托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

人們一定見過瀝青,也一定走過用瀝青鋪的路!但是,瀝青是什麼形態的?它到底是固體還是液體?

事實上,為了證明瀝青是液體而非固體,也為了證明物體的性質並不是像我們肉眼看上去那麼簡單。澳大利亞的托馬斯·帕內爾教授於1927年做了一個著名的“滴瀝青”實驗。

這個實驗從開始到現在,已牽動人們的目光將近一個世紀,耗盡了兩代物理學家的生命。作為實驗發起人的物理學家帕內爾以及後來接手他的梅因斯通都早已作古,但實驗卻還遠遠沒有結束。

目前是由梅因斯通的學生接手了這個實驗,據科學家們推測,實驗可能再持續長達一個世紀的時間。

托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

滴瀝青

憑藉這個實驗,發起人帕內爾教授也榮獲了“搞笑諾貝爾”物理學獎,同時該實驗也創造了世界上持續時間最久的實驗吉尼斯世界紀錄。

這個“滴瀝青”實驗究竟是怎麼回事?實驗證明了瀝青到底是液體還是固體?這個長達幾個世紀的實驗到底意義何在?

“滴瀝青”實驗到底是怎麼做的?

1927年,澳大利亞物理學家帕內爾教授在昆士蘭大學給學生們講課時,提出了一個觀點:“世界上有些東西看上去像是固體,但實際上卻是液體,許多物體其實都並不像我們看上去那麼簡單,比如瀝青。”

瀝青在不同的情況下,可以呈現出液體和固體兩種形態。當瀝青是固體形態時表現得非常堅硬,甚至可以抗擊錘子的敲打而不變形。但即使是這樣,固體形態的瀝青都不是真的固體,而是可以流動的液體。

為了證明這一點,帕內爾教授便打算做一個實驗,讓固體形態的瀝青流動起來,並進行觀測。這就是世界著名的“瀝青滴漏實驗”。

托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

瀝青

但這個實驗無疑是相當漫長的,實驗準備就花了3年時間。帕內爾教授先是將液體形態的瀝青裝進一個漏斗形的小杯裡,然後用三年的時間等待它凝固成為固體形態。

瀝青凝固之後,就將漏斗的封口剪開,然後在其下方放置一個杯子,觀察瀝青是否會滴進杯子裡,以及什麼時候能滴完。就這樣,這個長達幾個世紀的觀察便開始了。

從實驗準備開始,迄今為止已經過去了近一個世紀的時間,瀝青已滴落了9滴出來。但幾代人苦苦守候了90多年,熬死了兩名物理學家,卻始終沒有一個人能觀測到瀝青的滴落過程。這又是怎麼回事呢?

一個世紀來,沒有一個人觀測到瀝青滴落的過程

1、1938年12月,第一滴瀝青滴落。

帕內爾教授把實驗裝置安放好後,就苦苦等待第一滴瀝青的滴落。整整過了8年零11個月,在1938年12月,第一滴瀝青終於滴到了杯子裡。

但令人遺憾的是帕內爾當時卻不在現場,錯過了這個歷史性的時刻,並且當時也沒有攝像機可以用來記錄,所以第一滴瀝青的滴落就這樣被錯過。

托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

瀝青

2、第二、第三滴瀝青滴落。

錯過第一滴瀝青的帕內爾又開始了一個漫長的等待,又是8年過去了,在1947年2月,迎來了第二滴瀝青滴落。但同樣,帕內爾因沒在現場而錯過了。

1948年9月,帕內爾教授去世了,至死他沒有能親眼見到他苦苦等待了20年的瀝青滴落過程。

在帕內爾死後,又過了6年。在1954年4月,第三滴瀝青滴落,而這次卻因實驗無人照看而被錯過了。

3、被梅因斯通陰差陽錯錯過的5次滴落。

1961年,另一個物理學家梅因斯通教授接手了這個實驗。他接手之後瀝青共滴落了5滴,但都被他陰差陽錯地錯過。

1962年5月的第四滴瀝青,梅因斯通因新婚度蜜月而錯過;1970年8月的第五滴瀝青,在這滴瀝青快滴落時,梅因斯通整整守了它一個週末,就在他因精疲力盡而回家休息時,瀝青滴落了下來。

1979年4月的第六滴瀝青,梅因斯通因學校放假回家而錯過;1988年7月的第七滴瀝青,梅因斯通因為出實驗室去喝杯咖啡,5分鐘時間就這麼錯過。

托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

瀝青滴漏時間表

屢次錯過的梅因斯通教授憤怒了。於是他在實驗室裡加裝攝像機,對瀝青滴漏進行24小時監控拍攝

可惜人算不如天算。

2000年11月28日,第八滴瀝青滴落了。可是——在這個時候因為熱帶風暴造成實驗室停電20分鐘,所以攝像機不能工作!悲劇的梅因斯通教授即使用上了攝像機,卻依然沒能觀測瀝青滴落的過程。

後來梅因斯通又加裝了3臺攝像機,全方位多角度地對著瀝青滴漏進行拍攝。但遺憾的是,就在第九滴瀝青滴落的前一年,2013年8月,梅因斯通教授因中風去世了。

4、2014年,第九滴瀝青滴落。

梅因斯通教授去世以後,由他的學生安德魯·懷特教授接手了實驗。安德魯接手實驗沒多久就迎來了瀝青的第九次滴落,但遺憾的是這次滴落卻被他自己破壞了。

當時眼看著瀝青就要滴落在杯子裡了,但安德魯發現了一個問題,之前滴落到杯子裡的8滴瀝青堆得太高了,新的瀝青感覺有點滴不下來。

托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

瀝青

這怎麼辦呢?於是安德魯準備換一個新的杯子。但沒想到的是,就在他換杯子的時候,這一滴等了13年的瀝青被他不小心扯斷了。

全世界一起守候第十滴瀝青滴落

瀝青的流動到底有多慢呢?澳洲大陸由於板塊漂移作用,每年會向北移動約6cm,而瀝青流動的速度要比地球板塊運動還要慢10倍。

所以瀝青滴漏實驗從開始到現在馬上100年了,一共只滴落了9滴,但卻無人能親眼見到瀝青的滴落過程,甚至連攝像機都沒有能拍到,吊足了人們一個世紀的胃口。

托馬斯·帕內爾為證明瀝青是液體進行“滴瀝青”,但百年只滴九滴

滴瀝青實驗

自從這個實驗被報道出來之後,便引起了全世界的極大興趣。得不到的永遠在騷動,之前9次都全被錯過,所以人們越是看不到才越是想看。

據安德魯·懷特教授的推測,下一滴瀝青滴落的時間大約在2027年。為了讓更多的人一起來觀測瀝青的滴落,實驗室工作人員專門建立了一個網站,任何人登入網站都可以24小時不斷觀測瀝青滴落的直播。

“滴瀝青”實驗到底意義何在?

其實,如果說這個實驗的目的是為了證明瀝青是液體而不是固體,那麼早在第一滴瀝青滴落的時候這個目的就已經達到了,那後面實驗還延續幾個世紀,並且引起全世界關注的意義何在呢?

正如梅因斯通教授所說:“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。”

而從另一個角度來說,這個實驗又何嘗不是歷史的見證。它見證了人類第一枚火箭升空;見證了第二次世界大戰的戰火硝煙;見證了人類登月、太空飛行;見證了……

歷經世事變幻,滄海桑田,但這個實驗裝置依然默默地佇立在那裡,靜靜地等待第十滴瀝青的掉落。

釋出於:山東