豆知識-ピッチドロップテスト～世界最長の実験～

測定手法

もうすぐ夏休み。デントくんは何か楽しい実験をしようと考え中で、ロイドくんに相談しています。
少し話を聞いてみましょう！ loyd
デントくん：この長い夏休みをうまく活用して、じっくりできる実験を考えているんだけど…いい案が思いつかないんです。

ロイドくん：ほほう、じっくりできる実験とな？それならば、世界でも最も高粘度な液体を測定するのはどうじゃろう。

エコーちゃん：なにそれ！？面白そう！！

ロイドくん：その名もピッチドロップテストじゃ。

デントくん：ピッチドロップテスト？

ロイドくん：以前、豆知識でも紹介された、世界最長、ギネスにも認定されたじーっくりした実験じゃ。

エコーちゃん：なになに？面白そう！どんな実験なの？

ロイドくん：まずはピッチの説明からしようかのう。ほれ、これがピッチの一種、瀝青（れきせい）じゃ。

デントくん：へぇー、黒くて硬いんですね。

ロイドくん：そうじゃ、こうやってハンマーで叩くと…！

エコーちゃん：きゃっ！割れちゃった！

ロイドくん：
これがピッチじゃ。石油や樹脂から作られる、粘弾性のある炭質残留物の総称として言われておる。身近なものだと、アスファルトがこれに該当するんじゃ。

デントくん：粘弾性のある？

ロイドくん：そうじゃ。二人はこれが流れ落ちると言ったら信じるかな？

エコーちゃん：えー、むりだよ。だってこんなにカチカチじゃない!

ロイドくん：この硬いピッチを漏斗に入れ、液滴が落ちるまでの時間を計測する実験。それがピッチドロップテストじゃ。

エコーちゃん：これが…流れ落ちるの？

ロイドくん：
ながーい時間をかけると流れ落ちるんじゃ。ピッチは最も粘度が高いとされる液体の一つなんじゃが、昔、このピッチの流動性について、ある大学の教授が生徒に教える目的で実験を行ったんじゃ。その実験は今も継続されておるそうじゃぞ。

エコーちゃん：昔ってどのくらい昔なの？

ロイドくん：そうさのう、記録によると、試験開始は1927年とされておる。

エコーちゃん、デントくん：1927年っ！！？

ロイドくん：
そうじゃ。オーストラリア、クイーンズランド大学の、最初の物理学の教授、トーマス・パーネル氏が始めたこの実験は、加熱したピッチを、底に封をした漏斗に流し込むところから始まったんじゃ。まずはそのピッチを冷やすのに3年を要し、その後、1930年に漏斗の底を開封。ピッチの流れ落ちの観測が開始されたんじゃ。

デントくん：ちょっと待ってください。この実験がまだ継続されているということは、ピッチはまだ全部流れ落ちていないんですか？

ロイドくん：その通り！！2019年6月現在で、観測されたピッチの液滴、つまりピッチドロップはわずか9滴なんじゃ！！

デントくん：ひぇー。途方もなく気の長い実験ですねぇ。ピッチってどのくらいの粘度なんだろう…。

ロイドくん：
これまでの試験結果を元に、1984年にこのピッチドロップテストの論文が出されたんじゃが、その論文によると、粘度は2.3 x 10⁸ Pa.sとされておる。

エコーちゃん：？？

ロイドくん：水と比較すると、その粘度は2,500億倍だそうじゃ。

エコーちゃん、デントくん：ひぇー…。

ロイドくん：2014年に9滴目の落下が確認され、次の液滴落下は2020年と予想されておる。

デントくん：なんだか途方もない実験ですねぇ…。

ロイドくん：
初代パーネル教授から、今、3代目の担当者に引き継がれたこの実験じゃが、現在はインターネットで実験状況が閲覧できるようになっておる。良かったら見てみると良い。

エコーちゃん：…静止画みたい。

ロイドくん：
じゃろうのう…。ちなみにこの実験、90年近く実施されておるが、未だ、液滴落下の瞬間に立ち会ったものはいないそうじゃ。なんともロマン溢れる実験じゃと思わんか？

デントくん：
ちょっとロマンの定義を考えたくなりますね…。

ロイドくん：
そうかのう？じゃが、長い夏休みにはうってつけの実験じゃ！！さぁ、ぜひ実験を開始し、わしにピッチの落下する瞬間を見せてくれ！！

デントくん：こんな実験してたら、試験数のピッチが落ちちゃいますよう！！

エコーちゃん：！！

ロイドくん：なんとも上手いこと言いおって…。