基本介紹
- 中文名：瀝青滴漏實驗
- 外文名：Pitch drop experiment
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
名稱簡介,實驗方法,試驗時間,實驗意義,
名稱簡介
托馬斯·帕內爾教授想向學生們證明這樣一個理論：一些物質看上去雖是固體，但實際上是粘性極高的液體。比如瀝青，看上去像固體，其實是一種粘性極高的液體。焦油瀝青雖在室溫環境下流動速度極為緩慢，但最終會形成一滴。
實驗方法
1927年，澳大利亞昆士蘭州的帕內爾將瀝青樣本放入一個封了口的漏斗內，三年後，即1930年，他將漏斗的封口切開，讓瀝青開始緩慢流動。但是相機錯過了其在2000年的最近的一次的滴落，下一滴的滴落預計在2013年年末。每一滴瀝青需歷經大約10年時間才能滴入漏斗下方的燒杯。
在帕內爾教授之前，貝弗利鐘(Beverly Clock)和牛津電子鐘(Oxford Electric Bell)這兩台科學儀器也曾做過類似實驗。進行瀝青滴漏實驗的大氣條件最初並沒有特別控制，因此，瀝青粘性會因溫度的波動而改變。但是，在1988年第7滴瀝青滴出來後，研究人員開始給實驗場地安裝了空調，以調節室內溫度。實驗室內溫度不再變化，溫度的穩定延長了每滴瀝青從漏斗中滴出來的時間。
2005年獲“搞笑諾貝爾”物理學獎，現今這個實驗由約翰·梅恩斯頓教授負責，2005年10月，他與已故的帕內爾教授憑藉這個實驗獲得“搞笑諾貝爾”物理學獎。無一人親眼看見瀝青從漏斗中滴出來的鏡頭的記錄到2013年7月11日5點終止。
從1944年7月11日開始，帕內爾教授在都柏林聖三一學院進行了類似的實驗。這個實驗還在進行之中，只為了觀察高黏性的液體滴落，這真是令人震驚。他們用圍成一圈的高速相機捕捉這個過程。足足等待了69年最新的一滴於2013年7月11日下午5點滴出，攝像機記錄到了這件事情發生了，第一次記錄到了一滴瀝青的滴落。研究人員通過這個實驗估計，瀝青的粘性大約是水的1000億倍。根據金氏世界紀錄，這項實驗是世界上持續時間最久的實驗，而漏斗內的瀝青仍足夠使這個實驗再持續幾百年。
瀝青滴漏實驗
瀝青滴漏實驗試驗時間
(孝文）瀝青滴出時間表
日期 事件進展 持續時間（月）
1927年 實驗開始
1930年 切開封口
1938年12月 第1滴瀝青滴出 96至108
1947年2月 第2滴瀝青滴出 100
瀝青滴漏實驗
瀝青滴漏實驗1954年4月 第3滴瀝青滴出 108
1962年5月 第4滴瀝青滴出 97
1970年8月 第5滴瀝青滴出 99
1979年4月 第6滴瀝青滴出 104
1988年7月 第7滴瀝青滴出 111
2000年11月28日 第8滴瀝青滴出 148
2013年7月9日 第9滴瀝青滴出 156
實驗意義
在“最長的實驗”變得著名之後，梅因斯通在很多場合都會被要求回答同一個問題：“你覺得第9滴瀝青會在什麼時候掉下來？”
而他每次的回答也完全一致：“我真的不知道。”
這位物理學家解釋說，瀝青的掉落時間取決於在當地平均室溫的環境下，瀝青表面的粘度係數。他同時聲稱，這個持續80餘年的實驗並不能簡單地說明“瀝青是液體而非固體”。更準確的說法是，瀝青是一種相態複雜的混合物。
對於實驗的未來，梅因斯通預測說，隨著漏斗里剩餘的瀝青越來越少，瀝青滴落的速度也會越來越緩慢。他頂著一頭雪白的頭髮說：“整個實驗全部結束，至少還需要100年。”
他甚至已經為自己選好了監護實驗裝置的“接班人”：那是一位昆士蘭大學物理學院的教授，同時也是梅因斯通從前的學生。至於實驗裝置的所有權，梅因斯通堅持，應當屬於帕內爾教授的後人。他說：“我覺得帕內爾家族應該把這個裝置作為他們的‘傳家寶’。”
必須承認，在86年的堅持之後，這個當年看起來簡單而古怪的實驗裝置已經有了點“見證歷史”的意味。1927年，當實驗裝置設計完成的時候，人類剛剛發明了電視，並且發射升空了第一枚火箭。1938年第一滴瀝青掉落的時候，第二次世界大戰正一觸即發。
二戰的硝煙早已散去，人類的現代生活已經天翻地覆，而整個實驗裝置還靜靜地立在那裡，醞釀著第9滴下落的瀝青。
從監控錄像的畫面來看，這滴讓人們等待了12年的瀝青，已經形成了一個“完美的淚滴形”，仿佛隨時都會跌落到燒杯里。
梅因斯通喜歡用富有哲理的言辭來評價這個實驗。他說：“自然界的偉大之處就在於它的不可預測，這也是我們生活的調味品。”
他期待著，當新一滴瀝青最終掉落的時候，學校的其他科學家們能和他一起，補上一個錯過了8次的慶祝活動。他用儘可能美麗的語言去形容這個“卓越成就”：“粘稠的瀝青沿著漏斗狹窄的玻璃管道，形成一個美麗的形狀，最後盡責地躍入燒杯。”
不過，不管人類如何慶祝，那個持續了86年的瀝青實驗，還會安靜地繼續下去。當人們為每一滴掉落的瀝青而期待、失落的時候，那些相隔幾十年的瀝青滴，早已在燒杯底部慢慢融合，看不出一點差別。
瀝青滴漏實驗室
瀝青滴漏實驗室