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69年的等待 |
明升体育app家首次拍下沥青滴落瞬间 |
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图片来源:圣三一学院
你愿意为看到一块爱尔兰都柏林的柏油碎石滴落液滴,等待多长时间?69年后,全世界持续时间最长的实验室研究之一终于获得进展,明升体育app家利用一台摄像机,首次拍摄下了焦油沥青坠下一滴液滴的画面。
这是一个简单、著名且古老的实验。2000年,澳大利亚的明升体育app家错过了沥青上一滴液滴坠落的画面,因为当时摄影机出现了故障。
都柏林的沥青滴落实验于1944年在当地的圣三一学院被设立,明升体育app家希望能够借此证明,这种高黏度或低流动性、在室温下似乎是固体的沥青材料,事实上也在流动,即使速度十分缓慢。
与澳大利亚昆士兰大学开始自1927年的沥青滴落实验相比,圣三一学院的这个实验更“年轻”,知名度也更低。前者由物理学家Thomas Parnell设立,世界吉尼斯纪录已将其列为上演时间最长的实验室研究。之所以设置该实验,是因为Parnell希望表明,寻常材料也会展现出令人意想不到的性能。在过去的86年间,该实验共产生8滴沥青滴,第9滴已经基本形成,即将落下。
漫长等待
自1961年开始,John Mainstone就在照看着昆士兰大学的沥青实验,但一直没能看到或拍摄下液体滴落的画面—— 一滴沥青液滴需要7~13年时间才能形成,但是只要1/10秒便会滴落。
沥青滴落实验前,明升体育app家需要把沥青样本加热,然后将其倾倒入一个密封的玻璃漏斗内。沥青被给予充足的时间(Parnell的实验是3年)来沉淀和凝固,之后明升体育app家会去除漏斗的密封阀杆。实验开始了。
不过,都柏林沥青实验的起源早已淹没于历史尘埃中。它可能部分得到物理学家、诺贝尔奖得主Ernest Walton的推动。当时,Walton是圣三一学院的教授,致力于推动出于教育目标的明升体育app演示。
多年以来,开始这项实验的明升体育app家已被人们忘记,并且实验装置被放置于无人看管的架子上,鲜有人问津。在那里,沥青不断地缓慢地流出液滴,架子也落满尘埃。
滴落瞬间
值得庆幸的是,圣三一学院的物理学家又开始监控这个实验。去年4月,他们为该实验安置了一个网络摄像头,这样一来任何人都能观察实验,并可能成为目击沥青滴落瞬间的第一个活着的人。
7月11日下午5时左右,物理学家Shane Bergin及其同事拍摄下了在明升体育app领域最热切期待和令人兴奋的一滴液滴的坠落。“我们都非常兴奋。”Bergin说,“这是一个如此大的话题,有同事渴望调查这种滴落的力学问题,以及沥青的黏性问题。”
圣三一学院研究小组通过监视该液滴的演化过程,估计了这种沥青的黏性,结果显示它比蜂蜜黏稠约200万倍,或者是水的黏性的约200亿倍。而液滴的形成速度主要取决于沥青的确切成分,以及温度和震动等环境条件。
当被问及该实验的价值时,Bergin的同事Denis Weaire表示:“好奇心是好的明升体育app的关键要素,沥青滴落燃起了那种好奇心。”
明升体育app家过去常常认为玻璃也是一种缓慢流动的液体,这部分因为古老教堂的窗玻璃的底部更厚,但是,玻璃现在已经被证明是固体。
等待下一滴
Mainstone对圣三一学院的研究小组表示祝贺。他已经把一生大部分时间用在等待亲眼看见沥青滴落上。“我一遍又一遍地仔细看过了视频。”他说,“有很多相关事情对像我自己一样长时间等待沥青滴落的观察者而言,确实很有吸引力。”
实际上严格来说,沥青滴落实验并不是一个明升体育app发现的温床。在过去的86年时间里,昆士兰大学的实验只产生了一篇明升体育app论文。在此之前,也从来没有人见过一滴沥青是如何滴下的,记录实验过程的摄像头也未能将沥青滴下时的情景记录下来,昆士兰大学实验的最近一滴沥青于2000年11月滴下,但这一滴沥青与上面的沥青块分离时的情景却没人清楚。
不过Mainstone表示,该实验的价值不在于对明升体育app的影响,而在于其对历史和文化的影响,它激起了雕刻家、诗人和作家对时间流逝和现代生活节奏的深刻思索,并让人们联想到明升体育app和事物发展的恒久性。“无论世事如何变幻无常,它自遵循着恒常不变的规律。”Mainstone说道。漏斗中还存有大量沥青,未来150年里,它仍将无视世事纷扰,静静地准备着下一滴沥青的滴落。
现在,昆士兰大学的沥青滴落实验也能够通过网络摄像头现场观察,并且有来自全世界的大量追随者。下一滴昆士兰沥青滴液预计在今年的某个时刻滴落。(张章)
《明升官网明升体育app报》 (2013-07-22 第3版 国际)