簡介
瀝青滴漏實驗(Pitch drop experiment)是一個長期性的物理實驗,其目的是為了測量極高黏度瀝青在室溫環境下的流動速度。這個實驗由澳洲布裡斯本昆士蘭大學在1927年開始進行。從實驗的結果當中,人們可計算到瀝青的黏度大約是水之千億倍 。
托馬斯·帕内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。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。
在帕内爾教授之前,貝弗利鐘(Beverly Clock)和牛津電子鐘(Oxford Electric Bell)這兩台至今使用的科學儀器也曾做過類似實驗。
實驗方法
實驗開始于1927年,托馬斯·帕内爾把一些熱瀝青注入封口的漏鬥,3年後将封口切開,等待瀝青向下流動。每一滴瀝青需曆經大約10年時間才能遞入漏鬥下方的燒杯,而滴落過程的時間隻有1/10秒。根據吉尼斯世界紀錄,這是世界上持續時間最長的實驗。
進行瀝青滴漏實驗的大氣條件最初并沒有特别控制,因此,瀝青粘性會因溫度的波動而改變。但是,在1988年第7滴瀝青滴出來後,研究人員開始給實驗場地安裝了空調,以調節室内溫度。實驗室内溫度不斷變化,溫度的穩定延長了每滴瀝青從漏鬥中滴出來的時間。
直到2013年5月,這個實驗還在進行之中,并已滴出8滴瀝青,第一滴瀝青于1938年落下,上一滴也就是第八滴于2000年11月28日落下。科學家認為第九滴馬上就要滴出。大家不想錯過這一時刻,因為到現在為止,還沒有人見證過滴下的過程 。
2005年,該實驗由約翰·梅恩斯頓教授負責期間,他與已故的帕納爾教授憑借該實驗獲得“搞笑諾貝爾”物理學獎。迄今為止,尚無一人親眼看見瀝青從漏鬥中滴出來的鏡頭。網友可通過網絡攝像頭觀看瀝青滴漏實驗視頻,不過由于技術限制,可能還無法對第9滴瀝青滴出進行記錄 。
拍攝
2013年7月11日下午5點,聖三一學院傳來喜訊:圍在實驗裝置周圍的高速攝像機第一次捕捉到一滴瀝青滴落的整個過程。
聖三一學院教授、物理學家尚恩·伯爾金及同事見證了這一時刻。看到科學史上最激動人心的液滴墜落時,伯爾金說所有人都“異常興奮.這是一個非常棒的論據,因為我的同事們都渴望揭示出瀝青的斷裂機制,了解它的黏稠性”。
通過研究這一液滴形成的過程,聖三一學院的研究團隊估計了瀝青的黏度:比蜂蜜黏稠200萬倍,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,環境條件如溫度和振動等也有一定影響。