人们一定见过沥青,也一定走过用沥青铺的路!但是,沥青是什么形态的?它到底是固体还是液体?
事实上,为了证明沥青是液体而非固体,也为了证明物体的性质并不是像肉眼看上去那么简单。澳大利亚的托马斯・帕内尔教授于1927年做了一个著名的“滴沥青”实验。
这个实验从开始到现在,已牵动人们的目光将近一个世纪,耗尽了两代物理学家的生命。作为实验发起人的物理学家帕内尔以及后来接手他的梅因斯通都早已作古,但实验却还远远没有结束。
目前是由梅因斯通的学生接手了这个实验,据科学家们推测,实验可能再持续长达一个世纪的时间。
滴沥青
凭借这个实验,发起人帕内尔教授也荣获了“搞笑诺贝尔”物理学奖,同时该实验也创造了世界上持续时间最久的实验吉尼斯世界纪录。
这个“滴沥青”实验究竟是怎么回事?实验证明了沥青到底是液体还是固体?这个长达几个世纪的实验到底意义何在?
“滴沥青”实验到底是怎么做的?
1927年,澳大利亚物理学家帕内尔教授在昆士兰大学给学生们讲课时,提出了一个观点:“世界上有些东西看上去像是固体,但实际上却是液体,许多物体其实都并不像我们看上去那么简单,比如沥青。”
沥青在不同的情况下,可以呈现出液体和固体两种形态。当沥青是固体形态时表现得非常坚硬,甚至可以抗击锤子的敲打而不变形。但即使是这样,固体形态的沥青都不是真的固体,而是可以流动的液体。
为了证明这一点,帕内尔教授便打算做一个实验,让固体形态的沥青流动起来,并进行观测。这就是世界著名的“沥青滴漏实验”。
沥青
但这个实验无疑是相当漫长的,实验准备就花了3年时间。帕内尔教授先是将液体形态的沥青装进一个漏斗形的小杯里,然后用三年的时间等待它凝固成为固体形态。
沥青凝固之后,就将漏斗的封口剪开,然后在其下方放置一个杯子,观察沥青是否会滴进杯子里,以及什么时候能滴完。就这样,这个长达几个世纪的观察便开始了。
从实验准备开始,迄今为止已经过去了近一个世纪的时间,沥青已滴落了9滴出来。但几代人苦苦守候了90多年,熬死了两名物理学家,却始终没有一个人能观测到沥青的滴落过程。这又是怎么回事呢?
一个世纪来,没有一个人观测到沥青滴落的过程
1、1938年12月,第一滴沥青滴落。
帕内尔教授把实验装置安放好后,就苦苦等待第一滴沥青的滴落。整整过了8年零11个月,在1938年12月,第一滴沥青终于滴到了杯子里。
但令人遗憾的是帕内尔当时却不在现场,错过了这个历史性的时刻,并且当时也没有摄像机可以用来记录,所以第一滴沥青的滴落就这样被错过。
沥青
2、第二、第三滴沥青滴落。
错过第一滴沥青的帕内尔又开始了一个漫长的等待,又是8年过去了,在1947年2月,迎来了第二滴沥青滴落。但同样,帕内尔因没在现场而错过了。
1948年9月,帕内尔教授去世了,至死他没有能亲眼见到他苦苦等待了20年的沥青滴落过程。
在帕内尔死后,又过了6年。在1954年4月,第三滴沥青滴落,而这次却因实验无人照看而被错过了。
3、被梅因斯通阴差阳错错过的5次滴落。
1961年,另一个物理学家梅因斯通教授接手了这个实验。他接手之后沥青共滴落了5滴,但都被他阴差阳错地错过。
1962年5月的第四滴沥青,梅因斯通因新婚度蜜月而错过;1970年8月的第五滴沥青,在这滴沥青快滴落时,梅因斯通整整守了它一个周末,就在他因精疲力尽而回家休息时,沥青滴落了下来。
1979年4月的第六滴沥青,梅因斯通因学校放假回家而错过;1988年7月的第七滴沥青,梅因斯通因为出实验室去喝杯咖啡,5分钟时间就这么错过。
沥青滴漏时间表
屡次错过的梅因斯通教授愤怒了。于是他在实验室里加装摄像机,对沥青滴漏进行24小时监控拍摄。可惜人算不如天算。
2000年11月28日,第八滴沥青滴落了。可是——在这个时候因为热带风暴造成实验室停电20分钟,所以摄像机不能工作!悲剧的梅因斯通教授即使用上了摄像机,却依然没能观测沥青滴落的过程。
后来梅因斯通又加装了3台摄像机,全方位多角度地对着沥青滴漏进行拍摄。但遗憾的是,就在第九滴沥青滴落的前一年,2013年8月,梅因斯通教授因中风去世了。
4、2014年,第九滴沥青滴落。
梅因斯通教授去世以后,由他的学生安德鲁·怀特教授接手了实验。安德鲁接手实验没多久就迎来了沥青的第九次滴落,但遗憾的是这次滴落却被他自己破坏了。
当时眼看着沥青就要滴落在杯子里了,但安德鲁发现了一个问题,之前滴落到杯子里的8滴沥青堆得太高了,新的沥青感觉有点滴不下来。
沥青
这怎么办呢?于是安德鲁准备换一个新的杯子。但没想到的是,就在他换杯子的时候,这一滴等了13年的沥青被他不小心扯断了。
全世界一起守候第十滴沥青滴落
沥青的流动到底有多慢呢?澳洲大陆由于板块漂移作用,每年会向北移动约6cm,而沥青流动的速度要比地球板块运动还要慢10倍。
所以沥青滴漏实验从开始到现在马上100年了,一共只滴落了9滴,但却无人能亲眼见到沥青的滴落过程,甚至连摄像机都没有能拍到,吊足了人们一个世纪的胃口。
滴沥青实验
自从这个实验被报道出来之后,便引起了全世界的极大兴趣。得不到的永远在骚动,之前9次都全被错过,所以人们越是看不到才越是想看。
据安德鲁・怀特教授的推测,下一滴沥青滴落的时间大约在2027年。为了让更多的人一起来观测沥青的滴落,实验室工作人员专门建立了一个网站,任何人登录网站都可以24小时不断观测沥青滴落的直播。
“滴沥青”实验到底意义何在?
其实,如果说这个实验的目的是为了证明沥青是液体而不是固体,那么早在第一滴沥青滴落的时候这个目的就已经达到了,那后面实验还延续几个世纪,并且引起全世界关注的意义何在呢?
正如梅因斯通教授所说:“自然界的伟大之处就在于它的不可预测,这也是我们生活的调味品。”
而从另一个角度来说,这个实验又何尝不是历史的见证。它见证了人类第一枚火箭升空;见证了第二次世界大战的战火硝烟;见证了人类登月、太空飞行;见证了......
历经世事变幻,沧海桑田,但这个实验装置依然默默地伫立在那里,静静地等待第十滴沥青的掉落。
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