Pikitippakoe

Pikitippakokeen koejärjestely.
Koe vuonna 1990, kaksi vuotta seitsemännen pisaran jälkeen. Kuvassa mukana kokeen tuolloinen valvoja John Mainstone.

Pikitippakoe on useita vuosia kestävä tieteellinen koe, joka mittaa pien eli bitumin virtausta. Kiinteältä aineelta vaikuttava piki virtaa huoneenlämmössä, joskin hyvin, hyvin hitaasti.

Queenslandin yliopiston koe

Koe alkoi, kun professori Thomas Parnell Queenslandin yliopistosta kaatoi pikinäytteen suljettuun lasisuppiloon vuonna 1927. Pien annettiin asettua suppilossa kolme vuotta, minkä jälkeen suppilon nokka katkaistiin vuonna 1930. Näin piki alkoi valua alla olevaan astiaan. Yhden pisaran muodostuminen ja putoaminen kestää noin vuosikymmenen. Kahdeksas tippa putosi 28. marraskuuta 2000. Se mahdollisti pien viskositeetin määrittämisen.selvennä Se oli noin 100 miljardia kertaa veden viskositeetin suuruinen.[1]

Koetta ei suoriteta missään erityisesti valvotuissa olosuhteissa, vaan lämpötila saa vaihdella normaalin huoneenlämpötilan mukaan. Lämpötilanmuutokset aiheuttavat muutoksia myös viskositeetissa. Jonkin aikaa vuonna 1988 pudonneen seitsemännen pisaran jälkeen tilaan, jossa koetta säilytetään, lisättiin ilmastointi. Tasainen lämpötila on hidastanut pisaroiden muodostumista.[2]

Kukaan ei päässyt todistamaan pisaran irtoamista ennen yhdeksättä. Tekniset ongelmat estivät kahdeksannen pisaran irtoamisen kuvaamisen vuonna 2000.[1][2] Koe on yleisön nähtävissä sen säilytystiloissa Queenslandin yliopistossa, ja sitä voi seurata myös verkkokameran kautta.

Pikitippakoe on päässyt Guinnessin ennätysten kirjaan pitkäaikaisimpana yhtäjaksoisena tieteellisenä kokeena. Suppilossa arvioidaan olevan tarpeeksi pikeä, jotta koe voi jatkua vielä toiset sata vuotta. Väitetään tosin, että vielä pitkäikäisempiä kokeita ovat Oxfordin sähköinen kello (1840) sekä Beverly-kello (1864).

Vuonna 2005 John Mainstone ja edesmennyt Thomas Parnell palkittiin humoristisella fysiikan Ig Nobel -palkinnolla kokeen kärsivällisestä suorittamisesta.[3]

Yhdeksäs pisara kosketti kahdeksatta pisaraa 17. huhtikuuta 2014 kuitenkaan irtoamatta suppilosta.[4][5] 24. huhtikuuta kokeen senhetkinen valvoja Andrew White päätti vaihtaa dekantteriastian, missä aikaisemmat kahdeksan pisaraa ovat ennen kuin yhdeksäs pisara tarttuu niihin kiinni. Hänen nostaessaan suojaavaa lasikupua alusta tärähti ja yhdeksäs pisara irtosi suppilosta.[6]

Kymmenennen pisaran pitäisi pudota noin vuonna 2028.[7]

Queenslandin yliopiston kokeen aikajana

Päiväys Tapahtuma Kesto

(Kuukausia)

Kesto

(Vuosia)

1927 Koe aloitettiin
1930 Nokka katkaistiin
Joulukuu 1938 1. pisara 96–107 8,0–8,9
Helmikuu 1947 2. pisara 99 8,3
Huhtikuu 1954 3. pisara 86 7,2
Toukokuu 1962 4. pisara 97 8,1
Elokuu 1970 5. pisara 99 8,3
Huhtikuu 1979 6. pisara 104 8,7
Heinäkuu 1988 7. pisara 111 9,3
28. Marraskuuta 2000 8. pisara 148 12,3
17. huhtikuuta 2014 9. pisara
kosketti 8:tta		 (156) (13,4)
24. huhtikuuta 2014 9. pisara
irtosi astianvaihdon yhteydessä.		 156 13,4

Trinity Collegen koe

Dublinin Trinity Collegessa Irlannissa on ollut vastaava koe käynnissä vuodesta 1944 lähtien. Tässäkin kokeessa osoitetaan pien viskositeetti. Tätä koetta ei valvottu lainkaan vuosikymmeniin ja sen pikipisarat tipahtelivat kenenkään huomaamatta pölyä keränneen kuvun alla.[8][9][10] Huhtikuussa 2013, noin vuosikymmen edellisestä pisarasta huomattiin uuden pisaran olevan putoamaisillaan. Koe siirrettiin pöydälle verkkokameran linssin alle. Irlantilaiset tutkijat onnistuivat 11. heinäkuuta 2013 ensimmäisinä maailmassa kuvaamaan videolle pikipisaran putoamisen.[11]

Aberystwyth Universityn koe

Aberystwyth Universitystä Walesista löydettiin vuodelle 1914 päivätty pikitippakoe, joka on siten kestänyt 13 vuotta Queenslandin koetta kauemmin. Mutta koska tämän kokeen piki on erittäin hidasliikkeistä (tai ympäristön lämpötila kylmempi), koe ei ole tuottanut vielä yhtään pisaraa. Tätä vauhtia pisaran muodostuminen kestää 1 300 vuotta.[12]

Lordi Kelvinin kokeet

Glasgow'n yliopiston Hunterian-museossa on kaksi merkittävää lordi Kelvinin tekemää pikidemostraatiota 1800-luvulta. Kelvin asetti luoteja kovan pikilevyn päälle ja korkkeja sen alle: ajan mittaan korkit nousivat pintaan ja luodit upposivat.

Lord Kelvin osoitti myös pien virtaavan jäätiköiden tapaan rakentamalla mahongista rampin, jota pitkin piki valui alaspäin muodostaen samanlaisia muotoja ja kuvioita kuin Alppien jäävirrat.[12]

Lähteet

  1. ↑ a b Edgeworth, R. & Dalton, B. J. & Parnell, T.: The Pitch Drop Experiment physics.uq.edu.au. (englanniksi)
  2. ↑ a b Mainstone, John: A Comment from Professor Mainstone (Arkistoitu – Internet Archive) Kesäkuu 2001. University of Queensland. (englanniksi)
  3. ↑ The 2005 Ig Nobel Prize Winners. Improbable Research. Viitattu 24.3.2014.
  4. ↑ Pitch drop touches down – oh so gently University of Queensland. Viitattu 22. huhtikuuta 2014.
  5. ↑ By Matt Cantor: Big News in World's Longest Experiment, Drop of pitch falls after 13 years of waiting 18. April 2014. Newser.com.
  6. ↑ Pitch Drop Experiment enters an exciting new era University of Queensland. Viitattu 25. huhtikuuta 2014.
  7. ↑ THE LOOOONG EXPERIMENT Portable Press. 8.6.2017. PRINTERS ROW PUBLISHING GROUP. Viitattu 19.8.2020. (englanniksi)
  8. ↑ Johnston, Richard: World's slowest-moving drop caught on camera at last 18 July 2013. Nature Publishing Group. Viitattu 15 March 2014.
  9. ↑ Trinity College experiment succeeds after 69 years 19 July 2013. RTE News, Ireland. Viitattu 19 July 2013.
  10. ↑ Garber, Megan: The 3 Most Exciting Words in Science Right Now: 'The Pitch Dropped' 18 July 2013. The Atlantic. Viitattu 19 July 2013.
  11. ↑ Kettunen, Niko: 70 vuotta kestänyt tieteellinen koe onnistui viimein (Arkistoitu – Internet Archive) Helsingin Sanomat 26.7.2013. Viitattu 26.7.2013.
  12. ↑ a b Webb, Jonathan: Tedium, tragedy and tar: The slowest drops in science BBC. Viitattu 2.2.2015.

Aiheesta muualla