Kvinslando universiteto Brisbene (Australija) koridoriuje stovi stiklinis gaubtas. Po juo – piltuvėlis su juoda, blizgančia mase ir stiklinė apačioje. Iš pirmo žvilgsnio nieko nevyksta. Ir taip jau beveik šimtą metų.
Tai dervos lašo eksperimentas. „Guinness“ rekordų knygoje jis įrašytas kaip ilgiausiai trunkantis laboratorinis eksperimentas pasaulyje.
Medžiaga, kurią galima sudaužyti plaktuku
1927 m. pirmasis universiteto fizikos profesorius Thomas Parnellas norėjo parodyti studentams paprastą, bet netikėtą dalyką. Derva – iš naftos ar akmens anglių gaunama medžiaga – kambario temperatūroje atrodo kieta. Smogus plaktuku ji suskyla į šukes.
Tačiau iš tikrųjų tai labai labai klampus skystis. Parnellas įkaitino dervą, supylė ją į uždarą piltuvėlį ir leido trejus metus nusistovėti. 1930 m. spalį jis nupjovė piltuvėlio galiuką. Derva pradėjo tekėti.
Pirmasis lašas nukrito tik po aštuonerių metų. Kiti penki krito kas septynerius–devynerius metus. Šeštasis lašas nukrito 1979 m. balandį, septintasis – 1988 m. liepą. Aštuntajam prireikė daugiau nei dvylikos metų: jis nukrito 2000-aisiais.
1984 m. paskelbtame vieninteliame moksliniame straipsnyje apie šį eksperimentą apskaičiuota, kad dervos klampumas apie 230 milijardų kartų didesnis už vandens. Vėlesni dešimtojo lašo skaičiavimai davė mažesnį, bet vis tiek milžinišką skaičių – apie 30 milijardų kartų. Klampumas stipriai priklauso nuo temperatūros.
Devyni lašai ir nė vienas matytas
Keisčiausia šio eksperimento dalis – nė vienas žmogus nėra matęs, kaip lašas nukrinta.
Ilgametis eksperimento prižiūrėtojas profesorius Johnas Mainstone’as per kelis dešimtmečius taip ir nepamatė lemiamos akimirkos. 2000 m. buvo įrengta kamera, skirta aštuntajam lašui užfiksuoti. Tačiau kritimo metu nutrūko elektros tiekimas, ir įrašas neišliko.
Devintasis lašas pasielgė dar kitaip. Jis nenukrito laisvai, o švelniai palietė ankstesnį lašą stiklinėje, greičiausiai 2014 m. balandžio 12 d. Tikslų momentą tyrėjai nustatė tik iš laiko intervalų nuotraukų, nes aštuntasis lašas užstojo kameros vaizdą. Tų pačių metų balandį, keičiant stiklinę, lašas visai atitrūko nuo piltuvėlio. Universitetas jį vis tiek įskaito kaip devintąjį.
2005 m. Parnellas (po mirties) ir Mainstone’as gavo „Ig Nobelio“ premiją fizikos srityje. Šis apdovanojimas skiriamas tyrimams, kurie pirmiausia prajuokina, o paskui priverčia susimąstyti.
Kol Brisbene laukta, kitoje pasaulio pusėje pasisekė airiams. Trinity koledže Dubline panašus eksperimentas veikia nuo 1944 m. 2013 m. liepos 11 d. tenai lašas nukrito, ir šįkart tai užfiksavo kamera. Tai buvo pirmasis kartas, kai dervos lašo kritimas buvo nufilmuotas.
Dublino fizikai Denisas Weaire’as, Stefanas Hutzleris ir Davidas Whyte’as, stebėdami lašo formavimąsi, apskaičiavo, kad ši derva apie du milijonus kartų klampesnė už medų.
Mainstone’as šį įrašą matė ir jį nagrinėjo. Jis mirė 2013 m. rugpjūtį, praėjus maždaug šešioms savaitėms po Dublino lašo. Dabar eksperimentą Brisbene prižiūri profesorius Andrew White’as.
Dešimtasis lašas kabo ant piltuvėlio ir lėtai storėja. Universiteto skaičiavimais, jis formuojasi greičiau, nei tikėtasi, ir turėtų nukristi 2020-ųjų pabaigoje. Konkrečios datos niekas nedrįsta įvardyti.
Šįkart eksperimentą stebi kelios kameros, o laukimą galima sekti tiesiogiai internetu. Tiesioginė devintojo lašo transliacija sulaukė daugiau nei 31 tūkst. registracijų iš 158 šalių.
Kodėl lašas toks lėtas
Klampumas – tai medžiagos pasipriešinimas tekėjimui. Vanduo teka lengvai, medus – lėčiau, o derva taip lėtai, kad akimi judėjimo nesimato net per metus. Laiko intervalų nuotraukos, kurias universitetas pradėjo daryti 2012 m., paspartina vaizdą maždaug du milijonus kartų. Tik tada matyti, kaip lašas pamažu tįsta ir plonėja.
Didelę reikšmę turi temperatūra. Brisbene eksperimentas niekada nebuvo laikomas specialiai kontroliuojamoje aplinkoje, todėl karštesniais metais derva teka greičiau, o vėsesniais – lėčiau. Tai viena priežasčių, kodėl tarpai tarp lašų nevienodi – nuo septynerių iki daugiau nei dvylikos metų.
Įdomu ir tai, kad lašai nekrenta kaip vandens lašai iš čiaupo. Derva ilgai tįsta plona juoda gija, kol lašas tampa pakankamai sunkus. Ta gija gali kaboti metų metus, todėl pats „kritimas“ trunka vos akimirką po labai ilgo pasiruošimo. Būtent ši akimirka iki šiol ir išsprūsta stebėtojams.
Ką tai reiškia jums
Pirma, tai primena, kad „kietas“ ir „skystas“ nėra tokios aiškios ribos, kaip mokomasi vaikystėje. Daug medžiagų elgiasi skirtingai priklausomai nuo laiko. Greitai smūgiuojama derva skyla, o palikta ramybėje teka. Panašiai elgiasi ir ledynai, ir kai kurie maisto produktai.
Antra, tai pamoka apie kantrybę moksle. Kai kurie klausimai neatsako per savaitę ar dešimtmetį. Eksperimentą jau perdavė trys prižiūrėtojų kartos.
Trečia, tai gera tema pokalbiui su vaikais. Paklauskite jų, ar derva yra skystis. Dauguma atsakys „ne“, ir čia prasidės smagiausia pamoka apie tai, kad pasaulis kartais juda tiesiog labai lėtai.
