Eksperyment ze spadkiem wysokości tonu — Pitch drop experiment

University of Queensland eksperyment pitch kropla, wykazując lepkość z bitumu .

Eksperyment pitch kropla jest eksperyment długoterminowy , który mierzy przepływ kartce boisko przez wiele lat. „Pitch” to nazwa dowolnej z wielu bardzo lepkich cieczy, które wyglądają na stałe, najczęściej jest to bitum . W temperaturze pokojowej pak smołowy płynie z bardzo małą szybkością, tworząc pojedynczą kroplę po kilku latach.

Eksperyment Uniwersytetu Queensland

University of Queensland eksperyment pitch kropla, wyposażony swoją ówczesną kustosz, profesor John Mainstone (podjęte w 1990 roku, dwa lata po siódmym spadku i 10 lat przed ósmym kropla spadła).

Najbardziej znana wersja eksperymentu została zapoczątkowana w 1927 roku przez profesora Thomasa Parnella z University of Queensland w Brisbane w Australii, aby zademonstrować studentom, że niektóre substancje, które wydają się stałe, są w rzeczywistości bardzo lepkimi płynami. Parnell wlał podgrzaną próbkę smoły do ​​szczelnie zamkniętego lejka i pozwolił jej osiąść na trzy lata. W 1930 r. wycięto uszczelkę na szyjce lejka, dzięki czemu smoła zaczęła płynąć. Szklana kopuła zakrywa lejek i jest wystawiana na zewnątrz sali wykładowej. Duże kropelki tworzą się i opadają w ciągu około dziesięciu lat .

Ósma kropla spadła 28 listopada 2000 r., co pozwoliło eksperymentatorom obliczyć, że skok ma lepkość około 230 miliardów razy większą niż woda .

Eksperyment ten został odnotowany w Księgach Rekordów Guinnessa jako „najdłużej trwający eksperyment laboratoryjny na świecie” i oczekuje się, że w lejku jest wystarczająco dużo skoku, aby mógł trwać przez co najmniej kolejne sto lat. Ten eksperyment poprzedzają dwa inne (wciąż aktywne) urządzenia naukowe; Oxford Electric Bell (1840) i Beverly Clock (1864), ale każda z nich doświadczyła krótkie przerwy od 1937 roku.

Eksperyment nie był pierwotnie przeprowadzany w żadnych specjalnych kontrolowanych warunkach atmosferycznych, co oznacza, że ​​lepkość mogła zmieniać się w ciągu roku wraz z wahaniami temperatury . Jakiś czas po tym, jak spadła siódma kropla (1988), w miejscu, w którym odbywa się eksperyment, dodano klimatyzację. Niższa średnia temperatura wydłużyła długość każdej kropli, zanim oddzieli się od reszty boiska w lejku, i odpowiednio typowy odstęp między kroplami wzrósł z ośmiu lat do 12–13 lat.

W październiku 2005 r. John Mainstone i nieżyjący już Thomas Parnell otrzymali Nagrodę Ig Nobla w dziedzinie fizyki, parodię Nagrody Nobla , za eksperyment ze spadkiem wysokości tonu. Mainstone następnie skomentował:

Jestem pewien, że Thomasowi Parnellowi pochlebiłaby wiadomość, że Mark Henderson uważa go za godnego, by zostać laureatem nagrody Ig Nobla. Cytowanie nagrody przez profesora Parnella musiałoby oczywiście pochwalić nowy rekord, jaki w ten sposób ustanowił w odniesieniu do najdłuższego czasu między przeprowadzeniem przełomowego eksperymentu naukowego a przyznaniem takiej nagrody, czy to Nobla, czy Ig Nobla.

Eksperyment jest monitorowany przez kamerę internetową, ale problemy techniczne uniemożliwiły zarejestrowanie spadku z listopada 2000 roku. Eksperyment ze spadkiem boiska jest pokazywany publicznie na poziomie 2 budynku Parnell w Szkole Matematyki i Fizyki w kampusie St Lucia Uniwersytetu Queensland . Setki tysięcy internautów każdego roku sprawdza transmisję na żywo.

Profesor John Mainstone zmarł 23 sierpnia 2013 roku w wieku 78 lat w wyniku udaru mózgu . Opieka została następnie przeniesiona na profesora Andrew White'a.

Dziewiąta kropla dotknęła ósmej w dniu 17 kwietnia 2014 r. Jednak nadal była przymocowana do lejka. 24 kwietnia profesor White podjął decyzję o wymianie zlewki zawierającej osiem poprzednich kropli, zanim dziewiąta kropla połączyła się z nimi (co trwale wpłynęłoby na zdolność tworzenia kolejnych kropli). Podczas podnoszenia klosza drewniana podstawa zakołysała się i dziewiąta kropla oderwała się od lejka.

W połowie marca 2018 r. transmisja na żywo została przerwana z powodu problemów technicznych na stronie eksperymentu. Jednak od połowy października 2020 r. transmisja na żywo jest ponownie dostępna na stronie eksperymentu.

Oś czasu

Harmonogram eksperymentu Uniwersytetu Queensland:

Data Wydarzenie Czas trwania
Lata Miesiące
1927 Wylana gorąca smoła
Październik 1930 Cięcie łodygi
grudzień 1938 spadła pierwsza kropla 8.1 98 98
 
luty 1947 Druga kropla spadła 8,2 99 99
 
Kwiecień 1954 Trzecia kropla spadła 7,2 86 86
 
maj 1962 Czwarta kropla spadła 8.1 97 97
 
sierpień 1970 5. kropla spadła 8,3 99 99
 
Kwiecień 1979 6. kropla spadła 8,7 104 104
 
lipiec 1988 Siódma kropla spadła 9,2 111 111
 
Listopad 2000 8. kropla spadła 12,3 148 148
 
kwiecień 2014 9 kropla spadła 13,4 156 156
 
A Po 7 zrzucie zainstalowano klimatyzację obniżającą średnią temperaturę.
B 12 kwietnia 2014: 9 zrzut dotknął 8 zrzutu; 24 kwietnia 2014: 9 kropla oddzielona od lejka podczas wymiany zlewek.

Eksperyment Trinity College Dublin

Eksperyment ze spadkiem smoły w Trinity College Dublin w Irlandii został rozpoczęty w październiku 1944 r. przez nieznanego kolegę zdobywcy nagrody Nobla Ernesta Waltona, gdy był on na wydziale fizyki Trinity College. Ten eksperyment, podobnie jak ten na Uniwersytecie Queensland, miał za zadanie zademonstrować wysoką lepkość smoły. Ten eksperyment fizyczny leżał na półce w sali wykładowej w Trinity College niemonitorowany przez dziesięciolecia, ponieważ kilka razy kapał z lejka do pojemnika odbiorczego poniżej, zbierając również warstwy kurzu.

W kwietniu 2013 roku, mniej więcej dziesięć lat po poprzednim spadku wysokości, fizycy z Trinity College zauważyli, że tworzy się kolejna kropla. Przenieśli eksperyment na stół, aby monitorować i rejestrować spadającą kroplę za pomocą kamery internetowej, pozwalając wszystkim obecnym na oglądanie. Boisko ociekało około godziny 17:00  IST w dniu 11 lipca 2013 r., co oznaczało, że po raz pierwszy udało się nagrać go kamerą.

Na podstawie wyników tego eksperymentu fizycy z Trinity College oszacowali, że lepkość smoły jest około dwa miliony razy większa niż lepkość miodu, czyli około 20 miliardów razy większa niż lepkość wody.

Eksperyment Uniwersytetu w Aberystwyth

W 2014 roku media doniosły, że eksperyment polegający na upuszczaniu boiska został niedawno odkryty na Uniwersytecie Aberystwyth w Walii. Pochodzący z 1914 roku poprzedza eksperyment z Queensland o 13 lat. Ale ponieważ smoła jest bardziej lepka (lub średnia temperatura jest niższa), ten eksperyment nie spowodował jeszcze pierwszego spadku i nie oczekuje się, że nastąpi to przez ponad 1000 lat.

Demonstracje Lorda Kelvina

Model lodowca Kelvina

W Hunterian Museum na Uniwersytecie w Glasgow znajdują się dwie demonstracje oparte na boisku, wykonane przez Lorda Kelvina z XIX wieku. Kelvin umieścił kilka kul na misie ze smoły, a korki na dnie: z biegiem czasu kule zatonęły, a korki unosiły się w powietrzu.

Lord Kelvin wykazał również, że smoła płynie jak lodowce , z mahoniową rampą, która pozwalała jej powoli zsuwać się w dół i tworzyć kształty i wzory podobne do lodowców w Alpach .

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki