피치 강하 실험

Pitch drop experiment
오일 드롭 실험과 혼동하지 마십시오.
퀸즐랜드 대학의 투구 강하 실험은 비투멘의 점도를 보여준다.

피치 강하 실험은 오랜 세월 동안 피치 조각의 흐름을 측정하는 장기 실험이다. '피치'는 고체처럼 보이는 점성이 높은 액체의 이름이다. 상온에서 타르 피치는 매우 낮은 속도로 흐르며, 한 방울의 하락을 형성하는데 몇 년이 걸린다.

퀸즐랜드 대학교 실험

퀸즐랜드 대학의 투구 강하 실험은 관리자인 존 메인스톤 교수(1990년, 7번째 강하 후 2년, 8번째 강하 전 10년)가 참여했다.

이 실험의 가장 잘 알려진 버전은[1] 1927년 호주 브리즈번 퀸즐랜드 대학의 토마스 파넬 교수가 학생들에게 고체처럼 보이는 일부 물질이 실제로 매우 점성이 높은 액체라는 것을 증명하기 위해 시작되었다. 파넬은 밀폐된 깔때기에 가열된 피치 샘플을 붓고 3년 동안 정착할 수 있도록 했다. 1930년에는 깔때기 목의 봉인이 잘려져 투구가 흐르기 시작할 수 있었다. 유리 돔이 깔때기를 덮고 있으며, 그것은 강의실 밖에 전시되어 있다.[2] 큰 물방울은 약 10년에 걸쳐 형성되고 떨어진다.

8번째 강하는 2000년 11월 28일에 떨어졌고, 실험자들은 이 음조를 물의 약 2300억배의 점도를 가진 것으로 계산할 수 있었다.[3]

이 실험은 기네스북에 '세계에서 가장 오래 지속되는 실험실 실험'[4]으로 기록돼 있으며 깔때기에는 적어도 100년 이상 더 지속할 수 있을 정도의 피치가 있을 것으로 예상된다. 이 실험은 옥스퍼드 전기 벨(1840년)과 베벌리 시계(1864년)라는 두 가지 다른 과학 장치에 의해 예측되지만, 이 각각의 실험은 1937년 이후 잠깐의 중단을 경험했다.

이 실험은 원래 어떤 특별한 제어 대기 조건에서도 수행되지 않았으며, 이는 온도 변화에 따라 점도가 일년 내내 달라질 수 있다는 것을 의미한다. 7번째 낙하(1988) 후 얼마 후 실험 장소에는 에어컨이 추가됐다. 낮은 평균 온도는 깔때기의 나머지 피치와 분리되기 전에 각 방울의 스트레칭을 늘렸고, 그에 상응하여 방울 사이의 전형적인 간격은 8년에서 12-13년으로 증가했다.

2005년 10월, 피치 드롭 실험으로 존 메인스톤과 고 토마스 파넬이 노벨상을 패러디한 이그 노벨 물리학상을 받았다.[5] Mainstone은 이어서 다음과 같이 논평했다.

나는 토마스 파넬이 마크 헨더슨이 그가 이그 노벨상의 수상자가 될 가치가 있다고 생각하는 것을 알고 우쭐해 했을 것이라고 확신한다. 파넬 교수의 수상 표창은 물론 노벨상이든 이그 노벨상이든 간에 반향적인 과학 실험의 수행과 그러한 상의 수여 사이의 가장 긴 리드 타임을 위해 그가 수립한 신기록에 박수를 보내야 할 것이다.[6]

이 실험은 웹캠에[7] 의해 감시되지만 기술적인 문제로 인해 2000년 11월의 하락이 기록되지 않았다.[4] 이 투구 강하 실험은 퀸즐랜드 대학교의 St Lucia 캠퍼스 수학과 물리학교의 Parnell 건물 레벨 2에 공개 전시되어 있다. 수십만 명의 인터넷 사용자들이 매년 라이브 스트림을 점검한다.[2]

존 메인스톤 교수는 2013년 8월 23일 뇌졸중으로 78세의 나이로 사망했다.[8] 그 후 관리직은 앤드류 화이트 교수에게 넘겨졌다.[9]

9번째 낙하물은 2014년 4월 17일 8번째 낙하물에 닿았지만 여전히 깔때기에 붙어 있었다.[10][11] 4월 24일, 화이트 교수는 9번째 방울이 녹기 전에 이전의 8방울을 들고 있던 비커를 교체하기로 결정했다. 비커는 비커를 교체하기로 결정했다. 종단지를 들어올리는 동안 나무기둥은 흔들렸고 아홉 번째 방울은 깔때기에서 뚝 떨어졌다.[12]

2018년 3월 중순에는 실험용 웹페이지의 기술적인 문제로 인해 라이브 피드가 중단되기도 했다.[7][13] 2020년 10월 중순 이후, 라이브 피드는 실험의 웹페이지에서 다시 온라인으로 연결된다.[7][14]

타임라인

퀸즐랜드 대학교 실험 타임라인:

날짜 이벤트 기간
몇 해 몇달. 막대 차트
1927 뜨거운 음이 쏟아졌다.
1930년 10월 스템컷
1938년 12월 첫낙하 8.1 98 98
1947년 2월 두 번째 낙폭이 떨어졌다. 8.2 99 99
1954년 4월 세 번째 낙폭이 떨어졌다. 7.2 86 86
1962년 5월 4번째 낙폭 8.1 97 97
1970년 8월 5번째 낙폭 8.3 99 99
1979년 4월 6번째 낙폭 8.7 104 104
1988년 7월 7번째 낙폭 9.2 111 111
2000년 11월 8번째 낙폭[A] 12.3 148 148
2014년 4월 9번째 낙폭[B] 13.4 156 156
A 7번째 강하 이후 에어컨을 설치해 평균 온도를 낮췄다.
B 2014년 4월 12일 9번째 낙하 8번째 낙하, 2014년 4월 24일 비커 교체 중 깔때기와 분리된 9번째 낙하.

트리니티 칼리지 더블린 실험

아일랜드 트리니티 컬리지 더블린에서의 투구 강하 실험은 1944년 10월 노벨상 수상자 어니스트 월튼의 무명 동료가 트리니티 칼리지의 물리학과에 재학 중 시작되었다. 퀸즐랜드 대학의 실험과 마찬가지로 이 실험은 투구의 높은 점도를 증명하기 위해 세워졌다. 이 물리학 실험은 깔때기에서 아래를 받는 항아리로 여러 번 떨어뜨려 수십 년 동안 감시받지 못한 채 트리니티 칼리지의 한 강의실 선반 위에 앉아 있었고, 또한 먼지 층을 모았다.[15][16][17]

이전 투구 강하 후 약 10년이 지난 2013년 4월, 트리니티 칼리지의 물리학자들은 또 다른 투구 강하가 형성되고 있음을 알아차렸다. 그들은 실험을 테이블로 옮겨 웹캠으로 떨어지는 물방울을 감시하고 기록함으로써 참석한 모든 사람들이 볼 수 있게 했다. 2013년 7월 11일 IST 17:00 전후로 투구 강하가 발생하여 처음으로 투구 강하가 카메라에 성공적으로 기록되었다.

이 실험의 결과를 바탕으로 삼위일체 물리학자들은 음조의 점도가 꿀의 약 200만 배, 즉 물의 점도의 약 200억 배라고 추정했다.[15]

애버리스트위스 대학교 실험

2014년, 언론은 최근 웨일스의 애버리스트위스 대학에서 피치 강하 실험이 재발견되었다고 보도했다. 1914년부터 시작된 이 실험은 퀸즐랜드 실험보다 13년 앞선다. 그러나 음높이가 점성이 더 강하기 때문에(또는 평균 온도가 더 낮기 때문에) 이 실험은 아직 첫 번째 감소를 만들어내지 못했으며 1,000년 이상 예상하지 못했다.[1][18]

켈빈 공의 시위

켈빈 빙하 모형

글래스고 대학의 헌터 박물관에는 19세기 켈빈 경의 투구 기반 시위가 두 차례 있다. 켈빈은 투구 접시 위에 총알을 몇 개 놓았고, 코르크 마개는 바닥에 놓았다. 시간이 흐르면서, 총탄은 가라앉고 코르크 마개가 떠다녔다.

켈빈 경은 또한 투구가 빙하처럼 흐른다는 것을 보여주었는데, 마호가니 경사로를 통해 천천히 아래로 미끄러져 알프스 산맥의 빙하와 비슷한 모양과 패턴을 형성할 수 있었다.[1]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c Webb, Jonathan (26 July 2014). "Tedium, tragedy and tar: The slowest drops in science". BBC News. BBC. Archived from the original on 15 June 2020. Retrieved 26 July 2014.
  2. ^ a b Dalton, Trent (6 April 2013). "Pitch fever". The Australian. Archived from the original on 6 April 2013. Retrieved 9 July 2013.
  3. ^ Edgeworth, R.; Dalton, B.J.; Parnell, T. "The Pitch Drop Experiment". The University of Queensland Australia. Archived from the original on 28 March 2013. Retrieved 15 October 2007.
  4. ^ a b "The Pitch Drop Experiment". The University of Queensland Australia: School of Mathematics and Physics. 6 January 2016. Archived from the original on 15 June 2020. Retrieved 17 August 2016.
  5. ^ 2005년 이그 노벨상 수상자들. 있을 수 없는 연구. 2013년 7월 6일 검색됨
  6. ^ Mainstone, John. "A Comment from Professor Mainstone". University of Queensland. Archived from the original on 15 November 2012. Retrieved 5 November 2012.
  7. ^ a b c "The Tenth Watch for the ninth Pitch Drop".
  8. ^ Helsel, Phil (27 August 2013). "Professor in charge of famous 'Pitch Drop' experiment for 50 years dies waiting to see it in action". New York Post. Archived from the original on 15 June 2020. Retrieved 27 August 2013.
  9. ^ Calligeros, Marissa (27 August 2013). "Pitch drop has new custodian after physicist's death". Brisbane Times. Archived from the original on 15 June 2020. Retrieved 15 June 2020.
  10. ^ "Pitch drop touches down – oh so gently". The University of Queensland Australia. 17 April 2014. Archived from the original on 15 June 2020. Retrieved 19 April 2014.
  11. ^ Cantor, Matt (18 April 2014). "Big News in World's Longest Experiment, Drop of pitch falls after 13 years of waiting". Newser. Newser.com. Archived from the original on 18 April 2014. Retrieved 18 April 2014.
  12. ^ White, Andrew; Baglot, Julie (24 April 2014). "Pitch Drop Experiment enters an exciting new era". The University of Queensland Australia. Archived from the original on 15 June 2020. Retrieved 25 April 2014.
  13. ^ "The Pitch Drop Facebook Page". Facebook. Retrieved 14 May 2021.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  14. ^ "The Pitch Drop Facebook Page". Facebook. Retrieved 14 May 2021.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  15. ^ a b Johnston, Richard (18 July 2013). "World's slowest-moving drop caught on camera at last". Nature. Nature Publishing Group. doi:10.1038/nature.2013.13418. S2CID 139012227. Retrieved 15 March 2014.
  16. ^ "Trinity College experiment succeeds after 69 years". RTÉ News. 19 July 2013. Retrieved 19 July 2013.
  17. ^ Garber, Megan (18 July 2013). "The 3 Most Exciting Words in Science Right Now: 'The Pitch Dropped'". The Atlantic. Retrieved 19 July 2013.
  18. ^ Shane D Bergin; Stefan Hutzler; Denis Weaire (May 2014). "The drop heard round the world". Retrieved 26 July 2014.

외부 링크