我们平时上科学课,很快就能做完一项实验。那么有没有耗时特别长的实验?
当然有,有的实验竟然做了100多年,还获得吉尼斯世界纪录呢。
这都是些什么奇趣科学实验?快跟我去看看吧!
实验时间:30年
实验成果:助力港珠澳大桥
港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,长达55千米。这座大桥的预计使用寿命是120年!远远超过普通大桥。
为了让它能够“长寿”,设计师早在大桥建造的30年前,就开始进行相关实验了。
那是在1987年,设计师将钢筋混凝土试件放在海边,以测试海水对它的腐蚀程度。要知道,海水中含有大量氯盐,其中的氯离子非常容易腐蚀钢筋,使其生锈,影响寿命。
在之后的30年间,工程师反复检测、统计数据,弄清楚了混凝土在恶劣环境中的结构和耐久性等的数据,并以此为基础研发出新型高性能钢筋混凝土。这种混凝土在抵抗氯离子能力方面,比普通混凝土高出数倍。
实验时间:41年
实验成果:展示人们的坚韧
1929年,美国爆发了经济危机,史称“大萧条”。这次经济危机造成大量失业,人们的生活水平大幅下降。1932年,美国加州大学伯克利分校儿童福利研究所所长哈罗德·琼斯和团队开始了一项研究。
他们以奥克兰市东南部地区11岁的孩子为样本,追踪研究大萧条中儿童的成长和发展,并对他们长大成人后的情况进行定期追踪调查。
这项研究一直持续到1967年,之后经过数据分析,最终在1973年出版《大萧条的孩子们》一书。这本书探讨了大萧条时期,美国孩子们在逆境中所展现的适应力和坚韧精神。
实验时间:40年(未结束)
实验成果:发现引力波信号
所谓引力波,简单说就是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。1916年,爱因斯坦预言了引力波的存在,但人们一直没有找到相关科学证据。
为了寻找引力波,从1984年开始,科学家就着手建造激光干涉引力波天文台(Laser interferometer gravitational wave observatory,简称LIGO)。据称,LIGO的观测极为精确,即使你在月球表面拿走一个原子,LIGO都可以测量到这个变化。
2016年2月,全球多国科学家组成的LIGO科学合作组织宣布,探测到来自13亿光年外两个黑洞合并产生的引力波信号。这个发现,证明了爱因斯坦的预言,被认为是物理学和天文学里程碑式的重大成果。LIGO还将继续工作,为人们带来更多发现。
实验时间:73年(未结束)
实验成果:促进生物和医学研究
“海拉(HeLa)细胞系”是1951年从一个宫颈癌患者海瑞塔·拉克斯的癌组织中分离出来的,“HeLa”这个词来自患者的姓和名的前两个字母。取出细胞系6个月后,海瑞塔·拉克斯就去世了。
“海拉细胞系”是永生的,也就是说,只要有合适的环境和充足的营养,它们就能无限分裂下去。细胞系指可以长期连续繁衍传代的培养细胞。
直至今日,这些细胞依然在生长和分裂。甚至有的生物学家认为,“海拉细胞系”已经成为一种新物种,将其命名为Helacyton gartleri。
这些细胞被用于很多重要的科学研究,比如肿瘤研究、细胞融合实验、疫苗效果测试等。2008年和2009年的诺贝尔生理学或医学奖,都是建立在对“海拉细胞系”的研究基础上的。
实验时间:76年(未结束)
实验成果:发现致病因素
1945年,时任美国总统罗斯福患有严重的高血压,随时会危及生命,而当时的医生却认为这都是人衰老的正常表现,因此没有进行任何治疗。就在这一年4月12日,罗斯福因突发脑溢血去世。
罗斯福的去世,直接促成了美国国家心脏研究所的成立。从1948年起,在美国小镇弗雷明汉,医学专家们开始对5000多名志愿者进行长期追踪研究,用来确定造成心脑血管疾病的主要因素。现在,当年那些志愿者的孙子孙女已经开始参与研究。
这项持续三代人并仍在继续的研究,共促成了1000多篇论文的发表,以及数不清的关于心脑血管疾病的研究成果。
实验时间:97年(未结束)
实验成果:说明物质的性质不简单
水是液体,木头是固体,这些我们都很清楚,可你知道沥青是液体还是固体吗?
为了向学生们说明“物质的性质并不简单,一些物质看上去是固体,但实际上是黏性极高的液体”这个道理,澳大利亚昆士兰大学的科学家托马斯·帕内尔教授开展了沥青滴漏实验。1927年,他将一团沥青放入一个封口漏斗内,3年后,他将漏斗的封口切开,让沥青缓慢流动。
沥青在室温下的流动速度极为缓慢,但最终会形成一滴并滴下来。1938年12月,第一滴沥青滴出,之后每隔约10年会滴下一滴沥青,最近的一滴是2014年初滴下的。但是,先后负责这个实验的两位科学家——帕内尔和梅因斯通都因为各种原因,错过了所有9滴沥青滴落的场景。如今,帕内尔早已去世,梅因斯通也已于2013年8月去世。
2013年7月11日,人们第一次拍到了沥青液滴滴落的场景,不过那是另一所大学进行的相同实验。第十滴沥青就快要滴出来了,你可以登录昆士兰大学专门开设的网站观看直播,说不定能看到滴落的一刻哦。
实验时间:100年
实验成果:促进生态学研究
物种的演替是非常缓慢的,为了研究美国阿拉斯加地带的物种演替,生态学家威廉·库珀于1917年开辟了9块实验地块,对物种演替过程进行探究。
这一实验由于用时太长,所以在库珀去世后,连他的学生都忘了。直到2017年,人们才重启了这个实验,对所有地块进行了土壤测试、物种丰富度等的调查研究,并据此发表了研究论文。
你知道相对于100年前,这8块地块有什么变化吗(有一块找不到了)?
答案是,有6块没什么变化,还是以原来的柳属植物为主;其他两块中,有一块的仙女木属植物开始占据优势,但还没有成为优势种,另一块开始有高大的乔木植物出现。可见,100年对于大自然来说,真的是弹指一挥间啊!
实验时间:129年
实验成果:预测火山爆发
维苏威火山可谓大名鼎鼎。在公元79年,维苏威火山发生了一次大喷发,将庞贝城埋葬。
为了观测和研究维苏威火山,1841年,人们设立了一个观察站,将维苏威火山的每一次震动都记录下来。这个观测站成果显著,曾经成功预测了1944年的一次喷发。
不过,在1970年,维苏威火山观测站被改建成一座博物馆,观测火山的任务也交给了自动传感器。
实验时间:145年(未结束)
实验成果:验证休眠种子的活力
这个实验要追溯到1879年,那一年,美国植物学家威廉·詹姆斯·比尔将20个瓶子埋在地下,这些瓶子里共装有21 种 1050 颗植物的种子,还与湿润的沙子混合在一起。他这么做的目的,是研究种子在长时间休眠后,是否仍会发芽。
科学家每隔一定期限就挖出一个瓶子,取出种子并种下,看看它们是否会发芽生长。
在 2021 年 4 月的一个凌晨,密歇根州立大学的一个隐秘角落里,一群头戴探照灯、手持铁锹和卷尺的植物学家,按照当年比尔留下的地图,又挖出了一个瓶子。
遗憾的是,经过一个多世纪,大多数种子已经失去了生命活力,仅有毛瓣毛蕊花等极少数植物的种子仍然能够萌发。最后一个瓶子计划在2100年发掘。
实验时间:184年
实验成果:发现最耐用电池
从1840年运行至今,这个叫作牛津电铃的实验装置已经持续运行了184年,期间它会不断发出微弱的响铃声。据计算,迄今它已经鸣响了100多亿次。
牛津电铃的结构很简单,由两节电池和一个钟锤构成。两节电池各接着一个金属铃并带相反的电荷。钟锤撞击金属铃时会带上静电,因为同性电荷互斥,钟锤会往另一个方向运动,从而敲击金属铃发声。因为每次钟锤摆动所需的能量很少,所以它能一直敲响。科学家推测,当电荷被均匀分配到两节电池后,它将停止运作,但这一天不知将在何时到来。
牛津电池获得了“最耐用的电池”的称号。