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守候世界最漫長實驗:持續86年仍未完結

日期:2016年5月11日 14:55

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  瀝青是防水材料的主要原材料。“瀝青是液體?!還是固體?!”這是20世紀初科學家爭論不休的問題。澳大利亞科學家為了證實“瀝青是液體而不是固體”,進行了長達86年的觀察與實驗,迄今這項試驗還在進行著,至少還需要100年。

  現轉發《守候世界最漫長實驗:持續86年仍未完結》一文,讀者可從中得到啟示與教育,科學需要托馬斯。帕內爾、梅因斯通……

約翰·梅因斯通

  如果說“時間就是金錢”,那這個位于澳大利亞昆士蘭大學的玻璃漏斗無疑是世界上最昂貴的實驗裝置。

  一位名叫托馬斯·帕內爾的物理學家為了向學生們證明“瀝青是液體而不是固體”,持續實驗了86年,被評為“世界上最長的實驗室實驗”.在梅因斯通看來,要等到試驗完成,至少還需要100年。

  86年前,一位名叫托馬斯?帕內爾的物理學家為了向學生們證明“瀝青是液體而不是固體”,設計了這個實驗。他將瀝青加熱,倒入一個封口的玻璃漏斗。等到瀝青完全凝固之后,他將漏斗的下端切開,開始記錄每一滴瀝青滴落的時間。

  如果補充一些數據,這個實驗也許就不再像看起來那么簡單:為了等待瀝青完全凝固,帕內爾花費了3年時間;而到第一滴瀝青滴落,他又耗費了8年。事實上,直到60歲去世那年,他只等到了3滴滴落的瀝青。

  隨后接管實驗的另一位物理學家約翰?梅因斯通,用50多年的時間,也只迎來了5滴滴落的瀝青。盡管,由于各種各樣的原因,5滴“來之不易”的瀝青,全部被他郁悶地錯過了。

  這個持續了86年的實驗,已經被評為“世界上最長的實驗室實驗”,不過,在梅因斯通看來,實驗還遠遠沒到完結的時候。這個78歲的老人對中國青年報記者說:“要等到試驗完成,至少還需要100年。”

  從實驗開始到現在的86年,還沒有人真正看到過瀝青滴落的時刻

  盯著瀝青實驗裝置的人們,很容易產生時間靜止的錯覺。那些堅硬的、可以用榔頭輕易敲碎的瀝青,以匪夷所思的緩慢速度流過短短的漏斗柄――通常情況下,這段不到10厘米的路程,耗費的時間要超過10年。

  一些昆士蘭大學的校友領著兒女、孫子重回學校的時候,常?;岣鋅笛樽爸?ldquo;和幾十年前沒什么變化”;而那些通過網絡攝像頭觀看實驗的人們,也常?;岱⑾?,相隔幾個月的畫面,幾乎看不出任何不同,很多人甚至因此懷疑自己網絡故障,看到的只是一張靜止的圖片。

  最后,梅因斯通不得不在實驗裝置旁擺上了一塊綠色的鐘表,讓觀察者有一種“時間確實在流逝”的感覺。

  來自全世界的人們都在關注這個持續了86年的實驗。在實驗裝置所在的帕內爾講堂,每天都有前去參觀瀝青實驗的游客?;褂懈噯嗽諭縞瞎刈⑹笛櫚耐街輩?。梅因斯通說,有一次,雷雨導致實驗室停電,結果他的郵箱馬上塞滿了提醒郵件。它們來自世界的各個角落,其中還有幾封來自中國。

  “每個人都希望自己能看到瀝青滴落的瞬間。”梅因斯通說,“事實上,從實驗開始到現在的80多年,還沒有人真正看到過這一時刻。”

  過去幾十年,梅因斯通經歷了5滴瀝青的滴落,卻因為種種原因,總是和這個瞬間擦肩而過。

  最接近的一次發生在1979年,當時,那個像淚滴一樣的瀝青滴,和漏斗的連接處已經變成了一根細絲。梅因斯通觀察了一會兒,覺得要等到它滴下來,至少還要一天時間。結果,等他第二天來到實驗室,第5滴瀝青已經掉進了燒杯里。

  梅因斯通為此懊惱了很長時間,他堅持,自己和那個瞬間只差了5分鐘。

  從1961年接手這個實驗之后,梅因斯通已經幾次重演了這樣擦肩而過的遺憾。1962年,當實驗的第4滴瀝青搖搖欲墜的時候,當時只有27歲的梅因斯通剛剛結婚,并且和妻子一起出門度了一個短暫的蜜月。

  結果,等他從蜜月回來,嶄新的瀝青滴已經穩穩地落在了燒杯底上。

  在1988年的第7滴瀝青再次被錯過之后,梅因斯通決定借助科技的力量。他在實驗裝置旁邊擺上了一個攝像頭,24小時監控實驗進展。

  2000年11月,當第8滴瀝青即將滴落的時候,梅因斯通心安理得地去了倫敦。他說,自己當時覺得“毫無壓力”:“畢竟還有一個攝像頭在盯著它嘛!”

  結果,當瀝青真的掉落的時候,梅因斯通收到了兩封讓他悲喜交集的郵件。第一封的內容很簡單:“瀝青掉下來了!”而第二封的內容是:“儲存設備出現了故障,攝像頭拍攝的滴落畫面沒有保存下來。”

  直到今天,梅因斯通還能清楚地記得,自己當時有多失望。他回到澳大利亞的第一項任務,就是升級監控系統,并且在實驗設備的周圍擺上了3個獨立的攝像頭。

  如今,就像每一個負責任的科學家一樣,澳大利亞昆士蘭大學的物理系教授梅因斯通每天都在嚴密監控自己的實驗裝置。無論是工作日還是周末,他都要堅持每天觀測實驗數據,實驗室的技術人員也會每天向他匯報實驗進展。當然,他也會在想起來的時候隨時查看網絡攝像頭的畫面。

  13年的等待之后,他生怕自己再錯過第9滴掉落的瀝青。梅因斯通說:“它可能會在今年掉下來,但誰知道呢。它有自己的‘主意',你能從里面讀出點哲學意味。”

  感謝實驗室的保管員沒有直接扔掉這些“奇怪的垃圾”

  如同很多同齡的老人一樣,這個已經86歲的實驗裝置,經歷過如今舉世關注的輝煌,也經歷過漫長的失意年代。

  1961年,當梅因斯通第一次看到這個實驗裝置的時候,他剛剛從英國劍橋大學的卡文迪許實驗室來到澳大利亞布魯斯班市的昆士蘭大學。當時,一個同事無意間告訴他,物理學系的碗柜里放著一個“奇怪的東西”.

  梅因斯通隨后看到了這個由漏斗、燒杯和瀝青組成的奇怪裝置,并且對它產生了濃厚的興趣:“當我想到,過去34年的時間,實驗只向前邁進了一點點的時候,我突然意識到,它在未來會有了不起的發展潛力。”

  不過,學校里的其他人似乎并不認同這一點。梅因斯通曾試圖說服物理系主任,希望向學生們公開展示這個實驗,但他很快得到了拒絕的回復:“這里根本沒人想看到它。”

  那個時候,創立實驗的帕內爾教授早已去世。學校里的很多人都在嘲笑這個古怪的實驗,還有人認為它應該被直接扔掉。事實上,在梅因斯通發現實驗裝置之后,很長時間里,它一直安靜地被放在物理學系一個塵土飛揚的角落里。

  甚至連梅因斯通自己都已經忘掉很多細節了。他在回復中國青年報記者的郵件中寫道:“我已經不太確定到底是什么時候把這個實驗公開展出的,我想,大概是1979年吧。”

  那一年,梅因斯通負責昆士蘭大學開放日的布展工作,曾經被嘲笑的瀝青實驗成了面向整個昆士蘭州民眾的展覽項目之一。結果,在展覽上,實驗引起了廣泛關注,如今,它甚至變成了昆士蘭大學的一個著名景點。

  梅因斯通說,直到現在,每天都有很多人專程前來,看看實驗的進展。

  甚至,2005年,梅因斯通因為這個漫長的實驗獲得了當年的搞笑諾貝爾獎。那一年10月,在美國哈佛大學的桑德斯劇院,面對臺下1200名觀眾,一群“真正的諾貝爾經濟學獎得主”向他頒發了獲獎證書。同樣獲得證書的,還有已經去世多年的實驗創立者,托馬斯?帕內爾教授。

  梅因斯通在接受采訪中真摯地感謝帕內爾,盡管他們從未相識。他說:“已故的托馬斯?帕內爾教授留給我們一份如此寶貴的遺產,它幽默搞笑,同時也讓人們有興趣了解瀝青這個’復雜烴類混合物‘的樣態和行為。”

  他也同時感激那些實驗室的管理員們:“我真的非常感謝他們當年沒有隨手扔掉碗柜里那些’奇怪的垃圾‘.”

  自然界的偉大之處就在于它的不可預測

  在“最長的實驗”變得著名之后,梅因斯通在很多場合都會被要求回答同一個問題:“你覺得第9滴瀝青會在什么時候掉下來?”

  而他每次的回答也完全一致:“我真的不知道。”

  這位物理學家解釋說,瀝青的掉落時間取決于在當地平均室溫的環境下,瀝青表面的粘度系數。他同時聲稱,這個持續80余年的實驗并不能簡單地說明“瀝青是液體而非固體”.更準確的說法是,瀝青是一種相態復雜的混合物。

  對于實驗的未來,梅因斯通預測說,隨著漏斗里剩余的瀝青越來越少,瀝青滴落的速度也會越來越緩慢。他頂著一頭雪白的頭發說:“整個實驗全部結束,至少還需要100年。”

  他甚至已經為自己選好了監護實驗裝置的“接班人”:那是一位昆士蘭大學物理學院的教授,同時也是梅因斯通從前的學生。至于實驗裝置的所有權,梅因斯通堅持,應當屬于帕內爾教授的后人。他說:“我覺得帕內爾家族應該把這個裝置作為他們的’傳家寶‘.”

  必須承認,在86年的堅持之后,這個當年看起來簡單而古怪的實驗裝置已經有了點“見證歷史”的意味。1927年,當實驗裝置設計完成的時候,人類剛剛發明了電視,并且發射升空了第一枚火箭。1938年第一滴瀝青掉落的時候,第二次世界大戰正一觸即發。

  而現在,二戰的硝煙早已散去,人類的現代生活已經天翻地覆,而整個實驗裝置還靜靜地立在那里,醞釀著第9滴下落的瀝青。

  從監控錄像的畫面來看,這滴讓人們等待了12年的瀝青,已經形成了一個“完美的淚滴形”,仿佛隨時都會跌落到燒杯里。

  梅因斯通喜歡用富有哲理的言辭來評價這個實驗。他說:“自然界的偉大之處就在于它的不可預測,這也是我們生活的調味品。”

  他期待著,當新一滴瀝青最終掉落的時候,學校的其他科學家們能和他一起,補上一個錯過了8次的慶?;疃?。他用盡可能美麗的語言去形容這個“卓越成就”:“粘稠的瀝青沿著漏斗狹窄的玻璃管道,形成一個美麗的形狀,最后盡責地躍入燒杯。”

  不過,不管人類如何慶祝,那個持續了86年的瀝青實驗,還會安靜地繼續下去。當人們為每一滴掉落的瀝青而期待、失落的時候,那些相隔幾十年的瀝青滴,早已在燒杯底部慢慢融合,看不出一點差別。

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