L’esperimento più vecchio del mondo

L’esperimento più vecchio del mondo è quello di pitch drop che iniziò nel 1927 ad opera del professor Thomas Parnell.

Il professor Thomas Parnell dell’Università del Queensland a Brisbane, in Australia, iniziò a dimostrare ai suoi studenti che alcune sostanze che sembrano solide sono in realtà fluidi viscosi molto alti.

Usò pece di catrame, o bitume, un derivato del carbone un tempo usato per impermeabilizzare le barche, in un esperimento per dimostrare il suo punto di vista.

A temperatura ambiente, il passo sembra essere solido e può anche frantumarsi se colpito con un martello, ma nonostante il suo aspetto, anche il passo può scorrere, anche se estremamente lentamente.

Per il suo esperimento, Parnell sciolse un pò di pece in un imbuto di vetro con un gambo sigillato e gli permise di raffreddarsi per tre anni.

Nel 1930 tagliò il gambo sigillato, appese l’imbuto su un becher e attese.

Ci vollero otto anni prima che il primo drop cadesse nel becher e altri nove anni prima del secondo drop hit.

Parnell non virò per vedere il terzo calo cadere nel 1954, quando morì nel settembre 1948.

A quel punto, l’esperimento fu conservato in un armadio del dipartimento di fisica.

L’esperimento pitch-drop potrebbe essere caduto nell’oscurità se non fosse stato per John Mainstone, che si unì al dipartimento di fisica dell’Università del Queensland nel 1961.

Un giorno un collega disse: “Ho qualcosa di strano in questo armadio qui” e presentò Mainstone con l’imbuto, il becher e il pitch, tutti alloggiati sotto un barattolo di campane.

Mainstone chiese al capo dipartimento di mostrarlo per gli studenti di scienze e ingegneria della scuola, ma gli fu detto che nessuno voleva vederlo. Infine, intorno al 1975, Mainstone persuase il dipartimento a esporre pubblicamente l’esperimento in un armadio nel foyer dell’edificio del dipartimento.

Incredibilmente, nessuno aveva effettivamente assistito al calo del campo per 87 anni, fino ad aprile 2014, quando è caduto il nono calo.

Grazie al monitoraggio 24 ore su 24 da parte di una webcam, la caduta è stata vista toccare verso il basso tra il 9 e il 14 aprile: l’ampio intervallo di tempo è dovuto al fatto che il passo scorre estremamente lentamente e l’esatto momento del touchdown è incerto.

Sebbene la webcam fosse presente quando l’otto cadute cadde nel novembre 2000, non poteva essere registrata poiché la telecamera non funzionava correttamente nel momento critico.

Il decimo calo dovrebbe diminuire quest’anno.

L’esperimento non è stato originariamente effettuato in particolari condizioni atmosferiche controllate, il che significa che la viscosità potrebbe variare durante tutto l’anno con fluttuazioni di temperatura.

Tuttavia, qualche tempo dopo la caduta del settimo calo nel 1988, l’aria condizionata fu aggiunta al luogo in cui risiedeva l’esperimento.

La stabilità della temperatura ha allungato l’intervallo tra ogni goccia.

L’esperimento pitch drop è registrato nel Guinness dei primati come l’esperimento di laboratorio più longevo al mondo, ma non è l’unico esperimento di pitch drop al mondo.

Un esperimento di pitch drop è stato recentemente scoperto alla Aberystwyth University in Galles, che in realtà precede il famoso esperimento del Queensland di 13 anni.

Ma il passo utilizzato è più rigido e non ha mai prodotto una sola goccia.

Nel 1944, un professore sconosciuto ne iniziò un altro al Trinity College di Dublino in Irlanda.

Questo esperimento di fisica si è seduto su uno scaffale in una sala conferenze del Trinity College non monitorato per decenni mentre gocciolava un certo numero di volte dall’imbuto al barattolo ricevente sottostante, raccogliendo anche strati di polvere.

Nell’aprile 2013, i fisici del Trinity College hanno notato che si stava formando un’altra flebo.

Spostarono l’esperimento su un tavolo e impostarono una webcam per registrare la caduta.

Il pitch gocciolava l’11 luglio 2013, segnando la prima volta che un pitch drop è stato registrato con successo sulla fotocamera.

Nell’Hunterian Museum dell’Università di Glasgow, ci sono due diversi esperimenti che dimostrano l’incredibile viscosità del passo, installato da Lord Kelvin nel XIX secolo.

Kelvin mise alcuni proiettili sopra un piatto di pece e tappi sul fondo: nel tempo, i proiettili affondarono e i tappi galleggiarono.

Lord Kelvin mostrò anche che il passo scorre come ghiacciai, con una rampa di mogano che gli permise di scivolare lentamente verso il basso e formare forme e modelli simili ai fiumi di ghiaccio delle Alpi.

Il vetro è viscoso, ma le vecchie finestre della chiesa non sono più spesse nella parte inferiore perché il vetro era intaccato.

C’è un altro materiale che mostra proprietà liquide simili nonostante sia apparentemente solido. Quel materiale è vetro.

Sebbene il vetro abbia tutte le proprietà meccaniche di un solido, la sua struttura molecolare è confusa, come quella di un liquido.

Esperimenti di laboratorio hanno confermato che anche a temperatura ambiente, il vetro ha la tendenza a fluire, ma la viscosità del vetro è di diverse grandezze superiore al passo.

Il mito popolare che le antiche finestre siano più spesse nella parte inferiore perché il vetro si è intaccato con i secoli non è vero.

Vedere il flusso di vetro richiederebbe un tempo quasi inimmaginabilmente lungo, spiega la dott.ssa Kostya Trachenko della Queen Mary University di Londra, che ha effettuato i suoi esperimenti di pitch drop.

“Se aspetti più a lungo dell’età dell’universo, lo vedrai come un liquido.” Lo ha detto il dottor Trachenko, toccando l’armadietto di vetro che ospita gli imbuti del campo dei suoi studenti. “Sarebbe fluire. E questa sarebbe la sua fine”.