科学家首次拍下沥青滴落瞬间

照片来源:三一学院

你愿意等多久才能看到一块柏油碎石从爱尔兰的都柏林滴落下来？69年后，世界上持续时间最长的实验室研究之一终于取得了进展。科学家们用摄像机拍摄了一滴沥青下落的第一张照片。

这是一个简单、著名和古老的实验。2000年，澳大利亚科学家错过了一滴沥青掉落的照片，因为相机出了故障。

都柏林的沥青滴落实验于1944年在当地的三一学院建立。科学家希望证明这种高粘度或低流动性的沥青材料，在室温下看起来是固体，实际上是流动的，尽管速度很慢。

与昆士兰大学1927年开始的沥青滴落实验相比，三一学院的实验“更年轻”，知名度也更低。前者由物理学家托马斯·帕内尔建立，并被吉尼斯世界纪录列为运行时间最长的实验室研究。这个实验的建立是因为帕内尔想证明普通材料也有意想不到的特性。在过去的86年里，实验一共产生了8滴沥青，第九滴已经基本形成并即将落下。

只要相信爱情

自1961年以来，约翰·迈斯通一直在跟踪昆士兰大学的沥青实验，但一直未能看到或拍摄到液体的滴落——一滴沥青液体需要7-13年才能形成，但只需1/10秒就能滴落。

在沥青滴落实验之前，科学家需要加热沥青样品，并将其倒入密封的玻璃漏斗中。沥青有足够的时间(在帕内尔的实验中为3年)沉淀和固化，之后科学家将移除漏斗的密封阀杆。实验开始了。

然而，都柏林沥青试验的起源早已淹没在历史的尘埃中。这可能部分是由物理学家和诺贝尔奖得主欧内斯特·瓦耳顿推动的。当时，沃尔顿是三一学院的教授，致力于促进教育目的的科学演示。

许多年来，开始实验的科学家已经被人们遗忘，实验装置被放在无人看管的架子上，几乎没人感兴趣。在那里，沥青缓慢而连续地流淌出来，架子上布满了灰尘。

下降力矩

幸运的是，三一学院的物理学家开始再次监控实验。去年4月，他们为实验安装了网络摄像头，这样任何人都可以观察实验，并可能成为第一个见证沥青滴落时刻的活人。

7月11日下午5点左右，物理学家谢恩·伯金(Shane Bergin)和他的同事们拍摄了科学界最期待、最激动人心的一次下降。“我们都很兴奋。”伯金说，“这是一个如此大的话题，以至于一些同事急于研究滴下的机理和沥青的粘度。”

三一学院的研究小组通过监测水滴的演变来估计沥青的粘度。结果显示，它比蜂蜜厚约200万倍，或比水厚约200亿倍。然而，液滴的形成速度主要取决于沥青的确切组成，以及环境条件，如温度和振动。

当被问及这项实验的价值时，伯金的同事丹尼斯·威尔说:“好奇心是好科学的一个关键因素。沥青滴落点燃了好奇心。”

科学家过去认为玻璃也是一种缓慢流动的液体，部分原因是古代教堂窗户玻璃的底部更厚，但现在已经证明玻璃是实心的。

等待下一滴

主音祝贺三一学院的研究团队。他一生的大部分时间都在等待沥青滴落。"我一遍又一遍地仔细观看了这段视频。"他说，“有很多相关的东西对像我一样等待沥青滴落的观察者来说非常有吸引力。”

事实上，严格来说，沥青滴落实验并不是科学发现的温床。在过去的86年里，昆士兰大学的实验只产生了一篇科学论文。在此之前，没有人见过一滴沥青是如何滴下的，记录实验过程的摄像机无法记录沥青滴下的场景。昆士兰大学实验的最后一滴沥青是在2000年11月滴下的，但是沥青从上面的沥青块中分离出来的场景并不清楚。

然而，迈斯通说，实验的价值不在于它对科学的影响，而在于它对历史和文化的影响。它唤起了雕塑家、诗人和作家对时间的流逝和现代生活节奏的深刻思考，并提醒人们科学的永恒和事物的发展。"无论这个世界多么多变，它都遵循一个不变的规律."主音说。漏斗中仍有大量沥青。在接下来的150年里，它仍然会无视世界的烦恼，静静地为下一滴沥青的滴落做准备。

现在，昆士兰大学的沥青滴落实验也可以通过网络摄像头在现场观察到，并且拥有来自世界各地的大量追随者。昆士兰州的下一滴沥青预计将在今年某个时候下降。(张张)

中国科学新闻(2013-07-22第三版国际版)

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