The University of Queensland
The University of Queensland

Капля, которая падает раз в 10 лет. Самый долгий эксперимент в мире

Эксперимент пытается доказать, что твердые тела — на самом деле жидкие

Вообразите, что наконец настал долгожданный момент: вы поступили в университет, закрыли кредит или впервые за год окунулись в море. Мы привыкли дожидаться знаменательных событий, но когда ожидания длятся слишком долго, многие бросают затею. Однако, когда дело доходит до научных экспериментов, ученые готовы ждать до самой смерти. Бывает, что момент истины для них так и не наступает, поэтому эксперимент передают преемнику. То же самое происходит сегодня. Рассказываем про опыт с капающим пеком, который занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый продолжительный лабораторный эксперимент за всю историю человечества.

С чего все началось

Пек — это вещество, которое остается после перегонки дегтя и нефтяной смолы. Считалось, что пек — масса твердая. Так было до тех, пока Томас Парнелл, профессор физики университета Квинсленда, не решил проверить обратное и доказать, что не все то твердое, что капает. Опыт с капающим пеком измеряет скорость движения вещества в течение многих лет. Давным-давно ученые погрузили его в воронку и сели ждать, когда же он начнет капать. Однако ждать пришлось долго. За несколько лет формируется всего одна капля.

Пек в данном случае выступает любой возможной жидкостью с высоким показателем вязкости. Эксперимент организовали как простую демонстрацию. Он не проводится в особых условиях окружающей среды, а всего лишь хранится в витрине, поэтому скорость потока смолы меняется в зависимости от сезонных изменений температуры.

В 1927 году создатель эксперимента и первый его хранитель Томас Парнелл решил продемонстрировать своим студентам вязкость смолы, самой густой жидкости из известных. Профессор нагрел смолу и вылил ее в стеклянную воронку, а затем оставил остывать на три года. В октябре 1930-го нижнюю часть воронки разрезали, чтобы смола могла свободно вытекать наружу.

Опыт с капающим пеком в 1979 году. Фото: University of Queensland
Опыт с капающим пеком в 1979 году. Фото: University of Queensland

Вскоре начала формироваться капля, но упала она лишь через восемь лет. К тому времени студенты, участвовавшие в эксперименте, уже давно закончили университет. Тем не менее эксперимент продолжался, поскольку он не требовал какого-то особенного оборудования или обслуживания. Следующим пяти каплям потребовалось от семи до девяти лет, при этом шестая капля выпала в апреле 1979-го.

В конце концов, после восьмого падения выяснилось, что хоть при комнатной температуре смола кажется твердой и ее легко разбить молотком, на самом деле вещество, которое в 100 млрд раз более вязкое, чем вода, на самом деле жидкость.

Странный и ненадежный опыт

Профессор Джон Мейнстоун стал вторым хранителем эксперимента в 1961 году. Он наблюдал за витриной в течение 52 лет, но, как и его предшественник Парнелл, скончался, не увидев результатов. За все эти годы различные сбои не позволили увидеть падение капли никому.

В 1979 году шестая капля пришлась на нерабочий день в университете. В 1988-м, когда эксперимент гордо продемонстрировали на Всемирной выставке, профессор Мейнстоун отошел попить в тот момент, когда упала седьмая капля. К 2000-му для захвата восьмой капли установили ​​видеокамеру, но в решающий момент она вышла из строя.

Интервалы между каплями составляли от 7 до 12 лет из-за колебаний температуры. На восьмую каплю ушло более 12 лет. Никто не понимал почему. Возможно, это произошло из-за установленного в 1980-х гг. кондиционера, который охлаждал эксперимент, тем самым делая смолу более вязкой. В доказательство этому восьмая капля оказалась заметно больше предыдущих.

Девятая капля упала относительно недавно — 24 апреля 2014-го. Однако к тому моменту стакан заполнился предыдущими, и после того как 17 апреля девятая коснулась восьмой, хранитель эксперимента, профессор Эндрю Уайт, решил заменить переполненный стакан. В день икс во время снятия защитного колпака установка покачнулась, и капля отсоединилась от воронки.

Ученые опять проиграли, так и не увидев самостоятельное падение капли.

Когда упадет следующая?

Сейчас третий хранитель Эндрю Уайт с любопытством наблюдает за тем, как десятая капля образуется быстрее, чем ожидалось. Анализ покадровой видеозаписи первых шести месяцев показал, что ее объем увеличивается примерно на 19 мм³ в день, то есть почти на один кубический сантиметр каждые 50 дней.

Поскольку эксперимент обрел фанатов по всему миру, которые наблюдают за ним вживую через интернет, необходимо, чтобы свет в помещении с витриной горел постоянно. Свет повышает температуру, а та свою очередь увеличивает скорость потока. Это может объяснить более низкую вязкость и быстрое образование десятой капли.

В то же время трудно сказать, насколько сильно повлияли изменения в атмосфере, поскольку температурные записи никогда не велись. В связи с этим исследователи решили заменить потолочные лампы на более холодные — светодиодные, что вернуло температуру эксперимента до значений комнатной.

Мир ждет падения капли где-то в 2020-х годах. Здесь можно посмотреть прямой эфир опыта.

На сегодняшний день никто никогда не видел настоящее падение капли, и не существует никакой визуальной документации этого драматического события. Пусть кажется, что ничего не происходит, но эксперимент возымел большой успех, представляя собой эдакий акт сопротивления потоку стремительного времени. Невозможно предсказать, через руки скольких хранителей пройдет опыт прежде, чем ученые раскроют его тайны. Нам остается лишь ждать.