瀝青是我們非常熟悉的一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料,主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種。它是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物,是高黏度有機液體的一種,呈液態,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。
關于瀝青,在科學界至今還在進行一項堪稱最水、也是時間最為悠久至今還在進行的一項實驗,為什么說最水,因為他歷時長達百年,只誕生了一篇論文,這就是著名的瀝青滴漏實驗。
1927年,澳大利亞昆士蘭大學教授托馬斯·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。這就是這個實驗的初衷。
他將一些瀝青加熱,倒進一個封住下端的漏斗中靜置。這個靜置整整等了3年,帕內爾認為這種物質已經冷卻并且穩定了下來,才切開下端封口,帕內爾這才正式開始進行瀝青滴漏實驗,記錄瀝青的滴漏時間,由此來測量瀝青在常溫下的流動速率。開始等待滴落,這個時候他的學生都已經換了一批了。
直到1938年,經過了8年漫長時間的等待,第1滴瀝青滴出 ,這個時候他的學生已經換了三批了,不知道他有沒有特地寫信告訴自己的學生實驗成果,不過估計學生也不是很想知道,而在1947年,見證了第2滴之后,帕內爾再也沒有見到第3滴,就于1948年去世,僅60歲。
然后這項實驗就被人所遺忘了,瀝青滴漏實驗的器材被收進實驗的木柜子里,唯一記得的估計是時刻想要把它丟掉的實驗室管理員。
1961年,在第4滴掉落之前,在澳大利亞昆士蘭大學工作才兩天的物理學家約翰·梅因斯通發現了帕內爾進行的這個古怪實驗,這個時候瀝青在1954年又滴出過1滴。
這圖存在一點問題,梅因斯通沒有經歷第3滴
約翰·梅因斯通對此實驗很感興趣,由此成為了第二任負責人,約翰·梅因斯通共經歷了5次瀝青滴落,但是因為種種原因,都沒有拍下瀝青滴落的瞬間,這也成為了他終生的遺憾(具體原因有因為結婚而錯過、買咖啡錯過、攝像頭壞了而錯過等,最坑的一次是遲到5分鐘而錯過)。
而這恰恰是這項實驗最有價值和意義的一點,因為從來沒有人見過瀝青是如何滴下的,記錄實驗過程的網絡攝像頭也從沒有將瀝青下落的情景拍攝下來,所以沒有人知道瀝青滴和瀝青塊分離的時候究竟發生了什么。此外,氣候、空調的使用以及大樓裝修產生的震動,對瀝青滴落速度是否會帶來影響,這些都是需要研究的內容。
這項果實最終被愛爾蘭都柏林的圣三一學院摘取,圣三一學院在1944年也開始了瀝青滴落實驗,多年以來,開始這項實驗的科學家已被人們忘記,并且實驗裝置被放置于無人看管的架子上,鮮有人問津。直到有一天,一些科學家想起了這項實驗,2013年7月11日下午5時左右,圣三一學院終于首次拍下了瀝青滴落的瞬間。
圣三一學院研究小組通過監視該液滴的演化過程,估計了這種瀝青的黏性,滴落的時間是1/10秒,結果顯示它比蜂蜜黏稠約200萬倍,或者是水的黏性的約200億倍。而液滴的形成速度主要取決于瀝青的確切成分,以及溫度和震動等環境條件。
約翰·梅因斯通對圣三一學院取得的成果感到十分高興,他預估2014年瀝青就將滴落,然而在2013年,梅因斯通去世。
這次他是真的徹底錯過了,不過幸好,起碼他最終還是看到了瀝青滴落的瞬間,不過不是出自自己親手負責了52年的瀝青滴落實驗,他應該更遺憾吧!
而2014年的這次滴落無數的攝像機對準了瀝青,但由于此前八次滴落,底下的燒杯中盛滿了瀝青,已經堆到了一定高度,可能會阻礙瀝青滴落。
研究員打算將燒杯移走,清理干凈后再放回原位,但移走燒杯的一瞬間,即將滴落的瀝青被直接扯斷了。。。。。。
錯過了前九次,為了觀察到第十滴瀝青滴落,直播網站24小時直播,多臺攝影機共同攝像,很難再出差錯。
該實驗在2005年贏得了搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel prize),該獎項是對諾貝爾獎的有趣模仿,似乎實在嘲笑這個實驗的毫無意義與價值。
梅因斯通也知道這個實驗的科學意義或許不高,但他明白:自然界的偉大之處就在于它的不可預測,這也是我們生活的調味品。“無論世事如何變幻無常,它自遵循著恒常不變的規律。”
這仿佛是瀝青滴漏實驗在完成它最初的使命之后留給世人的哲學問題。(最初的使命就是證明一些物質看上去雖是固體,但實際上是粘性極高的液體。)
漏斗中還存有大量瀝青,在熬走了2位科學家之后,未來150年里,它仍將無視世事紛擾,靜靜地準備著下一滴瀝青的滴落。
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