著名的“滴沥青”实验,长达92年无人破解,原因为何?

白小金



到目前为止,在这个著名的滴沥青实验中,只观察到九滴下落。 该实验保持了进行时间最长的实验室实验吉尼斯世界纪录。 实验证明沥青的流动性和高粘度,沥青是焦油的衍生物,是世界上已知最难流动的流体,用于防水和铺路。

托马斯·帕内尔,一位物理教授,于1927年创建了这个实验,以说明日常材料可以表现出相当惊人的特性。 在室温下,沥青摸起来很坚固甚至易碎,并且很容易被锤子打碎。但是,事实上,在室温下,这种物质粘性是水的1000亿倍,实际上是流体。

1927年,帕内尔教授加热沥青样品,并将其倒入一个带有密封杆的玻璃漏斗中。他让沥青冷却并稳定了三年,然后在1930年他切断了漏斗的主干。 从那以后,沥青慢慢地从漏斗中滴出来——滴得如此之慢,以至于第一滴花了八年才滴下来,接下来又花了40多年才滴下来五滴。 现在,漏斗被切断87年后,只下降了9滴,最后一滴是在2014年4月,预计下一滴将在2020年某个时候下落。



这个实验是作为一个示范而建立的,并不保存在特殊的环境条件下,它保存在展示柜中,所以沥青的流速随着温度的季节性变化而变化。 已故的约翰·梅斯顿教授于1961年成为该实验的第二任监护人。他照看这个实验52年了,但是,像他的前任帕内尔教授一样,他在看到一滴沥青落下之前就去世了。 在这92年里,各种原因阻止了人亲眼看到沥青滴下。谁愿意看?



军机处留级大学士


“滴沥青”实验,在92年前,即1927年由澳大利亚昆士兰大学的托马斯·帕内尔教授开始实验。

这位教授的初衷是为了向学生们证明:虽然沥青看上去像固体一般,但实际上它只是一种粘度极高的流体。

这位教授先是将一些沥青样本倒入一个漏斗容器内(下端的开口被封闭了),然后就这样“晾”在那三年,之后再打开封口,等待沥青从漏斗下滴落。当然了,由于沥青的变化速度实在是太慢了,导致其第一滴的下落时间为1938年,但遗憾的是这个下落过程并没有人发现。


上图就是昆士兰大学滴沥青装置92年来滴下沥青的次数以及时间。遗憾的是,这九次的下落过程全部都没有被记录下来,或者说没有像下面这幅动图所示的那样记录下来。

上图是都柏林圣三一大学的滴沥青实验。在2013年7月份拍摄下的画面,他们这个实验时从1944年才开始的。

或许这个实验本身并不能为科学家带来什么重要的发现,但它却以一种特殊的方式向我们传递了什么是科学精神。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


沥青是各种坚硬焦油状物质的混合物,可是天然的或人造的,来自植物、石油和煤焦油,曾用于防水船。

沥青在室温下坚硬易碎,很容易被敲碎。但是,事实上,沥青是比水粘性大千亿倍的有机液体。昆士兰大学的托马斯·帕内尔(Thomas Parnell)教授确信沥青坚硬的外表是骗人的,于是他做了滴沥青实验来测量沥青样品的流量和粘度。

1927年,帕内尔教授创建了这个实验,以证明沥青可以展示出相当惊人的特性。帕内尔教授加热了沥青样品,并将其倒入一个密封玻璃漏斗中,等待沥青沉淀下来。三年后的1930年,帕内尔认为这种物质已经冷却并稳定下来,于是切断了漏斗茎。然后,沥青开始以极慢的速度滴落。

沥青就慢慢地从漏斗中滴出,来速度如此之慢,以至于第一次滴下来花了8年时间,在漏斗被切断87年后,只下降了9滴,上一次下降是在2014年4月,预计下一次下降将在本世纪20年代的某个时候。

这个实验是作为一个演示而建立的,并没有保存在特殊的环境条件下——它被保存在一个陈列柜里,所以沥青的流速随着季节温度的变化而变化。随着大楼里安装了空调,流速也随后下降了(见下图)。

已故教授约翰·梅因斯通(John Mainstone)于1961年成为该实验的第二负责人。他负责这项实验长达52年,但和帕内尔教授一样,他没有亲眼看到一滴沥青掉落就于2013年去世了。2000年,设置了

一个网络摄像头来协助监控实验,但不幸的是,由于技术问题,它错过了第八滴。在92年的时间里,各种各样的小故障使任何人都没有看到一滴沥青掉下来的瞬间。在梅因斯通去世后,监护权移交给了Andrew White教授,他是第三位滴沥青实验的监护者。

尽管滴沥青实验看起来微不足道,但它仍为科学的好奇探索精神做出了贡献,而对它的投入和持续时间使沥青实验成为最著名的实验之一。2005年,梅因斯通和已故的帕内尔教授被授予搞笑诺贝尔物理学奖。搞笑诺贝尔奖是对诺贝尔奖的模仿,每年秋季举行,以庆祝不寻常和微不足道的科学成就。搞笑诺贝尔奖的目的不是嘲笑,而是尊重科学家的

好奇想象力。所以,滴沥青实验绝对值得这样的认可。吉尼斯世界纪录也将这个滴沥青实验列为世界上持续时间最长的实验。


科学闰土


滴沥青实验是人类历史上,最让人难以置信的实验之一,该实验由英国的帕内尔教授发起的。

那么帕内尔教授认为,有一些物体看上去好像是一个固体,但这些物体的本质实际上是由一些高黏稠的液体组成,比如说沥青,沥青的流动速度虽然极其缓慢,但在正常的自然条件下,它依然会一滴一滴的往下落。

那么为了证明自己的猜想,帕内尔教授于1930年正式开始实验,他将一些准备好的沥青放入漏斗当中,结果沥青开始缓慢的进行流动。

最终在1938年的12月,第一滴沥青终于滴落下来,那么从实验开始到实验成功,帕内尔教授足足耗费了将近9年之久,这长达9年的实验也证实了,帕内尔教授的猜想是正确的。

但这个实验并未就此结束,从1938年第一滴沥青滴落之后,又有8滴的沥青先后滴落,这8滴沥青的滴落时间分别为1947年,1954年,1962年,1970年,1977年,1988年,2000年和2013年。

但在2013年第9滴沥青滴落下来之前,还无人亲眼看见过沥青滴落的一瞬间,为此科学们弄来了一些高速摄像机,而最终在2013年的7月11日下午5点,高速摄像机终于捕捉到了第9滴沥青滴落的一瞬间。

这个实验看上去好像很无趣,也没有任何的科研价值,但一些科学家则认为,这个简单的实验实际上记录了人类的历史。

帕内尔教授刚开始进行实验的时候,人类的第一枚火箭才刚刚升空,等到第一滴沥青滴落的时候,人类的第二次世界大战即将爆发。

那么如今第9滴沥青已经落下,人类早已跨入一个新的时代,所以每一滴沥青滴落的时候,人类都将跨入一个新的时代....


种植恒星


著名的“滴沥青”实验,长达92年无人破解,原因为何?

提起这个问题,让我依稀回想起了小的时候谁家屋顶漏雨,都会大盆小盆在底下接水,有一年在离村约2千米的省道边开了一家私人沥青提炼作坊,每天在“煮”沥青的过程中,由于设备陈旧,总有一下沥青溢出来流到外面的水槽里,每次从那里路过,都会用方便袋装一些回来然后用火烤软挤到漏水的裂缝了来堵漏。

沥青堵漏效果虽然不错,但是时间久了由于热胀冷缩或其他原因挤入裂缝的沥青会变形或流到板缝的下端,漏雨依然成为常态。那么为何沥青会自己流动,并且可以用一个神奇的“滴”字来形容呢?要搞清楚这个问题,我们需要先了解清楚沥青是一种什么样的物质。

沥青在常温下是一种绝缘体,其主要成分是沥青质和树脂它。沥青的种类很多,主要有石油沥青、煤沥青、页岩沥青以及天然沥青四种,除了天然形成的沥青之外,其余三种均是伴随着加工或深加工出现的残渣,美其名曰“副产品”。


从沥青的性质来看,沥青是一种高黏度有机不溶于水的液体,虽然密度只有每立方厘米1.15-1.25克,比水的密度稍微大一些,但是其粘性却是水的2300亿倍。正因为如此,托马斯·帕内尔教授才遇上这么“倒霉”的实验。

然而,托马斯·帕内尔所做的这项沥青滴漏实验,只是作为一项普通的教学实验,为的就是向学生证明沥青这种物质虽然锤子敲打既不破碎也不变形,但它却是典型的“欺硬怕软”,只要将它装进漏斗里关它“禁闭”就会服软而变形,甚至出现滴漏现象。

由于沥青的这种固有的特性,并且也是一种天然的防水防潮防腐的材料,因此被应用在包括基础设施建设在内的广泛领域。

以上内容,欢迎补充、点评!


地理那些事


沥青因为密度高,所以如果它以一滴一滴的速度掉的话会掉的比水慢。有多少慢呢,有个无聊的科学家就做了这样一个实验,英国的帕内尔教授。



1927年,帕内尔教授将沥青放在一个漏斗容器内,三年后他将容器的低端捅破一个小口,8年后第一滴沥青出来了,第二滴是1947年(9年),第三滴是在1954年(7年),第四滴是在1962年(8年),第五滴1970年(8年),第六滴1979年(9年), 第7滴1988年(9年), 第8滴2000年(12年), 第9滴2013年(13年)平均是9.38年滴落一次。毫无疑问这场实验是世界上最慢的实验。至今还在进行中。



对于实验的未来,这个顶着一头白发的物理学家预测说:“随着漏斗里剩余的沥青越来越少,沥青滴落的速度也会越来越缓慢,整个实验全部结束,至少还需要100年。"


有很多人都觉得这个实验很无聊,究竟为何以这种速度滴下连实验者自己也无法解释,所以你提出这个问题显然高估了众作者的科学知识水平。



在2005年的时候,这项实验还获得了“搞笑诺贝尔奖”。而我觉得这个实验并非毫无意义,在我们的人生中如果有坚持写笔记的读者朋友会发现自己走过的路是多么不易,它可以成为一种精神传承下去。当你回过头去看看过往的事,会不会有一种意犹未尽的感慨。总好过你走过了但没有留下一丝痕迹纪念那一瞬的嬉笑怒骂。


尼采广寒宫中坐



“滴沥青”实验可谓是把科学精神体现的淋漓尽致,1927年澳大利亚布里斯班昆士兰大学的汤马士.帕奈尔教授为了测量高浓度沥青在室温下的流动速度,专门把沥青放到了一个封闭漏斗中等到1930年再切开封口,至此实验正式开始。

第一滴沥青于1938年12月滴下,从开封到滴下用了8年11个月,可惜的是没人看见过程,第二滴是1947年2月滴落的,可惜的是初代“沥青守护者”汤马士.帕奈尔教授没能等到第三次滴沥青,因为他在1948年去世了。



约翰.梅史东教授接手这个实验后还获得了2005年的“搞笑诺贝尔奖”,在二代“沥青守护者”梅史东教授的任期内沥青滴了5滴,平均每一滴就需要8到9年,2013年二代守护者约翰.梅史东去世了。

第三代沥青守护者由安德鲁.怀特教授担任,2014年4月20日安德鲁.怀特教授迎来了他任期内滴落的第一滴沥青,这滴沥青也是实验开始以来的第九滴,可以预见的是安德鲁.怀特教授肯定也熬不过沥青。


目前的沥青滴落实验是全世界持续时间最长的实验,而按照漏斗里的沥青量来看这个实验还能进行几百年,所以说最后一代沥青守护者的爷爷有可能才刚出生。


宇宙探索未解之迷


沥青滴漏实验始于1927年,现在已经92年过去了,当年开始这项实验的昆士兰大学物理学教授托马斯·帕内尔(Thomas Parnell)已经于2013年去世,但这项实验至今仍然持续,这堪称是人类有记录以来持续时间最长的一项科学实验。

这项实验并没有什么高深之处,帕内尔只是把沥青装在一个密闭的漏斗内,漏斗下方是一个烧杯。如果漏斗内的沥青滴落,将会掉到烧杯中。

沥青滴漏实验的目的十分简单,就是为了测量沥青在室温下的流动速率。只不过由于沥青的粘度极高,使得沥青的流动速率极慢,一滴沥青需要很长的时间才会滴下来,每滴的下落时间如下表所示:

可以看到,每一滴的沥青需要大约十来年的时间才会落下来。截止到目前为止,沥青才滴了9滴,第10滴预计还要再过大约5年的时间。根据2000年第8滴来估算,沥青的粘度极高,可达水的2300亿倍。

从该实验可以看出,沥青并非是一种固体。但负责该实验的物理学家认为,沥青也不能被认为是一种液体,而是一种相态非常特别的混合物。

虽然已经有9滴沥青滴下来过,但人们始终没有目睹过该过程。而在另一项沥青滴漏实验中,人们记录到沥青滴下来的过程,这是迄今为止唯一的一次。

在1944年,1951年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特·沃尔顿(Ernest Walton)的一位不知名同事也开始了一项沥青滴漏实验。几十年来,无人监控这项实验。

直到2013年,都柏林圣三一学院的一位物理学家注意到一滴沥青正在形成。于是,他用一枚摄像头来记录沥青的情况,最终拍摄到了沥青滴下来的画面:

根据这个实验的结果,物理学家估计该沥青的粘度大约为水的200亿倍,这差不多是昆士兰大学实验结果的十分之一。


火星一号


超级“无聊”的实验,竟成“无人破解”?

难得科学类的提问有这么戏精的,所以一定要共舞一下!为什么说这个实验无聊呢?因为“滴沥青”实验的初衷,只是想证明:虽然沥青看起来是固体,但实际上它是一种黏度极高的液体。

实验由澳大利亚昆士兰大学的托马斯·帕内尔教授,在1927年开始操作。因为实验的目的很简单,只是要证明沥青是液体,所以设备也极其简陋:一些沥青样本、一个漏斗、一个烧杯,和一个简易的漏斗支架。

是液体就会流动,向下滴落是观察液体流动最快速的方法。所以,漏斗中的沥青样本被竖着放置。为了更精准地记录沥青滴落的时间,实验开始后,漏斗下端还被封闭了3年。目的就是,等待实验对象——沥青,缓缓流动到漏斗最下端的“滴落起跑线”。

所以,实验是1927年开始实操的,但正式观察是从1930年开始的,之后就是漫长的等待了。从实验记录来看,截至2014年,已经有9滴沥青滴落到了下面的烧杯里,平均要8-9年才滴下一滴,可见其黏度之高,估计达到了水的千亿倍。下图就是沥青的下滴速率:

而且,因为如此久才滴落一滴,以至于这9滴的滴落瞬间都没有被观测到,反而是1944年跟着做同样实验的都柏林圣三一大学,在2013年的7月份拍摄到了沥青下滴时的影像资料。

其实圣三一大学的沥青实验几十年来本无人监控,跟随做这个实验的人也不知名,但2013年的时候,有物理学家发现有一滴沥青已经处于随时要滴落的状态了,所以就架设起了摄像头,从而记录到了唯一一次沥青滴落的过程画面:

根据这段影响资料,这位物理学家估计,实验中的沥青黏度大约是水的200亿倍,这和昆士兰大学的实验结果还是有很大差距的。究其原因,大概首先是沥青样本有所区别;其次,影像记录的是将滴未滴的瞬间,因为重力作用对将要分离的部位形成了拉扯,从而使得记录到的流动速度超过了沥青本该有的平均速度。

“滴沥青”实验之所以有名,更在于其科学精神的体现!

所以,这真不需要破解什么,实验本身也简单到你我都可以却不屑于去复制的程度。那“滴沥青”实验为什么这么有名气呢?除了被世界吉尼斯所纪录、获得过“搞笑诺贝尔奖”,更是被普罗大众所知晓。

我想,大概这“无聊”当中所蕴含的科学精神,令人肃然起敬吧!


不入流的大刘


沥青实验这个令人发指的耐心实验其实无解,就是一个物体的粘度实验,证明沥青不是固体,而是流体。

但从这个实验中我们得到了科学家们那种很难用一句话衡量的孜孜追求的伟大精神。

为了观看那滴沥青滴落的那一刻,许多科学家几乎穷尽了一生,但就在关键的那一刻由于种种原因失之交臂,从而遗恨终生。

一滴沥青的落下,平均需要8年以上,一个人的眼睛总不能一下都不眨的瞪着看8年吧,即使你瞪了8年,在8年零1天的时候,你眨了一下,就在那一下它滴了下来,你是个什么心情?一定是想死的心都有了。

约翰·梅史东教授就是这个气的差点吐血的人。从1961年起,他开始负责监测这个实验,一呆就是52年。

他虽然不是每时每刻都瞪着眼睛看着那个漏斗,也对这个活并不太过热衷,但每一滴都在他盯着的前后掉落下来,50多年这个狗屎沥青滴下了5次,就没被人捕捉过1滴!那种沮丧是难以形容的。

后来有了录像机,梅史东教授觉得终于可以松口气了,让录像机代替眼睛,它能跑掉吗?

可“功亏一篑”这种形容词就是为这种事情准备的,当第8滴快要掉落时,录像机......

这种小概率事件实在不应该折磨看这点黑糊糊都看老了的梅史东教授,难道这个世界对他就这么残忍?但就是因为录像机电源出了故障,错过了那一刻。就这么残酷,弄得我都不忍心说出口。

最后一次掉落发生在2014年,这次科技已经发展到了很高层次,录像机不会再坏了,人们认为这次已经万无一失了,见证奇迹时刻终于到了。

可是,冥冥之中自有定数这句话又显灵了,这次是因为突然发现接沥青的杯子里沥青堆得太高了,那滴沥青看来无法滴下来了。学者们决定换一个杯子,这本来也是一件轻而易举的事。可那个实验钟罩发脾气了,由于时间太久没动,有了粘连,换杯子时一扯动,把这滴等待了13年半的沥青牵动了,成为了一次非自然滴落,不算!

现在实验室的温度由于高效空调变得更低了,上面的沥青也越来越少,压力自然相对变小,滴得就更慢了。

这项长的令人发指的实验看起来是那么的平淡无奇,一个漏斗里装着一堆黑糊糊的东西,但经过90年的发酵和传说,早就成了一个吃瓜群众们神往的地方。为了满足这些翘首以盼的人们,学者们利用现代技术,办了一个网站,上面有一个直播视频,让大家目睹那滴正在滴落的沥青。

但大家看到的似乎不是视频,而是一副静止的画面,而且毫无“风采”可言。

尽管如此,还是有几万名观众在关注着那滴黑不溜秋的沥青。据统计这几万人平均盯着看的时间达到了12小时,总有人想看一看自己能不能装上这个狗屎运。

这很像钓鱼的人盯着水中的浮漂,总希望下一秒会动起来。

据说有人观看最长时间竟达491个小时,20多天日夜的不眠不休,那是一份多么虔诚和坚定的信念啊。

这些人疯了吗?不,这正是人类生生不息的动力源泉~好奇心和对自然奥秘无休止的追求。

启动这次漫长无聊实验的“罪魁祸首”是澳大利亚昆士兰大学的汤玛士·帕奈尔教授,90多年前他突发奇想,设计了这项实验。

他做这个实验的目的就是为了向学生们证明沥青看起来像固体,而实际是一种高粘度的液体。

帕奈尔教授先把一小杯沥青装在一个封了口的漏斗里,花了三年的时间让其彻底凝固成固体,然后把漏斗下面打开,让沥青开始自由滴落,开始了漫长的等待。

第一滴花了8年零11个月,在1938年12月滴下,可惜帕奈尔教授并没有看到;第二滴又过了8年3个月,帕奈尔教授又没有看到。他等不及了,在1948年带者遗憾回归天国。帕奈尔教授穷其一生,都没有见证自己实验结果的那一刻。

但他的实验验证了沥青的粘度,大约为岁的上千亿倍。这项持续时间漫长的实验被列入了吉尼斯纪录,也算是对帕奈尔教授的一丝安慰吧。

接替他接受这种煎熬的就是约翰·梅史东教授了,这位26岁就来到实验室的学者开始雄心满满的认为能够成为第一个看到沥青滴落的人类。

但一直到他2013年离世,也和帕奈儿教授一样,满满雄心成为满满遗憾。不过他聊以安慰的是他和帕奈尔教授凭着这一漫长的实验,获得了一个搞笑诺贝尔奖。

还有值得庆幸的是在梅史东教授逝世前一个月的7月11日下午5点,爱尔兰都柏林的圣三一学院在类似实验中用高速摄影机拍到了世界上第一滴沥青落下的视频,教授反复观看这个视频,虽然不是自己实验室的,但也很感慨。

现在新的接任者决心成为第一个亲眼看到那滴沥青掉下的人,他是安德鲁·怀特教授。

为了达到目的,他利用现代摄影设备,随时记录几天中的状态,进行分析,捕捉掉落前的任何蛛丝马迹,为此还增加了两台摄像机。他能成功吗,我们拭目以待。

这个实验还在进行着,如果你想成为人类第一个看到这个奇迹的人,就去那个网站盯着看吧。

其实历史上还有比这个实验时间更长的实验,比如“牛津电铃”实验,已经进行了180年。这个实验的前因后果就不再这讨论了。

时空通讯知道了这些科学界的奇闻轶事,更增加了对科学家和科学精神的敬意,朋友们你说呢?

时空通讯专注与老百姓通俗的科学话题,欢迎大家共同探讨。


分享到:


相關文章: