近現代以來,人類一直走在科學的探索之路上,為研究各種真理或現象等問題而廢寢忘食。在大眾的眼中,科學研究往往是嚴肅而枯燥的,是無數認真的研究者不分晝夜的嘔心瀝血的過程與結論。
當然,這一點也確實不假,但“世界之大無奇不有”,尋常人眼裡乏味單調的科學研究其實也有許多的有趣之處,甚至是令人瞠目結舌甚至是發笑的研究。
比如紐約大學數學系的一個研究團隊,他們為了研究一根普通的棒棒糖可以舔多久,整個團隊進行了大量的對照研究,將棒棒糖放在不同條件下的管道隨水沖刷,最終得出一根棒棒糖大概要1000次才能將其舔完。
類似於這樣的科學研究還有很多種,在此由於篇幅的原因我們也不再一一敘述,今天我們所要了解的科學研究是一項被認為是當前世界上持續時間最長,同樣也或許會在未來依然不會停止的實驗——瀝青滴落實驗。
瀝青滴落實驗為了證明什麼?
瀝青在我們的日常生活當中並不少見,它主要為黑色,通常被使用在塗料、橡膠等工業領域,由於它的防水和防腐效能,瀝青也被用來鋪設在路面上,高速公路上很多都是瀝青路面。
科學家們透過研究,發現瀝青其實是一種黑褐色的高黏度有機液體,然而在我們看來,瀝青更像是一種固體,它不似水一樣會四處流散,也不會脆弱到一碰就“碎”,瀝青有較為固定的形態,手觸碰上去能感覺到明顯的硬度和形狀。
也正是因為這樣,托馬斯·帕內爾教授在一次教授學生的時候,想要向他們證明物質並不是像它所展示的那樣——瀝青看起來是固體物質,本質卻是高黏度的液體。
只是瀝青在日常溫度條件下,分子之間的速率非常慢,但它畢竟不算是固體,哪怕流動速度再慢,一旦將時間拉長,瀝青遲早有一天會凝結成為一滴落下。
在這樣的目的下,托馬斯·帕內爾教授在1927年將高溫加熱後的瀝青樣本放在了一個未剪開封口的漏斗裡,並靜置了三年時間。
待瀝青已經得到了充足的凝固,不會發生其他反應以後,1930年托馬斯·帕內爾教授又將封口剪開,用金屬架將裝了瀝青的漏斗架了起來,並在底部放了燒杯用來接住從封口處滴落的瀝青。
畢竟如果瀝青是固體,那麼它必然不可能會出現滴漏的現象,若是瀝青緩慢地流下,則自然能證明它其實是一種液體。是的,這個瀝青滴漏實驗就是如此的簡單,目的也非常單純,托馬斯·帕內爾教授僅僅只是想要向學生們證明物質的表象與本質並非是一致的。
瀝青滴漏實驗過程
托馬斯·帕內爾教授的想法很好,畢竟“眼見為實”,任何的科學結論都需要真實的資料作為證據來支撐,他也試圖讓學生們能夠親眼見證事實,而不是跟著老師照本宣科,對於學生而言,這也將是受益匪淺的經驗。
只是學生們對此並沒有太過重視,畢竟這僅僅只是一個小小的實驗,它只能用來證明一個既定的科學知識,無法發現新結論,更無法給他們帶來新奇,但托馬斯·帕內爾教授卻十分認真地堅守著這個實驗。
在1930年漏斗封口被剪開以後,瀝青也確實正在緩慢地流出,形成了一個將落未落得“水滴”,並隨著時間的推移凝結得越來越大。
到了1938年,托馬斯·帕內爾教授的學生都已經換了好幾批,但他們都曾被教授帶領著記載著瀝青的相關資料,分析瀝青在20℃的環境下發生的流動變化。
在這一年裡,瀝青已經有了即將要滴落的“準備”了,托馬斯·帕內爾教授甚至還邀請了當年參與了瀝青前期工作的學生們,只是由於時間過去了太久,這些學生都已經身處天南海北,好些人都不再從事科學實驗,對此毫無興趣,因此來的人並不算太多。
終於在1938年12月,經過了長達8年11個月的漫長等待,瀝青滴漏實驗的第一滴瀝青落入了燒杯,托馬斯·帕內爾教授非常興奮,可發現了這一現象的人只有托馬斯·帕內爾教授本人,除他以外再沒有任何的“觀眾”,更是沒有什麼儀器裝置對此進行了記錄。
第二次瀝青滴落時間發生在1947年2月,即9年時間以後,原本托馬斯·帕內爾教授已經做好了準備,可是沒想到他這一次意外與滴落的時間錯過,只看見了第二滴瀝青落入燒杯以後的樣子。
原本托馬斯·帕內爾教授準備再次見證第三滴瀝青的過程,可是這項實驗的過程所耗費的時間太過漫長,每一次實驗基本上都要10年左右,一個人類普遍能活100歲就已經算得上是高齡了,更何況托馬斯·帕內爾教授的年齡本來就不算小了。
也因此,托馬斯·帕內爾教授並沒有等到第三滴瀝青降落,就遺憾地離開了人世。瀝青滴漏實驗本身並不受到重視,若不是托馬斯·帕內爾教授堅持,可能早就被人扔進了垃圾堆裡,在教授去世以後,瀝青滴漏實驗自然也就被擱置在了一旁,基本上沒有任何人想起這項實驗。第三滴瀝青也在這樣的環境下,於1954年4月悄無聲息地落入了燒杯,無人發現。
實驗的繼承者
直到1961年,約翰·梅恩斯頓教授來到了托馬斯·帕內爾教授所在的大學,意外發現了這一個奇怪的科學裝置,並對此產生了好奇。
在經過了他人的解釋以後,約翰·梅恩斯頓教授並沒有覺得失望,也沒有像大眾一般對瀝青滴漏實驗根本不看重,反而是繼承了托馬斯·帕內爾教授的遺志,繼續了瀝青滴漏實驗的研究。
當然,第三滴已經在約翰·梅恩斯頓教授到來之前就已經滴下,他只能開始觀察第四滴瀝青的滴落。然而令人遺憾的是,眼看著這滴瀝青將要落下,約翰·梅恩斯頓教授等了很久仍然沒有看見它的降落,正好當時他收穫了自己的愛情,兩人一起去度蜜月,回來以後卻發現瀝青已經落在燒杯中了,時間大概是在1962年5月。
這令約翰·梅恩斯頓教授非常不甘心,並推測出了第五滴瀝青墜落的時間範圍,下定決定要親眼見證它落下的過程。
誰曾想自此以後,命運彷彿就愛上了與約翰·梅恩斯頓教授開玩笑,從他接受的那一年1961年開始,到他離開人世的2013年,瀝青滴漏實驗一共滴落了5滴,約翰·梅恩斯頓教授卻都不夠幸運地與之錯過。
比如在1977年,約翰·梅恩斯頓教授為了能夠親眼看見瀝青掉落,在週末整整守了兩天的時間,可是在他累得回家休息的時候,這滴瀝青“趁機”掉了下來。在1988年,第七滴瀝青已經臨近要掉落的階段,約翰·梅恩斯頓教授也信誓旦旦地認為自己這一次必然會見證瀝青的墜落。
但是命運女神並不站在約翰·梅恩斯頓教授這一邊,就在他出去喝了杯咖啡的功夫,僅僅五分鐘的時間裡,第七滴瀝青轉瞬落下,再次成為約翰·梅恩斯頓教授的遺憾。
2000年,隨著社會和科技的發展,人類已經有了各種各樣的裝置和儀器,約翰·梅恩斯頓教授為了完整記錄瀝青落下的瞬間,特意在瀝青滴漏實驗旁安裝了網路攝像頭,這樣也就避免了再次錯過瀝青墜落。
然而在第八滴瀝青墜落時,約翰·梅恩斯頓教授正好出門在外,同時熱帶風暴導致城市停電了足足有20分鐘,於是雖然假設了攝像裝置,已經算是做好了較為充足的準備,可是在大自然的影響下,第八滴瀝青依然無法被約翰·梅恩斯頓教授看見。
約翰·梅恩斯頓教授預測第九滴瀝青將會在2014年滴落,但他卻無緣能真正見證瀝青滴漏實驗——2013年8月,約翰·梅恩斯頓教授因中風不幸離世。
未被見證的瀝青
這樣的故事不得不令人感嘆命運的造化弄人,從托馬斯·帕內爾教授1927年開始進行瀝青滴漏實驗,一直到如今2022年,時間已經過去了95年,這項人類有史以來最持久最漫長的實驗依然沒有被人類記錄下瀝青降落的瞬間。
或許有人想問,不是還有2014年的第九滴瀝青嗎?是的,2014年4月20日,第九滴瀝青確實落下了,但戲劇性的是,這一滴本來是能夠被人類記錄下來的,但約翰·梅恩斯頓教授之後的實驗第三代管理員懷特卻發現這一滴瀝青遲遲沒有落下,終於發現了事情的不對勁。
原來,瀝青滴漏實驗持續時間太過久遠,燒杯裡已經有了八滴瀝青,導致底部被堆太高,第九滴瀝青被“堵住”了。
為了實驗的正常進行,懷特打算將燒杯換下去,重新拿一個新的杯子過來,卻不小心將第九滴瀝青扯斷了。是的,這一個人類等待了13年6個月的第九滴瀝青就這樣沒有了。
懷特表示,瀝青滴漏實驗至少還能再進行80年的時間,而根據第九滴瀝青的滴落時間和速度,第十滴瀝青或許將會在2027年裡滴落。
為了不再錯過這一滴瀝青,相關人員甚至創立了一個專門的網站,用來向全世界的人提供親眼見證瀝青滴落的直播。事實上,除了這一個持續了將近一個世紀的瀝青滴漏實驗,聖三一學院也有一個瀝青滴落實驗,但是他們比較幸運,在2013年7月11日17點左右拍下了瀝青滴落的過程,是人類歷史上第一個拍下瀝青滴落瞬間的科學實驗。