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他用52年时间做一个沥青实验,却带着遗憾离世
[2018/1/2]

        (来源:University of Queensland, Nature, The Economist, ABC News, 中国青年报

 

        这些世界上最漫长的实验提醒我们,科学研究更像是一场马拉松,而不是一次短跑。


——《自然》(Nature)

 

 

 

 

 

 

 

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        1961年,年轻的物理学讲师约翰·梅恩斯通(John Mainstone)来到位于澳大利亚布里斯班的昆士兰大学任教。第二天,他在实验室的橱柜里偶然发现了一个既简单又奇特的实验装置。在他到来之前,大洋洲之外发生了战乱又重建了秩序,这个极不起眼的装置就像是世界上最慢的沙漏一样,与世无争地走过了34个年头,外面的钟形玻璃罩由于被人遗忘而蒙上了灰尘。
        1927年,该校的第一位物理学教授托马斯·帕内尔(Thomas Parnell)为了向学生们展示沥青的流动性与高黏度,设计了这个实验(The Pitch Drop Experiment)。他将加热后的沥青倒入一个封口的玻璃漏斗,等到沥青完全凝固之后,将漏斗的下端切开,开始记录每一滴沥青滴落的时间。为了等待沥青完全凝固,帕内尔花费了3年时间;直到他去世那年,只有3滴沥青落入烧杯中,可惜没有人能亲眼目睹那些时刻。
        “自然界的伟大之处就在于它的不可预测,这也是我们生活的调味品。”约翰·梅恩斯通后来说。不管是出于这样的想法,还是接受了冥冥中命运的安排,总而言之,他接着做起了这个实验,而且一做就是52年。


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        那些在室温下状若固体、可以用榔头轻易敲碎的沥青,以匪夷所思的缓慢速度流过短短的漏斗柄。通常情况下,这段不到10厘米的路程,耗费的时间要超过10年。这个被称为“世界上最长的实验室实验”不但单调得要命,而且像“愚公移山”一样徒劳。截至2013年,这项研究只产生了一篇科技论文(Scientific Paper)。
        这样的成果当然不可能被诺贝尔奖桂冠的荣光照耀。但是,《不可思议研究年报》(Annals of Improbable Research)却选择了把2005年的“搞笑诺贝尔奖”(Ig Nobel Prizes)物理学奖颁给约翰·梅恩斯通和他的前辈托马斯·帕内尔。
        可不要小看这个听起来不怎么严肃的奖项,它是由真正的诺贝尔奖得主颁奖,起初的仪式举办地是麻省理工学院的一个演讲厅,后改为哈佛大学的桑德斯剧场。搞笑诺贝尔奖由Marc Abrahams创立于1991年,当时是颁给那些“不能也不应被重复”的研究,每年有十个领域的研究获奖。


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        不过,和在哈佛大学的桑德斯剧场捧起奖章相比,约翰·梅恩斯通一定更加愿意选择可以亲眼看到沥青滴落的那一刻。可惜,他守护了52年,却阴差阳错地与之前的5颗“黑珍珠”失之交臂(他坚信1988年那次就差五分钟了)。
        如果读过那篇绝无仅有的科技论文,我们就不难想象约翰·梅恩斯通错失机会时的心情了——文中称,经过计算,沥青的黏度是水的2300亿倍。1930~1988年,一共有7滴沥青滴落,每滴平均用时大约8年;第八滴直到2000年才落下,虽然间隔时间更长了,但是这一次梅恩斯通志在必得——他在实验装置旁边摆上了一个摄像头,二十四小时监控实验进展。没想到正好赶上停电20分钟,网络摄像头拍摄的滴落画面没有保存下来。
        对约翰·梅恩斯通本人来说,更惨的是,第一次成功拍下沥青滴落画面的,竟然是在遥远的爱尔兰都柏林的圣三一学院。这个向昆士兰大学的沥青滴落实验致敬的实验始于1944年,和前者一样,也经历过被人遗忘的时光。在当地时间2013年7月11日下午5点左右,物理学家尚恩·伯尔金(Shane Bergin)及其同事捕捉到了激动人心的时刻。
        很难想象约翰·梅恩斯通是怀着什么样的心情向圣三一学院的研究团队表示祝贺的。“这个视频我看了一遍又一遍,”他说,“对于像我这样耗费了很长时间的沥青液滴观察者来说,这其中有很多非常吸引人的东西。”


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        约翰·梅恩斯通比以往任何时候更迫切地希望看到的第九滴沥青,直到2014年4月17日才滴落,而他却再也没有机会看到。
        2013年8月23日,约翰·梅恩斯通教授带着这份遗憾离开了这个世界,享年78岁。8月30日,英国的《经济学人》(The Economist)写了讣文纪念这位科学家。在称他为这个漫长的实验的守护者时,使用的单词是“Guardian”,而非描述职业的“Custodian”(管理员、看管人)。

 

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        随着约翰·梅恩斯通的离世,昆士兰大学的沥青滴落实验也迎来了新的守护者——他的学生、该校的物理学家Andrew White教授。专门为观察第十滴沥青而建的网站提示,我们大约还需要14年时间才能等到那个时刻。和从前一样,等待仍然是漫长的,但是Andrew White教授一定不会感到寂寞——上一次,来自158个国家的近25000名注册观众和故去的约翰·梅恩斯通及其团队一起密切留意着第九滴沥青的进展。
        2017年,沥青滴落实验正好满90岁了,它显然还会继续下去。如果非要追问这样的实验与研究有什么意义,我也答不上来。大名鼎鼎的科学期刊《自然》(Nature)的说法也许很贴切:“这些世界上最漫长的实验提醒我们,科学研究更像是一场马拉松,而不是一次短跑。”
        但是我更喜欢约翰·梅恩斯通教授本人的回答:“这个实验的意义不在于其科学价值,而在于它对历史和文化的影响——它激发了雕塑家、诗人和作家对时间的流逝和现代生活节奏的思考。”

 

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