時光流逝，持續(xù)近百年的瀝青滴漏實驗儼然成為見證歷史的鏡子。令人唏噓的是，這個實驗換了三代守護者，但三位教授都未曾親眼見證滴落的瞬間。

撰文 | 王兆昱

在澳大利亞昆士蘭大學(xué)物理樓二層大廳，放置著一個玻璃漏斗，里面黏稠的黑色瀝青正在滴落。在這里，時間仿佛按下了減速鍵，從1927年至今，近百年的時間里，只落下了9滴。

這是聞名世界的瀝青滴漏實驗。發(fā)起人托馬斯·帕內(nèi)爾（Thomas Parnell）的初衷是向?qū)W生展示，物質(zhì)的形態(tài)遠非肉眼所見那么簡單。瀝青看起來和摸起來都像固體，可以用錘子敲碎，但實際上它是高黏度的“超級流體”。2005年，已故的帕內(nèi)爾被追授“搞笑諾貝爾獎”。

時光流逝，瀝青滴漏實驗儼然成為見證歷史的鏡子。1927年實驗開啟時，電視機剛發(fā)明不久；如今，人類已經(jīng)步入快節(jié)奏的AI時代。令人唏噓的是，這個實驗換了三代守護者，但三位教授都未曾親眼見證滴落的瞬間。

目前，實驗仍在進行。全球已有超過3.5萬人注冊觀看實時直播。據(jù)科學(xué)家估計，第10滴的到來很可能就在近幾年。

這是一個真實發(fā)生的，關(guān)于耐心、遺憾與時間的科學(xué)故事。

瀝青滴漏實驗丨圖源：昆士蘭大學(xué)官網(wǎng)

起點

瀝青滴漏實驗的起點，要從實驗發(fā)起人帕內(nèi)爾說起。他是昆士蘭大學(xué)物理系的奠基人，也是該校首任物理學(xué)教授。

1881年，帕內(nèi)爾出生于英國一個農(nóng)民家庭，他不僅在自然科學(xué)的學(xué)習(xí)上異常勤奮，還熱衷于體育運動。23歲時，帕內(nèi)爾漂洋過海，來到澳大利亞墨爾本大學(xué)三一學(xué)院任教。由此可見，這是一位既有才華又勇敢的青年。

1911年，帕內(nèi)爾前往新成立的昆士蘭大學(xué)擔(dān)任講師，8年后升任教授。作為該校物理系元老，他領(lǐng)導(dǎo)物理系作出了巨大貢獻，為昆士蘭醫(yī)院系統(tǒng)的X射線和鐳服務(wù)打下科學(xué)基礎(chǔ)，并建立氡實驗室。昆士蘭大學(xué)現(xiàn)在的物理樓就是以他的名字命名——帕內(nèi)爾大樓。

時間來到1927年。彼時，物理學(xué)正處于激動人心的年代：愛因斯坦的相對論方興未艾，量子力學(xué)的大幕正在拉開，帕內(nèi)爾卻做了一件看起來有些“無聊”的事——他想向?qū)W生證明，有些東西看起來是固體，其實是液體。

他選中了瀝青。這是一種從焦油中提取的黑色物質(zhì)，被用于道路鋪設(shè)、船只防水涂層等。常溫下的瀝青摸起來硬邦邦的，用錘子一敲就能碎成渣，怎么看都是固體。

但帕內(nèi)爾知道，事情不像表面看起來那么簡單。

為證明瀝青其實是液體，帕內(nèi)爾將一份瀝青樣本放進一個密封漏斗里，并在1930年剪開漏斗封口。于是，瀝青開始以肉眼無法察覺的速度緩慢流動，向下方的燒杯滴去。

此后，是漫長的等待。

第一滴瀝青滴落，用了整整8年。那是1938年12月，帕內(nèi)爾終于證明了他的觀點：瀝青是液體。

人們從實驗中計算得出，瀝青的黏度大約是水的1000億倍。

1948年，帕內(nèi)爾去世，享年67歲。他這一生只經(jīng)歷了兩滴瀝青的滴落過程，第一滴是1938年、第二滴是1947年，但兩次滴落都發(fā)生在他不在場的時候，均為“事后發(fā)現(xiàn)”。

托馬斯·帕內(nèi)爾丨圖源：昆士蘭大學(xué)

最“悲催”的守護者

帕內(nèi)爾去世后，瀝青滴漏實驗有13年處于閑置狀態(tài)。

1961年，年輕的物理學(xué)家約翰·梅因斯通（John Mainstone）在學(xué)校櫥柜里發(fā)現(xiàn)了這個裝置，他主動接過了實驗“看護權(quán)”。沒想到這一看，就是52年。

梅因斯通非常重視這項實驗，將它當(dāng)作自己的畢生事業(yè)，他希望成為歷史上第一個親眼看到瀝青滴落瞬間的人。因此，他每天都要檢查裝置好幾次，細致地觀察瀝青的細微變化，不放過一點進展。

然而，命運仿佛跟他開了個殘酷的玩笑。52年時間里，共有5滴瀝青滴落，但梅因斯通每次都不巧錯過，直到去世。

1988年7月，實驗正在布里斯本世界博覽會上展出，第7滴瀝青即將滴落。梅因斯通就在現(xiàn)場，但他離開了幾分鐘去買飲料喝。就在這幾分鐘里，梅因斯通錯過了這一次滴落。

此后，為了捕捉到瀝青滴落，梅因斯通安裝了一臺攝像頭，24小時監(jiān)控。2000年11月，第8滴瀝青滴落，攝像頭拍攝到了，但儲存數(shù)據(jù)的硬盤發(fā)生了故障，依然無人看到滴落的瞬間。

2005年，梅因斯通和已故的帕內(nèi)爾共同獲得了“搞笑諾貝爾獎”。這個獎項專門頒給那些“先讓人發(fā)笑，再引人思考”的研究。頒獎詞寫道：“即便是看似最無聊的實驗，通過耐心和堅持，也能帶來重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)?！?/p>

據(jù)報道，無論是生前還是死后，梅因斯通的人生幾乎被瀝青實驗占滿。同事評論說，瀝青實驗簡直就像他的“寵物”，讓他花費了一生的時間與之相伴。對于梅因斯通而言，物理學(xué)是他的終生事業(yè)，而這個瀝青實驗，則是他生命中最大的愛好和樂趣。

在生命的最后幾年，梅因斯通把全部精力投向瀝青實驗裝置。他堅持每天觀測實驗數(shù)據(jù)、查看網(wǎng)絡(luò)攝像頭的畫面，還會用郵件回復(fù)世界各地“粉絲”的問題，和前來昆士蘭大學(xué)參觀的科學(xué)愛好者聊聊天。

“即使在退休之后，梅因斯通教授對瀝青實驗也是全心奉獻?！币晃粚嶒炇邑撠?zé)人如是說。

最令人遺憾的是，在去世前，梅因斯通眼睜睜地看著，新的瀝青已經(jīng)懸掛成了一顆“完美的淚滴”，離下方的燒杯越來越近。他曾經(jīng)樂觀地對媒體說：自己在年底就能看到瀝青的滴落。

2013年8月23日，梅因斯通去世，享年78歲。在他去世八個月后，2014年4月，第9滴瀝青落下了。

梅因斯通與1990年正在形成的第8滴瀝青丨圖源：昆士蘭大學(xué)

凝視時間

從2014年開始，安德魯·懷特（Andrew White）教授成為了實驗的第三代守護者。如今，這個快滿百歲的實驗正在醞釀第10滴，人人都可以通過網(wǎng)絡(luò)直播觀看這一實驗。

漏斗里剩余的瀝青，還能再滴上至少100年。且由于瀝青的滴落速度受到溫度影響，在20世紀80年代大樓安裝空調(diào)后，瀝青的流速就變慢了。也就是說，這個實驗大概率會比所有人都“活”得更久。

有趣的是，在昆士蘭大學(xué)的這項瀝青滴落實驗并不是孤例。在世界其它地方，類似的實驗也在進行。

愛爾蘭都柏林圣三一學(xué)院有一個始于1944年的瀝青滴落實驗。它知名度稍遜，但在2013年7月，它成為世界上首個人類用攝像機拍下滴落瞬間的實驗。

蘇格蘭國家博物館的瀝青滴落實驗則始于1902年，是現(xiàn)存最古老的滴落實驗。由于環(huán)境原因，它流動的速度更慢，至今只滴落過兩次。

2024年8月，蘇格蘭國家博物館的瀝青實驗丨圖源：該博物館官網(wǎng)

威爾士阿伯里斯特威斯大學(xué)也有一個始于1914年的瀝青滴漏實驗。但這個實驗的瀝青極其黏稠，至今還沒有一滴瀝青滴落！科學(xué)家估計，還需再等至少1000年，才會滴落第一滴。

為什么一個看似“無聊”的實驗，會吸引全世界的關(guān)注？

梅因斯通曾評價道：“實驗本身啟迪著雕刻家、詩人、作家，讓他們反思現(xiàn)代生活節(jié)奏和時間的意義?！?/p>

當(dāng)AI以毫秒為單位進化時，這些實驗室里的時間依然以十年、百年為單位靜靜流淌。當(dāng)人們學(xué)會與時間和解，就能在等待中發(fā)現(xiàn)永恒。

參考資料

[1] https://www.sciencealert.com/the-worlds-longest-running-lab-experiment-is-almost-100-years-old

[2] https://smp.uq.edu.au/pitch-drop-experiment

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Pitch_drop_experiment

[4] https://physicsmuseum.uq.edu.au/famous-pitch-drop-experiment

[5] https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/longest-running-laboratory-experiment

[6]https://www.nms.ac.uk/discover-catalogue/pitch-drop-one-of-the-longest-demonstrations-in-the-world

[7] https://theconversation.com/explainer-the-pitch-drop-experiment-33734

[8] https://www.cnn.com/2013/04/30/world/asia/pitch-drop-experiment/index.html

[9] https://www.atlasobscura.com/places/pitch-drop-experiment

[10] https://improbable.com/2014/04/17/the-drop-dropped-in-the-ig-nobel-winning-pitch-drop-experiment/

[11] https://news.uq.edu.au/2005-10-07-improbable-award-long-term-experiment

[12] https://zqb.cyol.com/html/2013-09/25/nw.D110000zgqnb_20130925_2-10.htm

[13] https://www.sohu.com/a/461174118_120090474

[14] https://www.nms.ac.uk/discover-catalogue/pitch-drop-one-of-the-longest-demonstrations-in-the-world?utm_source=chatgpt.com +

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