Così si velocizza l’esperimento più lungo del mondo

Un imbuto di vetro pieno di pece, che cola molto lentamente in un contenitore sottostante… è bene ripeterlo: molto lentamente, visto che in effetti si forma una goccia circa ogni 8-9 anni. Si tratta del cosiddetto Pitch Drop Experiment (o esperimento della goccia di pece), impresa messa in piedi nel 1927 da Thomas Parnell, un professore di fisica dell’Australiana Queensland University, e che ad oggi, 86 anni e 9 gocce dopo il suo inizio, è il più lungo esperimento scientifico mai portato avanti (record che per ora gli ha fatto guadagnare un Ig Nobel prize e un posto nel Guinnes dei primati). Il suo scopo? Dimostrare che la pece, nonostante a temperatura ambiente sembri un solido, in realtà è un liquido ad alta viscosità, e posto in un imbuto tende quindi, inesorabilmente, a “gocciare via”. Colpito dall’importanza educativa dell’esperimento, Kostya Trachenko, un professore di fisica della Queen Mary University of London, ha deciso di idearne una versione più breve, che permettesse ai suoi studenti di assistere alla caduta della prima goccia di pece nell’arco di un anno accademico.Il tentativo, come riportato sulla rivista Physics Education, si è rivelato un successo.

“Stiamo utilizzando il Pitch Drop Experiment per ispirare i nostri studenti, e sollevare in loro dubbi sulla natura essenziale dei solidi e dei liquidi”, spiega Trachenko. “Grazie allo speciale set up del nostro esperimento possiamo infatti dimostrare se gli si dà abbastanzatempo, anche un oggetto apparentemente solido, come il bitume, può fluire come un liquido. In questo caso, abbastanza tempo vuol dire un anno accademico”.

Nell’esperimento originale di Thomas Parnell, un pezzo di pecedicatrame venne fuso e posto dentro un conodivetro, a cui venne spezzata la punta trasformandolo così in un imbuto. Una volta raffreddatasi la pece, l’imbuto fu posto sotto una campana di vetro, e lasciato lì, in attesa che dalla punta cadesse una goccia. Ci vollero otto anni perché questo accadesse, e 86 perché la caduta venisse catturata da una telecamera (è avvenuto ad aprile di quest’anno).

Nella sua versione, Trachenko ha deciso di velocizzare i tempi utilizzando un tipo di bitume a bassa viscosità, e di inserirlo in contenitori di volume differente, così che gli studenti potessero allenarsi a calcolare in che modo sarebbe cambiata la velocità di caduta della goccia. Per i 317 giorni dell’esperimento inoltre, i contenitori sono stati seguiti da un set di web cam, che hanno ripreso in diretta la formazione delle gocce.

“L’esperimento mette in luce il conflitto che esiste tra l’intuizione e l’esperienza umane da un lato e la realtà fisica del mondo dall’altro: un contrasto che esiste in diverse aree della fisica”, commenta Trachenko. “L’esperimento porta gli studenti direttamento al cuore della fisica moderna, ed è di grande ispirazione riguardo al concetto di scala temporale”. Per spiegare cosa intende, Trachenko fa l’esempio del vetro: l’esperienza ci dice che è una sostanza solida, ma in realtà può scorrere come farebbe un liquido, se si aspetta abbastanza a lungo. “Abbiamo calcolato che per vedere “colare” un comune bicchiere di vetro, bisognerebbe aspettare un tempo superiore a quello da cui esiste l’Universo”, conclude il ricercatore.

Via Wired.it

Credits immagine: Queen Mary University of London