Experimento de caída de tono
Un experimento de caída de brea es un experimento a largo plazo que mide el flujo de una porción de brea durante muchos años. 'Paso' es el nombre de cualquiera de una serie de líquidos altamente viscosos que parecen sólidos, más comúnmente betún, también conocido como asfalto. A temperatura ambiente, la brea de alquitrán fluye a un ritmo muy bajo y tarda varios años en formar una sola gota.
Experimento de la Universidad de Queensland
La versión más conocida del experimento la inició en 1927 el profesor Thomas Parnell de la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, para demostrar a los estudiantes que algunas sustancias que parecen sólidas son fluidos muy viscosos. Parnell vertió una muestra caliente de la brea en un embudo sellado y la dejó reposar durante tres años. En 1930, se cortó el sello en el cuello del embudo, lo que permitió que la brea comenzara a fluir. Una cúpula de vidrio cubre el embudo y se exhibe fuera de una sala de conferencias. Se forman y caen gotas grandes durante un período de aproximadamente una década.
La séptima gota cayó aproximadamente a las 4:45 p. m. el 3 de julio de 1988, mientras el experimento se exhibía en la Expo Mundial 88 de Brisbane. Sin embargo, aparentemente nadie presenció la caída de la gota; El profesor Mainstone había salido a buscar un trago en el momento en que ocurrió.
La octava gota cayó el 28 de noviembre de 2000, lo que permitió a los experimentadores calcular que la brea tenía una viscosidad de aproximadamente 230 mil millones de veces la del agua.
Este experimento está registrado en Guinness World Records como el "experimento de laboratorio continuo más largo del mundo" y se espera que haya suficiente paso en el embudo para permitir que continúe durante al menos otros cien años. Este experimento es anterior a otros dos dispositivos científicos (todavía activos); el Oxford Electric Bell (1840) y el Beverly Clock (1864), pero cada uno de estos ha experimentado breves interrupciones desde 1937.
Originalmente, el experimento no se llevó a cabo en condiciones atmosféricas controladas especiales, lo que significa que la viscosidad podría variar a lo largo del año con las fluctuaciones de la temperatura. Algún tiempo después de que cayera la séptima gota (1988), se agregó aire acondicionado al lugar donde se lleva a cabo el experimento. La temperatura promedio más baja ha alargado el tramo de cada gota antes de que se separe del resto del campo en el embudo y, en consecuencia, el intervalo típico entre gotas ha aumentado de ocho años a 12 o 13 años.
En octubre de 2005, John Mainstone y el difunto Thomas Parnell recibieron el Premio Ig Nobel de física, una parodia del Premio Nobel, por el experimento de la caída del tono. Mainstone comentó posteriormente:
Estoy seguro de que Thomas Parnell habría sido halagado para saber que Mark Henderson lo considera digno de convertirse en receptor de un premio Nobel de Ig. La cita del premio del profesor Parnell, por supuesto, tendría que aplaudir el nuevo récord que había establecido por lo tanto durante el tiempo más largo entre el rendimiento de un experimento científico seminal y el conferral de tal premio, ya sea un premio Nobel o un premio Ig Nobel.
El experimento es monitoreado por una cámara web, pero problemas técnicos impidieron que se registrara el lanzamiento de noviembre de 2000. El experimento de caída de tono está en exhibición pública en el Nivel 2 del edificio Parnell en la Escuela de Matemáticas y Física en el campus de Santa Lucía de la Universidad de Queensland. Cientos de miles de usuarios de Internet revisan la transmisión en vivo cada año.
El profesor John Mainstone murió el 23 de agosto de 2013, a los 78 años, a causa de un derrame cerebral. La custodia luego pasó al profesor Andrew White.
La novena caída tocó la octava caída el 17 de abril de 2014; sin embargo, todavía estaba unido al embudo. El 24 de abril, el profesor White decidió reemplazar el vaso de precipitados que contenía las ocho gotas anteriores antes de que la novena gota se fusionara con ellas (lo que habría afectado permanentemente la capacidad de formarse más gotas). Mientras se levantaba la campana de cristal, la base de madera se tambaleó y la novena gota se desprendió del embudo.
Cronología
Cronología del experimento de la Universidad de Queensland:
| Fecha | Evento | Duración | ||
|---|---|---|---|---|
| Años | Meses | Gráfico de barras | ||
| 1927 | Parcela caliente | |||
| Octubre de 1930 | Corte de vapor | |||
| Diciembre de 1938 | 1a gota cayó | 8.1 | 98 | 98 |
| Febrero de 1947 | 2a gota cayó | 8.2 | 99 | 99 |
| Abril de 1954 | 3a gota | 7.2 | 86 | 86 |
| Mayo de 1962 | 4a gota | 8.1 | 97 | 97 |
| Agosto de 1970 | 5a gota cayó | 8.3 | 99 | 99 |
| Abril de 1979 | 6a gota | 8.7 | 104 | 104 |
| Julio de 1988 | 7a gota cayó | 9.2 | 111 | 111 |
| Noviembre de 2000 | Octava gota cayó | 12.3 | 148 | 148 |
| Abril de 2014 | Novena caída | 13.4 | 161 | 161 |
- A Después de la séptima gota, se instaló el aire acondicionado, bajando la temperatura media.
- B 12 abril 2014: 9a gota tocó 8a gota; 24 abril 2014: 9a gota separada del embudo durante el cambio del beaker.
Experimento del Trinity College de Dublín
El experimento de la caída del tono en el Trinity College Dublin en Irlanda fue iniciado en octubre de 1944 por un colega desconocido del ganador del Premio Nobel Ernest Walton mientras estaba en el departamento de física del Trinity College. Este experimento, como el de la Universidad de Queensland, se creó para demostrar la alta viscosidad de la brea. Este experimento de física permaneció en un estante en una sala de conferencias en el Trinity College sin supervisión durante décadas, ya que goteaba varias veces desde el embudo hasta el recipiente receptor de abajo, y también acumulaba capas de polvo.
En abril de 2013, aproximadamente una década después de la caída del tono anterior, los físicos del Trinity College notaron que se estaba formando otra gota. Trasladaron el experimento a una mesa para monitorear y registrar el goteo que caía con una cámara web, lo que permitió que todos los presentes lo observaran. El lanzamiento goteó alrededor de las 17:00 IST el 11 de julio de 2013, lo que marca la primera vez que una cámara graba con éxito una caída de lanzamiento.
Basándose en los resultados de este experimento, los físicos del Trinity College estimaron que la viscosidad de la brea es aproximadamente dos millones de veces mayor que la de la miel, o aproximadamente 20 mil millones de veces la viscosidad del agua.
Experimento de la Universidad de St. Andrews
El mismo año que el experimento de Queensland en la Universidad de St. Andrews se inició un experimento de caída de tono. No ha surgido evidencia de ningún contacto entre Parnell y el instigador o instigadores del experimento de St. Andrews. El tono en el experimento de St. Andrews fluye en una corriente en gran medida constante, pero extremadamente lenta. En algún momento (probablemente en 1984), el profesor de St. Andrews, John Allen, modificó el experimento de St. Andrews para acercar su configuración a la del experimento de la Universidad de Queensland.
Experimento de la Universidad de Aberystwyth
En 2014, los medios informaron que recientemente se había redescubierto un experimento de caída de tono en la Universidad de Aberystwyth en Gales. Data de 1914 y es anterior al experimento de Queensland en 13 años. Pero como la brea es más viscosa (o la temperatura media más baja) este experimento aún no ha producido su primera gota y no se espera que lo haga hasta dentro de 1.000 años.
Experimento del Museo Nacional de Escocia
Otra demostración de pitch-in-funnel se inició en 1902 en el Museo Real Escocés de Edimburgo y se encuentra en Edimburgo en la institución sucesora del Museo Real Escocés, el Museo Nacional de Escocia. Los registros conocidos de su comportamiento son incompletos: se sabe que goteó una vez en algún momento entre el 4 y el 6 de junio de 2016 y en al menos una ocasión en el pasado, pero se desconoce la hora y el número del goteo o goteos anteriores. Además, el goteo de junio de 2016 ocurrió poco después de que el experimento fuera sacado del almacenamiento del museo, y el movimiento físico pudo haber causado que goteara en ese momento.
Demostraciones de Lord Kelvin
En el Museo Hunterian de la Universidad de Glasgow hay dos demostraciones de Lord Kelvin del siglo XIX basadas en el tono. Kelvin colocó algunas balas encima de un plato de brea y corchos en el fondo: con el tiempo, las balas se hundieron y los corchos flotaron.
Lord Kelvin también mostró que la brea fluye como los glaciares, con una rampa de caoba que le permitía deslizarse lentamente hacia abajo y formar formas y patrones similares a los glaciares de los Alpes.