Experimento de caída de tono

Un experimento de caída de brea es un experimento a largo plazo que mide el flujo de un trozo de brea a lo largo de muchos años. "Breta" es el nombre que se le da a cualquiera de los diversos líquidos altamente viscosos que parecen sólidos, el más común es el betún , también conocido como asfalto. A temperatura ambiente, la brea fluye a una velocidad muy baja y tarda varios años en formar una sola gota.

La versión más conocida ^[1] del experimento fue iniciada en 1927 por 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 altamente viscosos. ^[2] Parnell vertió una muestra calentada de la brea en un embudo sellado y la dejó reposar durante tres años. ^[3] 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 coloca en exhibición afuera de una sala de conferencias. ^[4] Cada gota se forma y cae durante un período de aproximadamente una década .

La séptima gota cayó aproximadamente a las 4:45 p. m. del 3 de julio de 1988, mientras el experimento se exhibía en la Exposición Universal de Brisbane . Sin embargo, aparentemente nadie presenció la caída de la gota; ^[5] El profesor Mainstone había salido a buscar algo de beber en el momento en que ocurrió. ^[1]

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 . ^[6]

Este experimento está registrado en el Libro Guinness de los Récords como el "experimento de laboratorio que más tiempo lleva funcionando de forma continua" ^[7] y se espera que haya suficiente brea en el embudo para permitir que continúe durante al menos otros cien años. Este experimento es precedido por otros dos dispositivos científicos (aún activos), la campana eléctrica de Oxford (1840) y el reloj Beverly (1864), pero cada uno de ellos ha experimentado breves interrupciones desde 1937.

El experimento no se llevó a cabo originalmente bajo ninguna condición atmosférica controlada especial, lo que significa que la viscosidad podría variar a lo largo del año con las fluctuaciones de temperatura . En algún momento 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 estiramiento de cada gota antes de que se separe del resto de la brea 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 de tono. ^[8] Mainstone comentó posteriormente:

Estoy seguro de que Thomas Parnell se habría sentido halagado al saber que Mark Henderson lo considera digno de recibir un premio Ig Nobel. La mención del premio del profesor Parnell tendría que aplaudir, por supuesto, el nuevo récord que había establecido con ello para el mayor tiempo transcurrido entre la realización de un experimento científico fundamental y la concesión de un premio de esa índole, ya sea un Nobel o un premio Ig Nobel. ^[9]

El experimento se supervisa mediante una cámara web ^[10], pero los problemas técnicos impidieron que se registrara la caída de noviembre de 2000. ^[7] El experimento de caída de tono se exhibe al público 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 consultan la transmisión en vivo cada año. ^[4]

El profesor John Mainstone falleció el 23 de agosto de 2013, a los 78 años, tras sufrir un derrame cerebral . ^[11] La custodia pasó entonces al profesor Andrew White. ^[12]

La novena gota tocó a la octava gota el 12 de abril de 2014; ^{[13] [14] [15]} sin embargo, todavía estaba adherida al embudo. El 24 de abril, el profesor White decidió reemplazar el vaso que contenía las ocho gotas anteriores antes de que la novena gota se fusionara con ellas (lo que habría afectado permanentemente la capacidad de que se formaran más gotas). Mientras se levantaba la campana, la base de madera se tambaleó y la novena gota se desprendió del embudo. ^[16]

Cronología del experimento de la Universidad de Queensland:

El experimento de la caída de brea en el Trinity College de Dublín (Irlanda) fue iniciado en octubre de 1944 por un colega desconocido del premio Nobel Ernest Walton mientras estaba en el departamento de física del Trinity College. Este experimento, al igual que el de la Universidad de Queensland, se organizó para demostrar la alta viscosidad de la brea. Este experimento de física permaneció en un estante en una sala de conferencias del Trinity College sin supervisión durante décadas mientras goteaba varias veces desde el embudo hasta el recipiente receptor que se encontraba debajo, y también acumulaba capas de polvo. ^{[17] [18] [19]}

En abril de 2013, aproximadamente una década después de la última caída de brea, los físicos del Trinity College notaron que se estaba formando otra gota. Trasladaron el experimento a una mesa para monitorear y grabar la gota que caía con una cámara web, lo que permitió que todos los presentes pudieran observarla. La gota cayó alrededor de las 17:00  IST del 11 de julio de 2013, lo que marcó la primera vez que una gota de brea se grabó con éxito en una cámara.

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 la de la miel, o alrededor de 20 mil millones de veces la viscosidad del agua. ^[17]

En 1927, el mismo año que el experimento de Queensland, se inició un experimento de caída de brea en la Universidad de St. Andrews . No ha surgido evidencia de ningún contacto entre Parnell y el instigador o instigadores del experimento de St. Andrews. La brea en el experimento de St. Andrews fluye en una corriente en gran parte constante, pero extremadamente lenta. ^[20] En algún momento (probablemente en 1984), el profesor de St. Andrews John Allen modificó el experimento de St. Andrews para que su configuración fuera más parecida a la del experimento de la Universidad de Queensland. ^[21]

En 2014, los medios informaron de que recientemente se había redescubierto un experimento de caída de brea en la Universidad de Aberystwyth, en Gales. Data de 1914 y es 13 años anterior al experimento de Queensland. Pero como la brea es más viscosa (o la temperatura media es más baja), este experimento aún no ha producido su primera caída y no se espera que lo haga hasta dentro de más de 1000 años. ^{[1] [22]}

En 1902, el Museo Real Escocés de Edimburgo inició otra demostración de lanzamiento de un embudo, que se encuentra en Edimburgo, en la institución sucesora del Museo Real Escocés, el Museo Nacional de Escocia . ^[23] 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 depósito del museo, y el movimiento físico puede haber causado que goteara en ese momento. ^[24]

En el Museo Hunterian de la Universidad de Glasgow se pueden ver dos demostraciones de Lord Kelvin realizadas con brea en el siglo XIX. Kelvin colocó algunas balas sobre un recipiente con brea y corchos en el fondo: con el tiempo, las balas se hundieron y los corchos flotaron.

Lord Kelvin también demostró que el brea fluye como los glaciares , con una rampa de caoba que le permite deslizarse lentamente hacia abajo y formar formas y patrones similares a los glaciares de los Alpes . ^[1] Este modelo fue considerado como una inspiración para las propiedades esperadas del éter luminífero . ^{[25] [26]}

• Reología
• William James Beal , botánico que inició un experimento de germinación de semillas de larga duración en 1879
• Timbre eléctrico de Oxford , sonando casi continuamente desde 1840
• Luz del Centenario , bombilla encendida desde 1901
• El experimento de evolución a largo plazo de E. coli (LTEE), un estudio sobre evolución experimental que se lleva a cabo desde 1988.

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• "Experimento de caída de tono". Universidad de Queensland . 6 de enero de 2016.
• "Transmisión en vivo por cámara web de The Tenth Watch". Universidad de Queensland .
  • "Fotografía de la sexta gota poco después de caer en 1979". 1979. Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2000.{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
• "Bienvenidos al National Pitch Drop". Trinity College Dublin .