Топ 3 самых длительных эксперимента
Суть науки заключается в постановке вопросов и проведении точных экспериментов чтобы найти на них ответы. Обычно опыты проводятся не слишком долго, максимум в течение нескольких лет, но некоторые эксперименты длятся столько, что изначальный вопрос почти забыт, а организаторов опыта уже нет с нами.
Об электрическом звонке, который все никак не замолкнет, запечатанных капсулах времени с сорняками и очень вязкой жидкости, у которой на падение одной капли уходит около 10 лет, мы сейчас Вам и расскажем. Это три самых длительных эксперимента, которые по-прежнему продолжаются.
3. Исследование текучести пека
Этот многолетний эксперимент называется: «Опыт с капающим пеком». В 1927 году профессор одного из университетов в Австралии решил продемонстрировать, что пек, он же битум, течет, медленно, но течет как жидкость, хотя он выглядит и визуально «ведет» себя как твёрдое вещество. Пек на самом деле течет, просто поистине очень и очень медленно. Для опыта взяли большую воронку, наполненную чёрным пеком, который медленно капает в стакан. Первая капля упала через восемь лет после начала эксперимента. А за 90 лет упало еще всего восемь капель. Основываясь на этих данных, ученые выяснили, что вязкость пека в 30 миллиардов раз выше, чем у воды. Это значит, что он течет в 30 миллиардов раз медленнее, чем вода.
В 1980-ых годах учёные, получив результаты, собирались закончить эксперимент, но их остановило два фактора. Во-первых, они поняли, что никто на самом деле не видел, как именно падают капли пека. Они просто обнаруживали капли в стакане уже после их падения. А во-вторых, пек стал странно себя вести. Раньше капли падали примерно с одинаковой периодичностью, но восьмая капля упала после более долгого перерыва. Она образовалась в 2000 году, но произошел сбой электроэнергии и камеры не записали ее падение. Девятая капля упала в 2014 году, и на этот раз ее падение удалось записать. Однако, кажется, что пек стал течь медленнее и ученые не знают почему так происходит. Поэтому наблюдение продолжается и есть надежда, что оно объяснит многие аспекты связанные, в том числе, и с другими очень вязкими материалами, например, пластиком и силиконом.
2. Исследование живучести сорняков
В саду сложнее всего справиться с сорняками. Иногда кажется, что выиграть битву с ними невозможно, а все потому, что многие сорняки могут подолгу находиться в спячке прямо у поверхности грунта. Вот Вы самодовольно думаете, что избавились от них, как вдруг они снова повсюду. Проводилось множество исследований, в которых ученые пытались понять, как долго сорняки могут прятаться в почве. Самый длительный подобный эксперимент зарыт на территории университета штата Мичиган. Он представляет собой пять (оставшихся) бутылок из-под виски, наполненных песком и закопанных в секретных местах. Это ботаническое наследие Уильяма Джеймса Билла.
В 1879 году он наполнил 20 бутылок семенами 21 вида сорняков и влажным песком, а затем закопал их горлышком вниз, чтобы в них не попадала вода. Он планировал откапывать по одной бутылке каждые пять лет и проверять какие семена выжили. Таков был изначальный план, но в 1919 году случились ранние осенние заморозки и простой лопатой откопать бутылку было нельзя. Поэтому ученые подождали до 1920 года, и только тогда выкопали восьмую бутылку. Затем они решили увеличить интервал между откапыванием очередных бутылок до 10 лет. В 1990 году ученые, унаследовавшие контроль над экспериментом, не стали откапывать очередную (15-ую) бутылку, а опять увеличили интервал, теперь уже до 20 лет. Таким образом, та самая 15-ая бутылка была выкопана только в 2000 году, и на тот момент оставалось еще 5 закопанных бутылок. А значит, если интервал снова не увеличат, то последняя бутылка будет извлечена в 2100 году.
Когда ученые посадили семена из бутылки, выкопанной в 2000 году, то только два вида растений проросли. Примерно этого ученые и ожидали, поскольку жизнеспособных семян более трех видов было только в бутылке, выкопанной в 1930 году. Но исследователям интересно, будут ли семена самых стойких видов прорастать, когда достанут следующие бутылки. Однако, сейчас цель опыта немного изменилось. Исследователей уже не интересует как долго могут выживать сорняки. Ученые хотят узнать в чем именно секрет жизнеспособности самых стойких семян.
1. Оксфордский электрический звонок
Большинство современных аккумуляторов рассчитаны на то, чтобы прослужить около 5 лет, но в Оксфордском университете есть батарея, которая работает с 1840 года и до сих пор. При этом никто не знает почему она работает так долго. В 1840 году один из Оксфордских преподавателей физики купил диковинное устройство, представляющее собой два длинных, покрытых серой цилиндра, соединенных с двумя колокольчиками. Между колокольчиками колеблется металлический шарик, в движение его приводит заряд батарей, которые относятся к типу батарей из сухих элементов. В них, в отличие от современных батарей, электролит, то есть вещество проводящие заряд, представляет собой пасту, а не жидкость. Звонок был создан всего через 40 лет после изобретения первых батарей. Ожидалось, что его источник питания прослужит около 4 или 5 лет. Удивительно, что он работает уже почти два века.
В чем состояла первоначальная суть опыта с этим электрическим звонком, и был ли это вообще эксперимент или просто демонстрация, уже точно не неизвестно. Однако на данный момент, физики были бы рады узнать, как устроен источник питания в этом звонке, но, к несчастью, цилиндры запечатаны, а техническая документация давно утеряна. Однако, есть несколько соображений на этот счет. Дело в том, что другие сухие батареи, созданные в то время, состоят из многих металлических дисков поставленных друг на друга и залитых серой. С одной стороны, диски покрыты сульфатом цинка, с другой – диоксидом марганца. Сегодня сульфат цинка чаще используется как биоактивная пищевая добавка, но диоксид марганца до сих пор применяется в сухих батареях. В прошлом как-то удалось сделать так, чтобы батареи служили невероятно долго. Однако, пока мы не откроем цилиндров Оксфордского звонка, мы не узнаем, как там все устроено. Ученые пока не спешат вскрывать звонок. Сначала они хотят узнать, как долго он прослужит, но как только он перестанет работать, физики быстренько проведут ему вскрытие.