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一块沥青滴了块100年,熬死两位教授,这个实验到底想证明什么?
送交者: kingshand[♂☆★★声望品衔12★★☆♂] 于 2022-08-14 1:59 已读 3080 次  

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科学实验从来都不是游戏,就算它能够以游戏的形式展现在人们面前,相信真正会对其感兴趣的只有科学家。

举个很简单的例子,如果想要观察水龙头里的水滴是如果滴落的,它在运动过程中经历了怎样地变化。



这样一个假设实验肯定会通过记录水滴来观察水的具体运动变化。

如果让人在这儿坐上一整天啥也不干,就记录水滴的下落的过程,想必不到半小时就会有人放弃。

如今展示的沥青滴落实验

很明显,科学的研究过程充满着枯燥与繁琐

或许有人会说我们可以通过高速摄像机来记录观察,但这同样也需要人去操作。

如果类似的实验放在近100年前,哪又该怎么做呢?

1927年在澳大利亚布里斯班开始了一项人类科学实验历史中最著名的实验,沥青滴落实验

该实验在昆士兰大学托马斯·帕内尔教授开展,他将沥青放置在内漏斗顶部凝固,然后等待它滴落就行了。

托马斯·帕内尔教授

帕内尔教授是剑桥大学的毕业生,在这之前他还参加过第一次世界大战,正是科学精神和战场的磨练造就了他追求真理的自我。

这个实验的目的在当时也很简单,帕内尔就是想告诉自己的学生,搞科学就得有耐心。

就像器皿中的沥青一样,只要我们观察它的时间足够长,便能观察到沥青像液体一样流动。

对于大多数人来讲,沥青这种东西到底是液态还是固态令人十分困惑。

被保存起来的沥青装置

使上沥青是一种特殊流体,常温状态下沥青会凝固,而且会变得和玻璃一样坚硬易碎,但它的分子结构却像液体一样杂乱不规则。

从这方面来讲,沥青的分子结构是不稳定的,因此很容易遭受外界的影响从而改变自身的状态。

进行实验的沥青通过加热被倒进了玻璃漏斗,底部进行蒸汽密封。

经过3年的稳定后,帕内尔切断了密封容器的杆部,这样就能让沥青从里面滴落。

沥青实验的早期记录

从那一天起,沥青的变化就被记录在案,并以插图的形式添加在观察结果中。

实验一开始还挺顺利,帕内尔教授花了8年的时间记录到了第一滴落入烧杯中的沥青第二滴落入烧杯中的沥青花费了9年的时间。

不过很不幸的是,帕内教授还没来得及等实验继续进行,便在1948年去世了。

教授1881年出生,在他做实验的时候就快50岁了。

谁知道这沥青实验居然这么难熬,两滴沥青就花费了17年时间,照这个速度下去自然是等不到实验结束。

这个实验似乎永远不会结束

漫长的沥青滴落

帕内尔教授去世后,他的实验装置也被搁置起来,沥青装置被存放在物理系保管室的一个橱柜中。

十多年以来,沥青实验也随着帕内尔教授的离世变得无人问津,直到1961年约翰·梅恩斯通教授的到来。

梅恩斯通当时是昆士兰大学物理系新招来的教授,当他来到物理系不久时便听到物理系的另一位老师说到:

“我这儿的橱柜里有些奇怪的东西,要不要看看有没有你能用上的。”

保存沥青装置的仪器

随即这位同事向梅恩斯通展示了帕内尔教授留下来的漏斗、烧杯和沥青,相关装置通过一个玻璃钟罩保存起来。

梅恩斯通看到这个装置后感到一阵奇怪,经过一番解释,他才明白这套装置的由来。

梅恩斯通很认可帕内尔的教学理念,他认为这是一个向学生们展示科学理念的好思路。

因此他决定向系主任申请为学生们重新展示这项实验,不过系主任告诉他,这个实验老掉牙了,没人想看到它。

梅恩斯通与他的沥青计划

到了1975年,梅恩斯通才说服了学校实验部门在部门大楼门厅的一个柜子中,向学生们公开展示该实验。

值得一提的是,在1988年之前,沥青滴落实验没有任何控制变量,它不是在任何特殊的受控大气条件下进行的。

也就是说,沥青的粘度变化会随着温度的波动出现全年波动,实验过程会很不稳定。

另外还有一个有意思的地方是,沥青滴落实验并不是帕内尔教授“专属”

如今在实验楼的沥青装置

其实在1944年的爱尔兰都柏林的三一学院中,同样也有类似的沥青滴落实验。

不过该实验的目的并不是向学生展示科学精神,而是实实在在地想要进行理论分析和沥青研究。

当然,不管我们如何去看待这两个实验之间的差异,本质上它们都是对科学精神的体现。

让我们回到梅恩斯通教授这里来,当他继续实验的时候,沥青滴落已经进入第四次滴落过程中

通过同事的协助,沥青滴落在第四次记录中由摄像机捕获到。

梅恩斯通与沥青实验

但对于梅恩斯通教授来讲,他更想亲眼见证这一过程

不过可惜的是,梅恩斯通教授一次也没能见着。

沥青在1970年进行第5次滴落时,梅恩斯通教授并不在场

第6次滴落在1979年,此时的梅恩斯通教授正好在家休息,如果是头一天的话,他还有机会观察到。

1988年是沥青滴落实验的第7次掉落,这一时期梅恩斯通带着这套实验装置参加了科学会展。

第六次的实验记录

或许是命运爱捉弄人,又或者梅恩斯通教授真的很不走运。

就当他去接水喝的这5分钟里,沥青装置再一次发生了滴落,所以教授又一次与沥青实验擦肩而过。
来自沥青的思考

第7次沥青滴落后,考虑到沥青会因环境温度发生变化,此前的观察数据已经大致了解到实验装置里的沥青平均变化。

因此在这之后,沥青装置所在的位置加装了一台空调,这样便可以稳定沥青下降的间隔。

昆士兰大学的物理大楼内的装置

时间来到21世纪,此时的沥青实验正迎来它的第8次滴落。

实验装置也在此前得到了升级,该装置安装了一个摄像头,这样便可以记录下沥青滴落的全部过程。

可惜,第8次的监测系统遭遇了故障,整个录像回放并没有得到成功记录。

此时的梅恩斯通已经不在意自己是否能够亲眼观看到沥青滴落了,因为现在年岁已高,他更希望这项实验能够继续进行。

沥青实验在过去的记录

2013年8月,梅恩斯通教授因中风离开人世,享年78岁

一套沥青滴落装置,熬死了两位教授,梅恩斯通本人更是一次都没有见证。

该实验的监管权在后来交给了安德鲁·怀特教授,在第8次滴落后的14年里,沥青仍然进展很慢。

但在2014年的4月,怀特教授决定在第9次滴落前更换烧杯。

就当他提起钟罩的时候,木制底座发生了摇晃,怀特教授成为了最快观察到沥青滴落的实验管理员

沥青实验的现任管理员

直到现在,这项实验仍在继续,人们可以通过网络直播来观察沥青滴落,当然前提是得有耐心。

整个实验看起来相当无聊,甚至在2005年获得了搞笑诺贝尔物理学奖

要说它有什么意义,相关的学术论文只有一篇,研究结果更多的来自都柏林学院的实验。

沥青实验如今通过摄像头进行观察

他们的沥青实验表明,沥青的平均滴落时间在13年左右,粘度大约是蜂蜜的200万倍,是水的200亿倍。

除此之外,实验本身就是一场实验。

要说它想证明什么,或许它的真正价值不在于证明,它的文化价值和哲学意义才是人们需要真正明白的。

开尔文勋爵的沥青流动实验

我们在这之中去思考时间的流逝在科学实验中的联系,科学里有相当多的理论和研究需要人类付出大量时间。

正因如此,那些科学家们更值得让人尊重。

在人类有限的生命历程里,有这样一群人愿意献出自己的时间去论证阐述一项科学原理,人类才有机会去发现更多。 6park.com

来源:答案在这儿
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