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守候世界上最漫長的實驗故事

故事 時間:2021-08-31 手機(jī)版

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

守候世界上最漫長的實驗故事

  86年前,一位名叫托馬斯·帕內(nèi)爾的物理學(xué)家為了向?qū)W生們證明“瀝青是液體而不是固體”,設(shè)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(bǔ)充一些數(shù)據(jù),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(nèi)爾花費(fèi)了3年時間;而到第一滴瀝青滴落,他又耗費(fèi)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(xué)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(xù)了86年的實驗,已經(jīng)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(yuǎn)遠(yuǎn)沒到完結(jié)的時候。這個78歲的老人對記者說:“要等到試驗完成,至少還需要100年。”

  從實驗開始到現(xiàn)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(chǎn)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(fèi)的時間要超過10年。

  一些昆士蘭大學(xué)的校友領(lǐng)著兒女、孫子重回學(xué)校的時候,常常會感慨實驗裝置“和幾十年前沒什么變化”;而那些通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭觀看實驗的人們,也常常會發(fā)現(xiàn),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(wǎng)絡(luò)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(guān)注這個持續(xù)了86年的實驗。在實驗裝置所在的帕內(nèi)爾講堂,每天都有前去參觀瀝青實驗的游客。還有更多人在網(wǎng)絡(luò)上關(guān)注實驗的同步直播。梅因斯通說,有一次,雷雨導(dǎo)致實驗室停電,結(jié)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(xiàn)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(jīng)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(fā)生在1979年,當(dāng)時,那個像淚滴一樣的瀝青滴,和漏斗的連接處已經(jīng)變成了一根細(xì)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(jié)果,等他第二天來到實驗室,第5滴瀝青已經(jīng)掉進(jìn)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(jīng)幾次重演了這樣擦肩而過的遺憾。1962年,當(dāng)實驗的第4滴瀝青搖搖欲墜的時候,當(dāng)時只有27歲的梅因斯通剛剛結(jié)婚,并且和妻子一起出門度了一個短暫的蜜月。

  結(jié)果,等他從蜜月回來,嶄新的瀝青滴已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)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(jiān)控實驗進(jìn)展。

  2000年11月,當(dāng)?shù)?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(dāng)時覺得“毫無壓力”:“畢竟還有一個攝像頭在盯著它嘛!”

  結(jié)果,當(dāng)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(nèi)容很簡單:“瀝青掉下來了!”而第二封的內(nèi)容是:“儲存設(shè)備出現(xiàn)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(dāng)時有多失望。他回到澳大利亞的第一項任務(wù),就是升級監(jiān)控系統(tǒng),并且在實驗設(shè)備的周圍擺上了3個獨(dú)立的攝像頭。

  如今,就像每一個負(fù)責(zé)任的科學(xué)家一樣,澳大利亞昆士蘭大學(xué)的物理系教授梅因斯通每天都在嚴(yán)密監(jiān)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(shù)據(jù),實驗室的技術(shù)人員也會每天向他匯報實驗進(jìn)展。當(dāng)然,他也會在想起來的時候隨時查看網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)哲學(xué)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(jīng)86歲的實驗裝置,經(jīng)歷過如今舉世關(guān)注的輝煌,也經(jīng)歷過漫長的失意年代。

  1961年,當(dāng)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(xué)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(xué)。當(dāng)時,一個同事無意間告訴他,物理學(xué)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(chǎn)生了濃厚的興趣:“當(dāng)我想到,過去34年的時間,實驗只向前邁進(jìn)了一點(diǎn)點(diǎn)的時候,我突然意識到,它在未來會有了不起的發(fā)展?jié)摿Α!?/p>

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

  那個時候,創(chuàng)立實驗的帕內(nèi)爾教授早已去世。學(xué)校里的很多人都在嘲笑這個古怪的實驗,還有人認(rèn)為它應(yīng)該被直接扔掉。事實上,在梅因斯通發(fā)現(xiàn)實驗裝置之后,很長時間里,它一直安靜地被放在物理學(xué)系一個塵土飛揚(yáng)的角落里。

  甚至連梅因斯通自己都已經(jīng)忘掉很多細(xì)節(jié)了。他在回復(fù)記者的郵件中寫道:“我已經(jīng)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(fù)責(zé)昆士蘭大學(xué)開放日的布展工作,曾經(jīng)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(jié)果,在展覽上,實驗引起了廣泛關(guān)注,如今,它甚至變成了昆士蘭大學(xué)的一個著名景點(diǎn)。

  梅因斯通說,直到現(xiàn)在,每天都有很多人專程前來,看看實驗的進(jìn)展。

  甚至,2005年,梅因斯通因為這個漫長的實驗獲得了當(dāng)年的搞笑諾貝爾獎。那一年10月,在美國哈佛大學(xué)的桑德斯劇院,面對臺下1200名觀眾,一群“真正的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主”向他頒發(fā)了獲獎證書。同樣獲得證書的,還有已經(jīng)去世多年的實驗創(chuàng)立者,托馬斯·帕內(nèi)爾教授。

  梅因斯通在接受采訪中真摯地感謝帕內(nèi)爾,盡管他們從未相識。他說:“已故的托馬斯·帕內(nèi)爾教授留給我們一份如此寶貴的遺產(chǎn),它幽默搞笑,同時也讓人們有興趣了解瀝青這個‘復(fù)雜烴類混合物’的樣態(tài)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(dāng)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(yù)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(xué)家解釋說,瀝青的掉落時間取決于在當(dāng)?shù)仄骄覝氐沫h(huán)境下,瀝青表面的粘度系數(shù)。他同時聲稱,這個持續(xù)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(zhǔn)確的說法是,瀝青是一種相態(tài)復(fù)雜的混合物。

  對于實驗的未來,梅因斯通預(yù)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(fā)說:“整個實驗全部結(jié)束,至少還需要100年。”

  他甚至已經(jīng)為自己選好了監(jiān)護(hù)實驗裝置的“接班人”:那是一位昆士蘭大學(xué)物理學(xué)院的教授,同時也是梅因斯通從前的學(xué)生。至于實驗裝置的所有權(quán),梅因斯通堅持,應(yīng)當(dāng)屬于帕內(nèi)爾教授的后人。他說:“我覺得帕內(nèi)爾家族應(yīng)該把這個裝置作為他們的‘傳家寶’。”

  必須承認(rèn),在86年的堅持之后,這個當(dāng)年看起來簡單而古怪的實驗裝置已經(jīng)有了點(diǎn)“見證歷史”的意味。1927年,當(dāng)實驗裝置設(shè)計完成的時候,人類剛剛發(fā)明了電視,并且發(fā)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(zhàn)正一觸即發(fā)。

  而現(xiàn)在,二戰(zhàn)的硝煙早已散去,人類的現(xiàn)代生活已經(jīng)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(jiān)控錄像的畫面來看,這滴讓人們等待了12年的瀝青,已經(jīng)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(yù)測,這也是我們生活的調(diào)味品。”

  他期待著,當(dāng)新一滴瀝青最終掉落的時候,學(xué)校的其他科學(xué)家們能和他一起,補(bǔ)上一個錯過了8次的慶祝活動。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(zé)地躍入燒杯。”

  不過,不管人類如何慶祝,那個持續(xù)了86年的瀝青實驗,還會安靜地繼續(xù)下去。當(dāng)人們?yōu)槊恳坏蔚袈涞臑r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(diǎn)差別。


本文來源http://www.nvnqwx.com/wenxue/gushihui/1220623.htm
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