Введение
Долгосрочный эксперимент по измерению текучести питча
Эксперимент с питчем – это долгосрочный эксперимент, измеряющий течение куска питча на протяжении многих лет. "Питч" – это название, которое дается ряду высоковязких жидкостей, кажущихся твердыми, наиболее распространенным из которых является битум, также известный как асфальт. При комнатной температуре питч течет крайне медленно, и для формирования одной капли требуются годы.
Эксперимент Квинслендского университета
В наиболее известной версии Парнелл заливал нагретый образец смолы в герметичную воронку и давал ей оседать в течение трех лет. В 1930 году пломбу на горлышке воронки вскрыли, позволив смоле начать стекать. Воронку накрывает стеклянный купол, и она выставлена на всеобщее обозрение рядом с лекционным залом. Каждая капля формируется и падает в течение примерно десяти лет. Седьмая капля упала около 16:45 3 июля 1988 года, во время демонстрации эксперимента на Всемирной выставке в Брисбене 88. Однако, по всей видимости, никто не видел самого момента падения капли; профессор Мейнстоун вышел за напитком как раз в этот момент. Этот эксперимент занесен в Книгу рекордов Гиннеса как «самый длительный непрерывно проводимый лабораторный эксперимент в мире», и предполагается, что в воронке достаточно смолы для его продолжения еще как минимум сто лет. Эксперименту предшествовали два других (все еще работающих) научных прибора: Оксфордский электрический колокол (1840) и часы Беверли (1864), но каждый из них испытывал кратковременные перерывы с 1937 года. Первоначально эксперимент не проводился в каких-либо особых контролируемых атмосферных условиях, что означало, что вязкость могла меняться в течение года в зависимости от колебаний температуры. Вскоре после падения седьмой капли (1988 год) в помещении, где проводился эксперимент, установили кондиционер. Более низкая средняя температура увеличила длину каждой капли перед ее отделением от основной массы смолы в воронке, и, соответственно, типичный интервал между каплями увеличился с восьми до 12–13 лет. В октябре 2005 года Джон Мейнстоун и покойный Томас Парнелл были удостоены Иг Нобелевской премии по физике – пародийной версии Нобелевской премии – за эксперимент с падающей смолой. Мейнстоун впоследствии прокомментировал:
«Я уверен, что Томас Парнелл был бы польщен, узнав, что Марк Хендерсон считает его достойным получения Иг Нобелевской премии. В цитате о награде профессора Парнелла, конечно, следовало бы отметить новый рекорд, который он установил – самый длительный срок между проведением основополагающего научного эксперимента и вручением такой награды, будь то Нобелевская или Иг Нобелевская премия». Эксперимент ведется с помощью веб-камеры, но технические проблемы помешали зафиксировать падение в ноябре 2000 года. Затем руководство экспериментом перешло к профессору Эндрю Уайту. Девятая капля коснулась восьмой 12 апреля 2014 года, однако она все еще оставалась прикрепленной к воронке. 24 апреля профессор Уайт решил заменить стакан, содержащий предыдущие восемь капель, прежде чем девятая капля слилась с ними (что навсегда повлияло бы на возможность образования дальнейших капель). Когда поднимали стеклянный колпак, деревянное основание зашаталось, и девятая капля оторвалась от воронки.
Эксперимент Троицкого колледжа в Дублине
Эксперимент с падением смолы в Троицком колледже в Дублине, Ирландия, был начат в октябре 1944 года неизвестным коллегой лауреата Нобелевской премии Эрнеста Уолтона, когда он работал в физическом факультете Троицкого колледжа. Этот эксперимент, как и эксперимент в Университете Квинсленда, был задуман для демонстрации высокой вязкости смолы. В течение десятилетий этот физический эксперимент без присмотра стоял на полке в лекционном зале Тринити-колледжа, несколько раз капая из воронки в приемную банку внизу, при этом покрываясь слоями пыли. В апреле 2013 года, примерно через десять лет после предыдущего падения, физики из Тринити-колледжа заметили формирование новой капли. Они переместили эксперимент на стол, чтобы наблюдать и записывать падение капли с помощью веб-камеры, предоставив возможность всем желающим наблюдать за процессом. 11 июля 2013 года около 17:00 по ирландскому стандартному времени (IST) падение смолы было успешно зафиксировано на камеру впервые. На основе результатов этого эксперимента физики Тринити-колледжа оценили, что вязкость смолы примерно в два миллиона раз выше, чем у меда, или примерно в 20 миллиардов раз выше, чем у воды. На каком-то этапе (вероятно, в 1984 году) профессор из Сент-Эндрюса Джон Аллен модифицировал эксперимент в Сент-Эндрюсе, чтобы его установка стала ближе к установке эксперимента Университета Квинсленда.
Эксперимент в университете Абериститвита
В 2014 году СМИ сообщили о недавнем повторном обнаружении эксперимента с падающей смолой в университете Аберистуит в Уэльсе. Он датируется 1914 годом, что на 13 лет раньше, чем эксперимент в Квинсленде. Однако, поскольку смола более вязкая (или средняя температура ниже), этот эксперимент еще не дал первой капли и, как ожидается, не даст ее в течение более чем 1000 лет.
Эксперимент Национального музея Шотландии
Еще одна демонстрация "Pitch in Funnel" была начата в 1902 году Королевским шотландским музеем в Эдинбурге и в настоящее время находится в Эдинбурге, в Национальном музее Шотландии – учреждении-правопреемнике Королевского шотландского музея. Известные записи о его поведении неполны: известно, что он проявил одну каплю в период между 4 и 6 июня 2016 года и как минимум один раз в прошлом, однако время и количество предыдущих капель неизвестны. Более того, капля в июне 2016 года произошла вскоре после извлечения эксперимента из музейного хранилища, и физическое перемещение могло спровоцировать ее в тот момент.
Демонстрации лорда Кельвина
В Музее Хантера при Университете Глазго находятся две демонстрации, созданные лордом Кельвином в XIX веке с использованием смолы. Кельвин поместил несколько пуль на поверхность чаши со смолой, а пробки – на дно: со временем пули утонули, а пробки всплыли. Лорд Кельвин также продемонстрировал, что смола течет подобно ледникам, используя махогановый наклонный желоб, по которому она медленно стекала вниз, формируя фигуры и узоры, напоминающие альпийские ледники.