يتم بث التجربة المعملية الأطول في العالم مباشرة الآن

يوجد في جامعة كوينزلاند شاشة عرض تحتوي على الأطول تشغيلا التجارب المعملية في العالم. لقد استمر الأمر لفترة طويلة حتى أن اثنين من أوصيائه ماتوا قبل أن يروا أي نتائج.

بدأت التجربة في عام 1927 على يد توماس بارنيل، أول أستاذ للفيزياء في الجامعة. كان المقصود من بارنيل أن يكون عرضًا للمواد شديدة اللزوجة، حيث أخذ بقايا من المادة اللزجة تقطير قطران الفحم – قم بتدفئته، ووضعه في قمع زجاجي محكم الغلق، ثم انتظر ثلاث سنوات حتى يستقر على شكل الوعاء. قد يبدو هذا وقتًا طويلاً لانتظار بدء التجربة، ولكن نظرًا للطول المخطط له للعرض التوضيحي، فقد كان مجرد ومضة طويلة.

في 1930، قطع بارنيل جذع القمع، مما يسمح للسائل شديد اللزوجة بالتدفق ببطء من القاع. ظلت التجربة تجري منذ ذلك الحين، ببطء شديد. وسقطت القطرة الأولى بعد ثماني سنوات من بدء التجربة، ثم انخفضت خمس سنوات أخرى خلال السنوات التالية 40 سنة. تجري هذه التجربة الآن منذ ما يقرب من 100 عام، وكانت تحت مسؤولية العديد من الأوصياء المختلفين. توفي بارنيل وخليفته البروفيسور جون مينستون دون أن يروا السقوط يسقط لأنفسهم، وكان البروفيسور أندرو وايت هو الوصي الحالي.

لكن التجربة الآن تحت المراقبة المستمرة لكاميرا الويب، مما يعني أن شخصًا ما قد يشهد التجربة التالية. آخر قطرة (حتى حدوث قطرة أخرى) حدثت في عام 2014، كما يظهر هنا في لقطات سريعة للغاية.

إذًا، هل يمكن للتجربة أن تخبرنا بأي شيء مثير للاهتمام؟

على الرغم من أن التجربة كانت أقل تحكمًا مما هو مثالي (فهي تخضع لتقلبات درجة حرارة الغرفة، ولا يمكن قياس القطر الداخلي للساق بدقة دون التعرض لخطر الإضرار بالتجربة)، إلا أنها تحمل بعض المفاجآت بالنسبة لنا.

مع أخذ عدد من العوامل في الاعتبار، من الممكن إجراء تقدير معقول لمدى لزوجة طبقة الصوت.

“ثم يتم حساب لزوجة الملعب كـ q = (2.3 +0.5) x 10⁸ Pa s، وهي كمية هائلة مقارنة بالسوائل الشائعة”. ورق على التجربة يشرح. “الماء عند 20 درجة مئوية له لزوجة 1.0 × 10^-3 باسكال. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه (بغض النظر عن السيولة الفائقة) فهو قريب من المتوسط ​​الهندسي لنطاق القيم الذي يعتبره الفيزيائيون – اللزوجة الفعالة للأرض هي في حدود 10.²⁰ با س.”

وهذا لا يتناسب بشكل جيد مع التوقعات السابقة.

“إن نتيجة اللزوجة من تجربة قطرة طبقة الصوت لا تتفق جيدًا مع التوقعات المستندة إلى ذلك [previous] القياسات، حتى أنها تسمح بالتباين الهائل في اللزوجة مع درجة الحرارة وتاريخ درجة الحرارة غير المعروف إلى حد ما للتجربة”. يكتب الفريق. “التفسير المحتمل يكمن في اللزوجة المختلفة لعينات مختلفة من القار – يمكن أن يكون لها نسب متباينة من الهيدروكربونات المتطايرة المحاصرة وهذا من شأنه أن يؤثر على اللزوجة.”

إذا كنت ترغب في شاهد التجربة مباشرة، يمكنك ذلك. في الوقت الحالي، هناك فقاعة كبيرة جدًا تتشكل – لكننا لا نوصي بالمراقبة لفترة طويلة حيث من المتوقع أن ينخفض ​​الانخفاض التالي في وقت ما في عشرينيات القرن الحالي، ولا يزال هناك الكثير من العقد المتبقي.