Главное терпение: как проходят самые долгие эксперименты в истории
Говорят, что стекло медленно «стекает» и за века становится чуть толще в нижней части окна, искажая облик старинных витражей. Насчет стекла это всего лишь легенда, но вот некоторые другие материалы, которые считаются твердыми, действительно текут. В 1927 г. профессор австралийского Квинслендского университета Томас Парнелл решил продемонстрировать это на примере пека – тяжелого осадка, который остается после перегонки дегтя и применяется, например, для изготовления рубероида. Застывая, эта смолистая масса делается достаточно твердой, чтобы раскалываться при ударе. И тем не менее, она остается жидкостью, хотя и крайне вязкой, а потому способна течь. Только очень-очень медленно.
Расплавив пек на горелке, Томас Парнелл залил его в стеклянную воронку с запаянным горлышком и оставил остывать. В 1930 г. воронку закрепили на штативе, поставили под ней стакан, распечатали горлышко и начали ждать, пока пек медленно стечет вниз. Первая капля упала через восемь с небольшим лет, когда никто не видел. Пек отличается огромной вязкостью – примерно в 250 миллиардов раз выше, чем у воды – поэтому падение случилось неожиданно. Капля годами формировалась у горлышка и постепенно вытягивалась, пока не оторвалась от основной массы в воронке. До последнего момента все происходит, словно в замедленном кино. Очень-очень замедленном.
Капля пека вытягивается годами, и окончательно сорваться может в любой непредсказуемый момент в течение многих месяцев. Неудивительно, что вторую каплю, упавшую в 1947 г., профессор Парнелл тоже не застал. Годом спустя в возрасте 67 лет он скончался, и хранителем эксперимента оказался его ученик и единомышленник Джон Мейнстоун. Долгие годы он скрупулезно фиксировал падение капель, ни разу не увидев это чудное мгновение. А те продолжали появляться с промежутком около восьми лет: 1954-й, 1962, 1970, 1979, 1988. А вот следующей капли пришлось дожидаться целых 12 лет, до ноября 2000-го.
К этому времени на нее была уже направлена веб-камера, однако подействовал непредвиденный рок, и в нужное время техника не работала из-за внезапного отключения электричества. А ученым пришлось поломать голову над тем, почему восьмая капля падала так долго. Виновником сочли недавний ремонт: после установки кондиционеров воздух помещении стал прохладнее, и вязкость пека слегка понизилась. На это указывают и размеры капли, которая оказалась заметно крупнее предыдущих. Подтвердить или опровергнуть эту гипотезу должна была следующая, девятая капля.
Как и восьмая капля пека, девятая «созревала» больше 12 лет и выглядела крупнее предыдущих семи. Она медленно стекала, коснувшись опоры раньше, чем оборвался мостик, связывавшей каплю с основной массой пека в воронке. Падением назвать это сложно: фактически, капля лишь резко изменила скорость, замедляя свое течение, когда основная масса ее оказалась внизу. Тем не менее, внимание она привлекла огромное, и больше 31 тыс. любопытных добровольцев следили за трансляцией веб-камер. На сей раз запись удалось сделать: момент резкого изменения скорости был зафиксирован 12 апреля 2014 г. В лаборатории тогда, конечно, никого не было.
К тому времени Мейнстоун уже взял помощника Эндрю Уайта, который готовится стать третьим хранителем пека. Чтобы следующая капля могла упасть полноценно, а не стечь, как предыдущие, он решил поднять воронку повыше. 24 апреля он впервые за много десятилетий стал поднимать стеклянный колпак. Неожиданно оказалось, что тот был приклеен к деревянной опоре, и оторвался с места резко, сотрясая всю экспериментальную установку. Так девятая капля окончательно оторвалась, и сегодня мы живем в ожидании десятой.
Скорее всего, падение десятой капли состоится уже в ближайшие годы. Внимательные наблюдения показывают, что объем ее увеличивается на 19 куб. миллиметров в сутки. Исходя из этого Уайт подсчитал текущую вязкость пека, которая оказалась выше, чем у воды уже только в 30 млрд раз. Возможно, понижение вязкости связано с установкой в лаборатории освещения, которое стало работать круглые сутки, освещая пек для веб-камер и заодно нагревая воздух. Значит, десятая капля упадет быстрее, чем предыдущая – скорее всего, около 2025 г.
Опыт с падающим пеком занесен в Книгу рекордов Гиннесса как самый долгий непрерывный лабораторный эксперимент, а Мейнстоун и Уайт (вместе с покойным Парнеллем) удостоились Игнобелевской премии 2014 г. Ученые полны решимости застать тот самый момент падения десятой капли. Готовятся и энтузиасты со всего мира: за пеком следит веб-камера, к трансляции снова собираются присоединиться десятки тысяч энтузиастов. На этот раз капля вряд ли проскользнет незамеченной для человеческих глаз, – если только вновь не вмешается странный и злой рок, который преследует этот многолетний эксперимент.
Оксфордский электрический звонок: 181 год
Тихий звон в коридоре Кларендонской лаборатории в Оксфорде не стихает с 1840 г. Накрытый стеклянной колбой, здесь работает звонок, который был изготовлен еще в 1825, а затем оказался в коллекции электрических устройств, собранной профессором физики Робертом Уолкером. 4-миллиметровый шарик бьется между парой противоположно заряженных металлических колоколов: касаясь одного, он получает часть его заряда и начинает отталкиваться, ударяя в противоположный. Процесс повторяется с частотой 2 Гц и будет продолжаться до тех пор, пока заряды на колоколах полностью не уравновесятся.