科學(xué)家為拍瀝青滴落 花費(fèi)了69年離結(jié)束還需100年

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    2013年7月11日,愛(ài)爾蘭圣三一學(xué)院瀝青滴落實(shí)驗(yàn)室,攝像機(jī)第一次記錄下了瀝青滴落的過(guò)程。瀝青滴落實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),首先要將瀝青樣品加熱,然后倒入一個(gè)密封的玻璃漏斗中。在帕內(nèi)爾的實(shí)驗(yàn)中,瀝青需要經(jīng)過(guò)三年的時(shí)間進(jìn)行沉淀和穩(wěn)定,然后漏斗才解封。解封后的瀝青從成形到滴落一般需要花費(fèi)7-13年時(shí)間。
    澳大利亞昆士蘭大學(xué)教授梅因斯通為見(jiàn)證瀝青滴落過(guò)程,做了“世界上最長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)”,從創(chuàng)始人到他,實(shí)驗(yàn)至今已有86年。
    你知道嗎?柏油馬路上的瀝青材料本質(zhì)上是液體。你知道嗎?為展示這點(diǎn),澳大利亞科學(xué)家做了創(chuàng)吉尼斯紀(jì)錄的“世界上最長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)”,愛(ài)爾蘭科學(xué)家也從1944年堅(jiān)守至今。
    經(jīng)過(guò)近70年的等待,愛(ài)爾蘭科學(xué)家近日終于“滿(mǎn)足了人類(lèi)好奇心”,第一次用攝像機(jī)記錄了瀝青滴落的整個(gè)過(guò)程。
    愛(ài)爾蘭實(shí)驗(yàn)
    等了69年
    據(jù)英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》19日?qǐng)?bào)道,此次拍攝的瀝青滴落實(shí)驗(yàn)始于1944年7月11日,地點(diǎn)設(shè)置在愛(ài)爾蘭都柏林的圣三一學(xué)院,目的是向世人展現(xiàn)瀝青的高黏度和低流動(dòng)性。但直到今年7月,科學(xué)家還從沒(méi)有親眼見(jiàn)證過(guò)瀝青滴落的過(guò)程。
    這類(lèi)實(shí)驗(yàn)始創(chuàng)于澳大利亞昆士蘭大學(xué),該校教授、物理學(xué)家托馬斯·帕內(nèi)爾最先于1927年開(kāi)始。此后86年時(shí)間里,共有8滴瀝青滴落,但帕內(nèi)爾及其繼任者、另一位物理學(xué)家約翰·梅因斯通全都遺憾錯(cuò)過(guò),沒(méi)人親眼見(jiàn)過(guò)并捕捉到液滴的墜落因?yàn)橐坏螢r青液滴形成需要7到13年,但墜落時(shí)間只有十分之一秒。
    2000年11月,第8滴瀝青已成形并且隨時(shí)可能滴落,但梅因斯通有事去了倫敦,將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)交給了忠實(shí)監(jiān)控者一個(gè)24小時(shí)盯著它的攝像頭。結(jié)果,他收到了兩封令人悲喜交加的郵件,一封是:“瀝青掉下來(lái)了!”第二封寫(xiě)道:“儲(chǔ)存設(shè)備出現(xiàn)了故障,攝像頭拍攝的滴落畫(huà)面沒(méi)有保存下來(lái)。”
    直到現(xiàn)在,梅因斯通還清楚地記得,自己當(dāng)時(shí)有多失望。他回澳大利亞的第一項(xiàng)任務(wù),就是升級(jí)監(jiān)控系統(tǒng),并且在實(shí)驗(yàn)設(shè)備的周?chē)鷶[上了3個(gè)獨(dú)立的攝像頭。如今,第9滴瀝青已逐漸成形,梅因斯通每天都去實(shí)驗(yàn)室蹲點(diǎn)觀測(cè),查看網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備。
    不過(guò),后來(lái)者居上,愛(ài)爾蘭圣三一學(xué)院在今年7月11日見(jiàn)證了歷史。
    只為滿(mǎn)足好奇心
    當(dāng)?shù)貢r(shí)間2013年7月11日下午5點(diǎn),圣三一學(xué)院傳來(lái)喜訊:圍在實(shí)驗(yàn)裝置周?chē)母咚贁z像機(jī)第一次捕捉到一滴瀝青滴落的整個(gè)過(guò)程。
    圣三一學(xué)院教授、物理學(xué)家尚恩·伯爾金及同事見(jiàn)證了這一時(shí)刻??吹娇茖W(xué)史上最激動(dòng)人心的液滴墜落時(shí),伯爾金說(shuō)所有人都“異常興奮……這是一個(gè)非常棒的論據(jù),因?yàn)槲业耐聜兌伎释沂境鰹r青的斷裂機(jī)制,了解它的黏稠性”。
    通過(guò)研究這一液滴形成的過(guò)程,圣三一學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)估計(jì)了瀝青的黏度:比蜂蜜黏稠200萬(wàn)倍,比水黏稠200億倍。而液滴的形成速度取決于瀝青的具體組成成分,環(huán)境條件如溫度和振動(dòng)等也有一定影響。
    當(dāng)被問(wèn)到這一實(shí)驗(yàn)的價(jià)值所在時(shí),伯爾金的同事丹尼斯·韋里說(shuō):“在真正的科學(xué)中,好奇心是第一位的,而瀝青液滴正好滿(mǎn)足了人類(lèi)的好奇心?!彼f(shuō),這再次證明雖然瀝青在室溫下呈現(xiàn)堅(jiān)硬固體的特性,但其本質(zhì)上是液體,只是流動(dòng)速度非常慢。
    澳大利亞實(shí)驗(yàn)
    曾遭人嘲笑
    澳大利亞昆士蘭大學(xué)的梅因斯通向圣三一學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)去祝賀?!斑@個(gè)視頻我看了一遍又一遍,”他說(shuō),“對(duì)于像我這樣耗費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間的瀝青液滴觀察者來(lái)說(shuō),這其中有很多非常吸引人的東西?!?BR>    同樣吸引人的是,這個(gè)做了86年、被吉尼斯紀(jì)錄記載為“世界上最長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)”。
    在梅因斯通發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置之后,很長(zhǎng)時(shí)間里,它一直安靜地被放在物理學(xué)系一個(gè)塵土飛揚(yáng)的角落里。1961年梅因斯通接手瀝青滴落實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)校很多人都嘲笑這個(gè)古怪的實(shí)驗(yàn),還有人勸他直接扔掉裝置。
    不過(guò),梅因斯通對(duì)它甚感興趣。他曾試圖說(shuō)服物理系主任,向?qū)W生公開(kāi)展示這個(gè)實(shí)驗(yàn),但系主任回絕了:“這里根本沒(méi)人想看到它?!?BR>    好在機(jī)緣巧合,梅因斯通得以向前來(lái)參觀的市民展覽了該實(shí)驗(yàn),并且獲得大量關(guān)注與支持。
    2005年,梅因斯通還因此獲得當(dāng)年的搞笑諾貝爾獎(jiǎng),同時(shí)獲獎(jiǎng)的還有去世多年的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)始人帕內(nèi)爾教授。頒獎(jiǎng)感言上,梅因斯通特意感謝那些實(shí)驗(yàn)室的管理員們:“我真的非常感謝他們當(dāng)年沒(méi)有隨手扔掉碗柜里那些‘奇怪的垃圾’。”
    實(shí)驗(yàn)結(jié)束還需100年
    “世界上最長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)”出名后,梅因斯通的瀝青滴落實(shí)驗(yàn)變成了昆士蘭大學(xué)的一個(gè)著名景點(diǎn),每天都有很多人專(zhuān)程前來(lái),看看實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展。還有更多人在網(wǎng)絡(luò)上關(guān)注實(shí)驗(yàn)的同步直播。據(jù)報(bào)道,有次雷雨導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室停電,結(jié)果梅因斯通的郵箱馬上塞滿(mǎn)了提醒郵件,“它們來(lái)自世界各個(gè)角落,其中還有幾封來(lái)自中國(guó)”。
    如今,第9滴瀝青已形成淚滴狀。梅因斯通告訴問(wèn)他“第9滴瀝青會(huì)在什么時(shí)候掉下來(lái)”的人, 他并不知道,只能預(yù)計(jì)它會(huì)在今年某個(gè)時(shí)刻滴落。
    對(duì)于實(shí)驗(yàn)的未來(lái),梅因斯通預(yù)測(cè)說(shuō),隨著漏斗里剩余的瀝青越來(lái)越少,瀝青滴落的速度也會(huì)越來(lái)越緩慢。他認(rèn)為如果整個(gè)實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束“至少還需要100年”。