (Nature, 2020). Mais il n'est ni robuste, ni universel, ni expliqué par un mécanisme unique : l'étude de Cambridge 2016 n'a pas réussi à le reproduire dans l'eau ordinaire. C'est l'un des rares cas où la science n'a pas encore tranché — et c'est parfaitement honnête de le dire.

Non tranché

Ce qu'on sait réellement (les faits avérés)

Le phénomène est ancien. Aristote, Francis Bacon et René Descartes l'ont tous mentionné. En 1775, le chimiste écossais Joseph Black observa que l'eau préalablement bouillie gelait plus vite.
Le nom vient de 1963. Erasto B. Mpemba, étudiant tanzanien, remarque que son mélange à crème glacée chaud gèle avant celui de ses camarades. Publié en 1969 avec le physicien Denis Osborne.
Aucun consensus sur le mécanisme. Au moins cinq explications concurrentes coexistent, ce qui est en soi un signal d'alerte scientifique.
Échec de reproduction majeur. Burridge & Linden (Cambridge, Scientific Reports, 2016) ne trouvent aucun effet robuste dans l'eau.
Preuve de principe en labo. Kumar et al. (Nature, 2020) démontrent un effet Mpemba reproductible dans un système colloïdal contrôlé — mais ce n'est pas de l'eau de cuisine.

Les deux camps, argumentés sérieusement

🗣️ Le défenseur (l'effet est réel)

Les arguments les plus solides :

Vingt-quatre siècles d'observations. D'Aristote à Bacon, de Descartes à Joseph Black (1775) à Mpemba (1963), trop de témoins indépendants ont rapporté la même chose pour que ce soit une simple illusion.
Des mécanismes physiques plausibles. L'évaporation retire de la masse à l'eau chaude (moins d'eau à geler). La convection plus vigoureuse évacue la chaleur plus efficacement. La surfusion peut retarder la cristallisation de l'eau froide. Les gaz dissous, plus rares dans l'eau chaude, modifient la nucléation de la glace.
Reproductible dans les bonnes conditions. L'effet apparaît quand la géométrie, l'évaporation et le refroidissement s'alignent — ce n'est pas du hasard, c'est de la sensibilité aux conditions.
Validé en laboratoire abstrait. L'étude Nature 2020 sur un système colloïdal prouve qu'un « effet Mpemba » thermodynamique existe bel et bien en principe.

🔬 Le sceptique répond

Les faits qui dérangent :

Cambridge 2016 : échec de reproduction. Burridge & Linden mesurent le temps pour atteindre 0 °C sur de nombreux essais : aucun effet Mpemba robuste. Conclusion publiée : « l'eau chaude ne refroidit pas plus vite que la froide ».
Tout dépend de la définition de « gelé ». Première paillette de glace ? Bloc entièrement solide ? Atteinte de 0 °C ? Selon le critère choisi, l'effet apparaît ou s'évanouit. Ce n'est pas un phénomène, c'est un artefact de définition.
Biais expérimentaux. Position dans le congélateur, formation de givre, contenant qui fond dans la couche de glace du fond, thermocouples mal placés : autant de sources d'erreur qui « créent » l'effet.
Pas d'effet robuste = pas d'effet utile. Un phénomène qui n'apparaît que dans des conditions introuvables n'est pas une loi de la nature. Le Skeptical Inquirer parle carrément de « ascension et chute » de l'effet Mpemba.

Ce que dit vraiment la science

Mécanismes : plausibles mais non unifiés

Affirmation 1 — « On sait pourquoi l'eau chaude gèle plus vite »

Faux — personne ne sait. Le problème n'est pas le manque d'explications, c'est leur abondance contradictoire. Évaporation, convection, surfusion, gaz dissous, liaisons hydrogène : chaque équipe favorise un mécanisme différent, et aucun ne suffit seul à rendre compte des observations. En bonne science, quand cinq explications rivalisent sans qu'aucune ne s'impose, c'est généralement que le phénomène lui-même est mal défini ou intermittent. La multiplicité des « causes » n'est pas une richesse ici — c'est un symptôme.

Reproductibilité : le cœur du litige

Affirmation 2 — « L'effet a été prouvé »

Nuance critique. Il faut distinguer deux choses. Dans l'eau ordinaire, l'étude phare de reproduction (Cambridge, 2016) échoue à trouver l'effet — et sa réplique par d'autres équipes reste contestée des deux côtés. Mais dans un système contrôlé et abstrait (colloïdes, Nature 2020), un effet de « refroidissement anormalement rapide » a bel et bien été démontré et prédit quantitativement. Conclusion : un effet Mpemba thermodynamique général existe dans certains systèmes ; mais que celui-ci se produise de façon fiable dans un congélateur de cuisine reste non démontré.

Le bon réflexe scientifique

Affirmation 3 — « Il faut conclure oui ou non »

Non — c'est précisément le piège. L'effet Mpemba est un excellent rappel que la science n'est pas une machine à verdicts binaires. Certaines questions restent ouvertes, et l'honnêteté intellectuelle consiste à le dire plutôt que de forcer une conclusion. « On ne sait pas encore, voici pourquoi c'est dur à trancher » est une réponse scientifique parfaitement valide — bien plus que « c'est vrai, je l'ai vu » ou « c'est faux, c'est impossible ».

Le verdict honnête

L'effet Mpemba n'est ni un mythe à démolir, ni un fait à graver dans le marbre. Le défenseur a raison sur un point : le phénomène a été observé trop souvent, depuis trop longtemps, par trop d'esprits sérieux pour être balayé comme une pure illusion — et un effet de refroidissement anormal a même été démontré en laboratoire contrôlé. Le sceptique a raison sur l'essentiel : dans l'eau ordinaire, l'effet n'est ni robuste, ni reproductible à volonté, ni expliqué par un mécanisme unique, et il dépend lourdement de la façon dont on définit « gelé ». La vérité 2026 tient donc en une phrase qui dérange les amateurs de réponses tranchées : oui, l'eau chaude peut parfois geler plus vite que l'eau froide, dans des conditions précises et mal cernées — mais non, ce n'est pas une règle fiable de la nature. C'est l'un des rares sujets de physique quotidienne où la communauté scientifique est encore honnêtement divisée. Et reconnaître cette zone grise, c'est faire de la science — pas en avoir peur.

⚠️ Avant de tenter l'expérience chez vous Ne comptez surtout pas sur l'effet Mpemba pour des glaçons rapides : dans la grande majorité des cas, l'eau chaude met plus de temps à geler. Et n'imitez pas les vidéos virales de « lancer d'eau bouillante par grand froid » : ce phénomène-là (vaporisation instantanée dans l'air à -30 °C) n'a rien à voir avec l'effet Mpemba et peut causer de graves brûlures si le vent rabat l'eau chaude sur vous. Curiosité scientifique ≠ astuce domestique fiable.

Sources :

Burridge, H. C. & Linden, P. F. — « Questioning the Mpemba effect: hot water does not cool more quickly than cold », Scientific Reports (Nature), 2016.
Kumar, A. & Bechhoefer, J. — « Exponentially faster cooling in a colloidal system », Nature, 2020.
Mpemba, E. B. & Osborne, D. G. — « Cool? », Physics Education, 1969 (publication fondatrice).
Skeptical Inquirer — « The Rise and Fall of the Mpemba Effect », 2023.
Chemistry World — « The Mpemba effect: fact or fiction? » et « Doubt cast on its existence ».
Wikipedia — « Mpemba effect » (historique Aristote / Bacon / Descartes / Joseph Black, mécanismes proposés).
Phys.org — « Demonstrating the Mpemba effect in a controlled setting », 2020.

FAQ — L'effet Mpemba 2026

L'eau chaude gèle-t-elle vraiment plus vite ?

Parfois, dans des conditions précises — mais pas de façon robuste ni universelle. C'est l'effet Mpemba. Ni mythe complet, ni fait établi : un des rares cas où la science n'a pas tranché.

C'est quoi l'effet Mpemba ?

L'observation que de l'eau plus chaude peut, dans certaines conditions, atteindre l'état de glace avant de l'eau plus froide. Nommé d'après Erasto Mpemba, étudiant tanzanien qui l'a observé en 1963 (crème glacée), publié 1969.

Quels mécanismes proposés ?

Évaporation, convection, surfusion, gaz dissous, liaisons hydrogène. Aucun ne fait consensus — leur multiplicité contradictoire est justement un signe que le phénomène est mal compris.

Qu'a montré l'étude de Cambridge 2016 ?

Burridge & Linden (Scientific Reports) n'ont trouvé aucun effet Mpemba robuste dans l'eau. Conclusion : tout dépend de la définition de « gelé » et des conditions. Travail contesté ensuite.

L'effet a-t-il été démontré en labo ?

Oui, mais dans un système colloïdal abstrait (Nature, 2020), pas dans l'eau de cuisine. Cela prouve qu'un effet Mpemba thermodynamique existe en principe, sans trancher le cas de l'eau ordinaire.

Dois-je mettre de l'eau chaude au congélateur ?

Non. L'effet n'étant ni robuste ni fiable, l'eau chaude met le plus souvent plus de temps à geler. Pour des glaçons rapides, l'eau froide reste le meilleur pari.

L'eau chaude gèle-t-elle plus vite que l'eau froide ? L'effet Mpemba : mythe ou réalité ?