Thí nghiệm trong phòng kéo dài nhất thế giới

Thí nghiệm hắc ín nhỏ giọt để đánh giá độ nhớt của chất lỏng diễn ra trong phòng thí nghiệm của Đại học Queensland từ gần 100 năm trước.

Thí nghiệm hắc ín nhỏ giọt tại Đại học Queensland, Australia, tháng 5/2024. Ảnh: Đại học Queensland

Tại Đại học Queensland, Australia, có một khu trưng bày với thí nghiệm trong phòng thí nghiệm kéo dài nhất thế giới, IFL Science hôm 11/5 đưa tin. Thí nghiệm này diễn ra lâu đến mức hai người trông coi đã qua đời trước khi tận mắt chứng kiến kết quả.

Thí nghiệm do Thomas Parnell, giáo sư vật lý tại Đại học Queensland, khởi động vào năm 1927. Với mục đích kiểm tra những chất nhớt dính, Parnell đã lấy hắc ín - phần còn lại từ quá trình chưng cất nhựa than đá - làm ấm rồi đặt vào một phễu thủy tinh kín, sau đó đợi ba năm để nó ổn định thành hình dạng của phễu. 3 năm có vẻ là khoảng thời gian dài để chờ đợi một thí nghiệm bắt đầu, nhưng vẫn chưa là gì so với thời gian dự kiến của toàn bộ thí nghiệm.

Năm 1930, Parnell cắt phần đáy phễu, cho phép chất lỏng đặc từ từ chảy ra khỏi đáy. Thí nghiệm vẫn tiếp diễn kể từ đó đến nay với tốc độ cực kỳ chậm. Giọt đầu tiên rơi xuống sau khi thí nghiệm bắt đầu 8 năm, 5 giọt khác rơi trong 40 năm tiếp theo. Đến nay, thí nghiệm đã kéo dài gần 100 năm và được nhiều người trông coi. Parnell và người kế nhiệm, giáo sư John Mainstone, đều đã qua đời mà không tận mắt chứng kiến giọt chất lỏng nào rơi xuống. Người trông coi hiện tại là giáo sư Andrew White.

Thí nghiệm giờ đây được webcam theo dõi liên tục, đồng nghĩa ai đó có thể chứng kiến giọt tiếp theo rơi. Giọt gần đây nhất, giọt thứ 9, rơi vào năm 2014 và giọt thứ 10 dự kiến rơi vào khoảng 8 năm nữa.

Dù sự kiểm soát chưa đạt mức lý tưởng (do nhiệt độ phòng thay đổi và đường kính bên trong của phễu không thể đo đạc chính xác mà không dẫn đến nguy cơ tổn hại thí nghiệm), thí nghiệm vẫn mang lại một số thông tin đáng ngạc nhiên.

Ví dụ, xét đến nhiều yếu tố, có thể đưa ra ước tính hợp lý về độ nhớt của hắc ín.

"Độ nhớt của hắc ín sẽ được tính theo công thức q = (2,3 + 0,5) x 10⁸ Pa s, rất lớn so với độ nhớt của các chất lỏng thông thường. Nước ở 20 độ C có độ nhớt 1,0 x 10^-3 Pa s. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng (bỏ qua tính siêu lỏng), nó gần với giá trị trung bình nhân của khoảng giá trị mà các nhà vật lý xem xét - độ nhớt hiệu dụng của Trái Đất là khoảng 10²⁰ Pa s", nhóm nhà khoa học tại Đại học Queensland viết trong một nghiên cứu về thí nghiệm năm 1984.

Điều này không khớp lắm với những dự đoán trước đó. "Kết quả về độ nhớt từ thí nghiệm hắc ín không khớp lắm với dự đoán dựa trên các phép đo trước đó, kể cả tính đến sự biến động lớn của độ nhớt theo nhiệt độ và lịch sử nhiệt độ chưa được biết rõ của thí nghiệm. Nguyên nhân có thể do độ nhớt khác nhau của các mẫu hắc ín khác nhau - chúng có thể có tỷ lệ hydrocarbon dễ bay hơi không giống nhau và điều này ảnh hưởng đến độ nhớt", nhóm nghiên cứu giải thích thêm.

Thu Thảo (Theo IFL Science)