数滴沥青泪 终生都不悔

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hiss006
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  刹那间的美丽.一瞬间的永恒.这是人们对于昙花一现的赞美.“夜静群芳皆睡去.昙花一现醉诗翁,”昙花深夜开放、翌晨凋萎,观赏期只有几个小时,人们只有牺牲睡眠。才能欣赏到它那动人艳丽的姿态.但是若说曾经有人一辈子痴迷于观赏冬天硬邦邦、夏天黏糊糊、其貌不扬的沥青流泪过程,你是不是感觉不可思议呢?
  沥青在不同的条件下有固态和液体两种形式,是一种常用于筑路、建筑防水的黏性材料.黏度是水的2300亿倍.固态时可以抗击锤子的敲打而不变形,通过挤压作用,已经固化的沥青会像液体一样向下流动,但这个过程非常缓慢,沥青流动得有多慢呢?澳洲大陆由于板块漂移作用,每年会向北移动约6cm,而固化沥青流动的速度仅为地球板块运动速度的1/10.
  1927年.为了向学生展示固体也可以像液体一样流动,澳大利亚昆州大学物理系教授帕内尔进行了一项沥青滴落实验.他把沥青放入玻璃漏斗中,三年后,即1930年,他将漏斗的封口切开.让沥青开始缓慢流动.第一滴沥青于1938年滴下.而第二滴在1947年滴下.就在第二滴沥青滴下后不久,帕内尔教授去世了.但是实验还在继续进行,当沥青滴落了五滴以后,物理学家梅斯通(如图1)接手了该实验,
  梅斯通本可以三次见证这一世界上持续时间最长的实验.但天意弄人,梅斯通阴差阳错地错过了三次转瞬即逝的滴落瞬间,直至去世也没能看到守候数十载的实验成果.
  1979年梅斯通在沥青即将滴落的时候整整守候了它一个周末,而偏偏沥青却在他筋疲力尽回到家的时候滴落了下来.1988年第七滴沥青接近滴落状态的时候,梅斯通离开房间仅5min去喝了杯咖啡就再次错过了这难得的一瞬间,后来,为了完整记录沥青滴落的瞬间,梅斯通在2000年安装了一个网络摄像头,这样即使自己当时远在国外.也能够看到并记录下沥青滴落的瞬间.2000年11月28日,第八滴沥青终于滴了下来,遗憾的是.热带风暴造成当时停电20min,等电力恢复的时候,梅斯通等待了逾10年之久的沥青之泪已经滴落.
  2005年10月.梅斯通与已故的帕内尔教授凭借这个实验获得了当年的“搞笑诺贝尔奖”物理学奖,然而,到此时为止还无一人亲眼看见沥青从漏斗中滴下来的画面.
  从1944年7月11日开始.都柏林圣三一学院也进行了类似的沥青滴落实验.2005年,圣三一学院在该实验装置周围架起一圈高速相机,期待能捕捉到那具有历史意义的一刻.2013年7月11日下午5点.高速相机终于第一次完整地记录到了一滴沥青的滴落,揭开了沥青流泪的神秘面纱,沥青整个滴落的瞬间只存在了1/10 s,而为了看到这一画面,圣三一学院的实验已经进行了69年.通过研究这一液滴形成的过程,圣三一学院的研究团队估计了沥青的黏度:比蜂蜜黏稠200万倍.比水黏稠2300亿倍,而液滴的形成速度取决于沥青的具体组成成分.环境条件如温度和振动等也有一定影响.
  2014年,亚昆州大学实验室的第九滴沥青终于滴落了,但梅斯通教授却再也看不到它坠落的瞬间了.2013年8月.梅斯通教授因为中风去世,享年78岁,梅斯通教授去世后.这个实验器械被亚昆州大学的怀特保管.怀特说,实验至少还可以再持续80年.下一滴沥青将在2027年滴落,
  必须承认,在近一个世纪的坚持之后.这个当年看起来简单而古怪的实验装置已经有了点“见证历史”的意味.1927年,当实验装置设计完成的时候,人类刚刚发明了电视,并且发射升空了第一枚火箭.1938年第一滴沥青掉落的时候,第二次世界大战正一触即发,现在,二战的硝烟早已散去,人类的生活已经天翻地覆,而整个实验装置还静静地立在那里,酝酿着第10滴下落的沥青.该实验的意义不仅在于能够用来测算沥青的黏度系数.更重要的是,它是一个绝佳的科普手段——它能够如此直观地告诉大家一个道理:有些东西,例如沥青,看起来是固体,但它们仍然能够流动,另外,还有什么比一个进行了80多年的实验更能激发人类的好奇心呢?
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