瀝青滴漏是一項長得讓人難以相信的物理實驗,這項實驗最初由託馬斯·帕內爾教授實施,旨在向學生證明物質的性質並不像看上去那樣簡單。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,它在室溫環境下流動速度極為緩慢,但最終會形成一滴。
該實驗於2005年獲得「搞笑諾貝爾獎」物理學獎。
這是一個從1927年一直持續到今天的研究。為了證明瀝青是液體,1927年,澳大利亞昆士蘭大學專家託馬斯·帕奈爾將一些瀝青融化到了一個漏鬥裡,然後冷卻。帕奈爾開始等待,等了8年,第一滴瀝青水滴終於淌了下來。他又等了9年,終於等到了第二滴。當帕奈爾去世後,約翰·梅恩斯頓繼續了這一實驗。2005年10月,他與已故的託馬斯·帕奈爾教授憑藉這個實驗獲得「搞笑諾貝爾獎」物理學獎。現在這項實驗仍在繼續,並可能持續數百年。
每10年流下一滴瀝青
1927年,託馬斯·帕奈爾將瀝青樣本放入一個封了口的漏鬥內,三年後,即1930年,他將漏鬥的封口切開,讓瀝青開始緩慢流動。每一滴瀝青需歷經大約10年時間才能滴入漏鬥下方的燒杯。
在帕奈爾教授之前,貝弗利鍾(Beverly Clock)和牛津電子鐘(Oxford Electric Bell)這兩臺至今使用的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鬥中滴出來的時間。
2013年7月9日下午5點,高速相機第一次完整地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,而漏鬥內的瀝青仍足夠使這個實驗再持續幾百年。 時至今日,瀝青滴出時間表如下:
自然界的偉大之處就在於它的不可預測
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10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多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,隨著漏鬥裡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87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。
而現在,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10滴下落的瀝青。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。」
【相關連結】搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)是對諾貝爾獎的有趣模仿。其名稱來自Ignoble(不名譽的)和Nobel Prize(諾貝爾獎)的結合。主辦方為科學幽默雜誌(Annals of Improbable Research,AIR),評委中有些是真正的諾貝爾獎得主。其目的是選出那些「乍看之下令人發笑,之後發人深省」的研究。頒獎儀式每年十月,在諾貝爾獎頒獎前一至兩周舉行,地點為哈佛大學的桑德斯劇場(Sanders Theater)。「搞笑諾貝爾獎」由美國人馬克·亞伯拉罕創辦,從1991年開始,每年頒獎一次。入選「搞笑諾貝爾獎」的科學成果必須不同尋常,能激發人們對科學、醫學和技術的興趣。與其他學術獎不同,另類諾貝爾獎得主不會拿到任何獎金,得不到各方讚譽,更不可能使科學出現革命性進步,但是所有獲獎的研究都曾在著名學術雜誌上發表。為了與正式的諾貝爾獎「分庭抗禮」,搞笑諾貝爾獎頒獎常在前者之前一周舉行。獲獎者自費到場領獎,獎品是由廉價材料製成的手工藝品,但頒獎者卻是貨真價實的往屆諾貝爾獎獲獎者。
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