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兩位教授連續九十年都在「熬死」這一滴瀝青試驗,有什麼意義?
- 由 尉遲虔辰說社會 發表于 足球
- 2022-07-31
為什麼要證明瀝青是液體
兩位教授
連
續九十年
都
在
「
熬
死
」
這
一
滴
瀝青
試
驗,
有
什
麼
意義?
伴
隨著人類科技的不斷進步,越來越多的物質
在
日常生活中必
不
可
少
。除
了
由
自然界逐漸探索出來的物質外,還有
很
多是人工合成的。
然
而
,
無論
以
何
種方式得
到
的物質,一般都會標
出
其
形態歸屬,如氣
體
、
固
體
或液
體
。可
是
瀝青卻不
同
,在上世紀三十年代以前,人們對瀝青
到
底
是固體還是液體,一直沒有
一
個
明確的認
識
。
因
此,來自澳大利亞昆士蘭大學的
T
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P
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n
e
l
l
教授專門
進
行
了
一
項
世界著名的瀝青滴落實驗,這也是
目
前
世界上持續時間最
長
的物理實驗。
盡
管
通
過這
一
實驗的結果證
明
,
瀝青屬於液
體
而非固
體
,但
許
多人實
際
上
並
不明白其探索意義
到
底
在哪裡。
花
了
近
一
百年的時間
來
證明這一
點
,是
不
是
浪費
了
太多時間
呢
?
開
發
瀝青
當
代科學界
認
為
瀝青
是
由
不同分子量的
烴
類
和
非金屬衍生物共同組成
的
,
是
一
種
高粘度
的
有機液體,一般以黑色
表
示。
不
但
可
用
於
防水
、
防潮
、
防腐,
而
且
可
與
其
它
材
料
加工混合,起到相應的作用。
特
別
是在土木工程行業
中
,瀝青的重要性不言而喻。
例
如
,改革開放以來
,
中
國
一
直
在大力發展經濟和基礎工程。而
且
在這個過程中,瀝青
給
我們提供了
很
大的幫助。
不
使
用
瀝青,
就
很難想
像
用什麼
材
料
來
取
代瀝青的優
異
性
能
。
更
有
甚
者
,在如今瀝青技術
日
趨
成熟
、
產量
不
斷
增
加
的情況下,中國瀝青市場
依
然供不應求,更
顯
示
出
其
發展前景不容
樂
觀
。
在
一
定
程度上,如果能
把
握
好
瀝青的
特
性,甚至意味著掌握財富的密碼。
據考古
學
研究
表
明
,早在公元前1200年,人們就已經
知
道
用瀝青
來
幫
助
日常生活。只
是
在那個年代,由於
科
技
的
發展,人們使用瀝青的方
法
也比較簡單,其中最常見的就是利用瀝青作為房屋
的
防
水
塗
料
和
船隻的防水塗
料
,
再
用瀝青作裝飾品。
近代
以
來
,隨著瀝青工藝的發展,人們更
充
分
地利用瀝青,
使
其防水效能
達
到
了
極致。同時,瀝青的穩定性也被
挖
掘出來,用瀝青加固路面和橋面也成
為
人們實驗探索的主要方向。只
是
那時,
因
為
瀝青的價格昂貴,所以
那
些
敢於用瀝青加固路面的人,多半是各國的王公貴族。
直到1838年,普魯士漢堡出現
了
第一條瀝青路,
這
條
瀝
青
路
被
歐洲
各
大城市
所
仿
效,瀝青
也
成為
現
代建築的一部分。而
且
隨著時間的推移
和
工程材料價格的持續下
跌
,越來越多的國家
把
瀝青路面作為標準路面,混合材料構件也成為材料檢驗的標準模板。
盡
管
如
此
,
即
使
發展到這
種
程
度
,似乎也
沒
有
多
少人會關心瀝青
到
底
是液體還是固體,絕大多數人更
關
心
的是瀝青的特性和效用
到
底
能提升到什麼
程
度
。
如
果
瀝青的價值
能
進
一
步
提
高
,
那
麼
液體或固體又有什麼關係?
柏
油
滴
滴
驗
試
驗
原
因
實
際
上,瀝青滴落實驗
與
經濟效應
並
無
任何聯
系
。
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P
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l
教授之所以提出這樣一個實驗,主要是
想
向自己的學生證明:瀝青表面看
起
來
是固體,
其
實是
非
常
粘度的液體。
如
果
一
種
瀝青在緩慢流動的過程中
有
一
滴落,那麼
,
證明瀝青是液體的
試
驗自然也
是
成功
的
。
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l
教授
首
先
把
焦油瀝青加熱到高流態,
以
保證焦油瀝青
可
以
恢復
到
最
原
始的存在形
式
。
也
許
許
多人會問,高溫加熱後,
難
道
沒
有
徹
底
破壞瀝青內部的分子結構,
把
固態加熱
成
液
體
,這樣的實驗有什麼意義?
要
是加熱
到
流動
溫
度
之
後就直接實現
了
,自然
就
沒有任何意義
了
。
因
此
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l
教授還專門
把
加熱
成
高溫流動性的瀝青倒入漏斗中
,
靜置三年,等待瀝青溫度
下
降
,
逐漸凝
結
成
固體。
這
種
情況下,如果瀝青還能
往
下滴,就足以證明瀝青是液體;如果瀝青的下
層
形態沒有發生變化,說明瀝青是固體。
盡
管
當
時托馬斯·帕內爾教授對自己的猜
測
非
常
肯定,但
是
他怎麼也沒想到,
他
會
慢
慢
地
下
落
,
幾年甚至十幾年一滴地
下
降
,而
且
他的一生也只
能
看
到兩滴瀝青滴落。
試
驗過
程
自
1927年
開
始
架設
試
驗
至
2021年,
至
今
已
有
94年
之
久
,
即
使
是正式切開封口
至
今
,也已
走
過91年
之
久
。實驗中的瀝青
在
這
9
1
年
裡
總
共滴
下
了9滴。
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l
負
責
監
測
觀
測
的
頭
兩滴瀝青滴落
。
1938年,第一滴瀝青滴落完成。
遺
憾
的
是
,
在
等待
著
瀝青滴落
時
,帕內爾教授
意
外
地
錯
失
了
這
一
滴落。
事
實
上
這也能理解,畢竟錯過的機率實在太大了。
一
九
四
七
年,第二滴瀝青脫離
了
「
母體
」
。
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P
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教
授
因
遺
憾
的
去
世
而
遺
憾
,
在第二滴瀝青
還
沒
有
落
下
之前,
沒
能
看
到第二
滴
瀝青滴落。
此
後,
由
於
實驗的影響實在太小,所以整個實驗完全停滯
不
前
,
沒
有
人
對
其
進
行
任
何
處
理。
可
以
肯
定
的
是
,即
使
是開始
做
這
個
實驗,實驗狀態也不會
有
太大變化。
約
翰
。
梅
因
斯
通
是
澳大利亞昆士蘭大學
的
一
名
物理學家
,
直
到
1
9
6
1
年
,
他
接
受
了這
個
實驗。
觀
察
畢
生,
發
現
第四滴
至
第八滴瀝青
相
繼
滴落,只可惜每次都因種
種
原因錯
失
,其中最令人痛心的是2000年11月28日第八滴瀝青滴落。
當時
,
約翰
。
梅因斯通已
經
準備
好
全
天
候
地
使
用攝像
機
監視實驗
設
備
,然後自己就可以去做
別
的
事情
了
。可
以
等他
回
來的時候,第八滴
的
確滴落了,只
是
照
相機最終
還
是
沒能
把
這
滴落
在
畫面
上
。
為補
償
他
所
犯的錯誤,約翰
?
梅因斯通教授後來專門
安
裝
了三
臺
攝像
機
來監
控
瀝青滴落。
遺
憾
的
是
,
這一次
,
滴
下
的
瀝青竟花了12年時間,比之前所有
的
瀝青滴落的時間
還
要長,約翰
?
梅因斯通教授終
於
沒等。此
時
,他
已
徹底錯過了自己生
命
中所有
的
滴
水
瞬間。
許
多人
也
許
會
想
,為什麼第一滴瀝青滴落
得
八
年,第八滴卻
要
用
十
二
年?
事
實
上
,
這主要是因為1988年的時候,人們在實驗室
裡
安
裝了空調,
以
保持恆
溫
。
盡
管
這
種
做法
降
低
了溫度對瀝青滴落的影響,但同時也延長了瀝青滴落時間。
試
驗結果
所
以
,
在“熬死”兩位教授
之
後,人類是否觀
察
到了瀝青滴落?
回
答是肯定的。
事
實
上
早在1944年,德國柏林聖三一學院
就
開始了瀝青滴落
試
驗。2013年7月11日下午
5
點
,聖三一學院首次拍攝到
一
張
瀝青滴落的
照
片
。
在
此
之
前
,
科學家們
得
出
結
論,瀝青是液體而
不
是
固體,
其
總
的粘性約
為
蜂蜜的
兩
百
萬倍,
天
然水的
二
百
萬
倍。
又
正因為如此高的粘性,所以瀝青最終
呈
現的形態更偏向於固
體
。對這
一
實驗結果,約翰
?
梅因斯通自然也
很
高興
,
但
遺
憾
的
是
,實驗論斷並
不
是
他
本
人
提出的。
直
到
今
天
,瀝青滴落實驗
還
沒
有
停止,安德魯·懷特教授接過
前
輩們的重
擔
,繼續觀察瀝青滴落
試
驗。
遺
憾
的
是
,
在觀
察
到
9
滴瀝青滴落之前,研究
者
們
為了
替
換
已
快滿的燒杯,不小心
把
九滴瀝青
打
碎,想要
看
到
瀝青滴落只能從第十滴開始。
瀝青滴落
試
驗的意義
如果
只
是
用
來
證明瀝青
到
底
是固體還是液體
,
很
多
人
都
不
明
白
這
個
實
驗
的
意
義
何
在
。
因
此
,
當
T
o
m
a
s
P
a
n
e
l
l
教授發現第一滴瀝青滴落完成
後
,或聖三一學院拍
下
瀝青滴落時,
他
們
就
可以停止
試
驗了,
他
們
為
什
麼
要
堅持
下
去
?
實
際
上,
正
如
約翰
。
梅因斯通教授
所
說,“自然界的偉大之處在於
其
不可預
知
,
而
這
正
是我們生活
中
的調味瓶
。
”
也
許
M
i
n
s
t
o
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e
教授也不知道
這
個
實驗的意義
到
底
在哪裡,但
是
如果能有
同
樣
的
實驗來證
明
生
命
的
話
,那
麼
這
個
實驗的意義就不那麼重要了。
值得
注
意
的是,
該
實驗曾
獲
得
了
2005年“搞笑諾貝爾
”
物理學獎。
這
樣
做
的
目的可不是
要
嘲笑
這
個
實驗的無用,而是
要
鼓勵一些
無
關
緊
要
的科研和實驗成
果
。
也
許
這
項
研究本身沒有
什
麼
意義,但
是
研究的態度絕對值得我們尊重。
不僅如此,瀝青滴落實驗
也
是
目
前
全
世界
僅
有
的
一
項
一
項
實驗實驗。要知道
,
在我們的日常生活中,各種各樣的論文層出不窮,
甚
至
同一實驗的不同論文也
時
有
發
生
。
一
次
又
一
次
的
滴
答
驗以一篇論文的形式
呈
現在人們眼前,這也算是前無古人的
非
凡
成就。
結
論
利
用
前面幾滴瀝青滴落的經驗,科學家們已將瀝青滴落
在
地
上
,
隨
時都能看到瀝青滴落的
時
刻
。
據
科學家預測,以
當
今的滴
水
速度,漏斗內
殘
留
的瀝青至少能
存
活
幾
百年,不知
以
後的科學家
們
將
如何看待這
一
實驗。
實
際
上,像瀝青滴落這
類
實驗所
包
含的科學
研
究
價值並不高。同
一
段
時間
內
,如果
把
精力用到瀝青
的
開發上,瀝青的性
質
也
許
會
得
到
更多
、
更細
致
的
開
發
,給人類帶來
更
大
的價值
。
也
許
,
正
如
約翰梅因斯通教授所
說
的
那
樣
,如果我們所有
的
實驗都是為了研究探索某
種
物質的價值,那麼科學實驗
就
不
會
太
無
聊
。
不
止
如此,從
第
二
次
世
界
大
戰前就開始
了
瀝
青
路
面
試
驗
,直到
當
今世界
總
體和平
尚
未結束,
其
歷史意義絕對是
無
法
估量的。
在
一代又一代
過
去
的
時
候
,瀝青
的
滴
水
實驗卻一直默默地注視著世界的變
遷
,孤獨而
寧
靜。