沥青滴漏实验

沥青滴漏实验

物理实验
沥青滴漏实验是澳大利亚昆士兰大学物理学教授托马斯·帕内尔1927年开始的,目的是向学生证明,最普通的物质也可以展现某些出人意料的特性。[1]该实验是一项长得让人难以相信的物理实验,旨在测量一滴沥青在几年甚至几十年时间里的流动速度。根据吉尼斯世界纪录,这个实验是全球持续时间最长的实验。
    中文名:沥青滴漏实验 外文名: 所属学科: 主要原料:沥青 开创者:托马斯·帕内尔 实验时长:近百年

简介

沥青滴漏实验(Pitch drop experiment)是一个长期性的物理实验,其目的是为了测量极高黏度沥青在室温环境下的流动速度。这个实验由澳洲布里斯本昆士兰大学在1927年开始进行。从实验的结果当中,人们可计算到沥青的黏度大约是水之千亿倍 。

托马斯·帕内尔教授想向学生们证明这样一个理论:一些物质看上去虽是固体,但实际上是粘性极高的液体。焦油沥青虽在室温环境下流动速度极为缓慢,但最终会形成一滴。

在帕内尔教授之前,贝弗利钟(Beverly Clock)和牛津电子钟(Oxford Electric Bell)这两台至今使用的科学仪器也曾做过类似实验。

实验方法

实验开始于1927年,托马斯·帕内尔把一些热沥青注入封口的漏斗,3年后将封口切开,等待沥青向下流动。每一滴沥青需历经大约10年时间才能递入漏斗下方的烧杯,而滴落过程的时间只有1/10秒。根据吉尼斯世界纪录,这是世界上持续时间最长的实验。

进行沥青滴漏实验的大气条件最初并没有特别控制,因此,沥青粘性会因温度的波动而改变。但是,在1988年第7滴沥青滴出来后,研究人员开始给实验场地安装了空调,以调节室内温度。实验室内温度不断变化,温度的稳定延长了每滴沥青从漏斗中滴出来的时间。

直到2013年5月,这个实验还在进行之中,并已滴出8滴沥青,第一滴沥青于1938年落下,上一滴也就是第八滴于2000年11月28日落下。科学家认为第九滴马上就要滴出。大家不想错过这一时刻,因为到现在为止,还没有人见证过滴下的过程 。

2005年,该实验由约翰·梅恩斯顿教授负责期间,他与已故的帕纳尔教授凭借该实验获得“搞笑诺贝尔”物理学奖。迄今为止,尚无一人亲眼看见沥青从漏斗中滴出来的镜头。网友可通过网络摄像头观看沥青滴漏实验视频,不过由于技术限制,可能还无法对第9滴沥青滴出进行记录 。

拍摄

2013年7月11日下午5点,圣三一学院传来喜讯:围在实验装置周围的高速摄像机第一次捕捉到一滴沥青滴落的整个过程。

圣三一学院教授、物理学家尚恩·伯尔金及同事见证了这一时刻。看到科学史上最激动人心的液滴坠落时,伯尔金说所有人都“异常兴奋.这是一个非常棒的论据,因为我的同事们都渴望揭示出沥青的断裂机制,了解它的黏稠性”。

通过研究这一液滴形成的过程,圣三一学院的研究团队估计了沥青的黏度:比蜂蜜黏稠200万倍,比水黏稠200亿倍。而液滴的形成速度取决于沥青的具体组成成分,环境条件如温度和振动等也有一定影响。

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