피치 낙하 실험 이야기 Pitch drop experiment

피치 낙하 실험 이야기 Pitch drop experiment

존 메인스톤 교수와 피치 낙하 실험 장비 [출처]

한 번 한눈 팔면 10년 가까이 기다려야하는 실험이 있습니다. 

그것은 피치 낙하 실험 (피치 드롭 실험) 이라는 것입니다. 이 실험은 1927년 호주 퀸즐랜드대학의

물리학 교수였던 토마스 파넬(Thomas Parnell) 박사가 학생들에게 석탄 부산물인 콜타르 피치

(coal-tar pitch)가 점성이 매우 높은 액체임을 보여주기 위해 시작했다고 합니다. [출처] 

참고로 이 피치는 성경에도 역청이라는 이름으로 등장한다고 합니다.

창세기 6:14 

너는 잣나무로 너를 위하여 방주를 짓되 그 안에 간들을 막고 역청으로 그 안팎에 칠하라

노아가 방주를 만들고 물이 새는 것을 막기 위해 배에 바른 것이 역청이고 그것이 피치라고 합니다.

그 만큼 인류사에서 오래 전부터 사용된 물질인데 이 피치라는 물질은 망치로 내리치면 부서질 

정도여서 고체로 여겨질 수 있지만 다른 액체와 비교할 수 없을 만큼 점도가 높아서 액체처럼 

흐르긴 하지만 너무 극단적으로 느리게 흐른다고 합니다. [출처] 

실온에서 물의 점도는 0.001 Pa·s(파스칼 초) 인데 반해 피치의 평균 점도는 약 2.3억 Pa·s라고 합니다.

꿀이 단지 2~10 Pa·s 정도라고 하니 [출처] 어느 정도 끈끈한 액체인지 감이 안 올 정도 입니다. 

파넬 박사는 이 실험을 위해 1927년 열로 가열하여 녹인 피치를 깔때기 모양의 유리병에 담고 

3년간 냉각 등 안정화 기간을 거친 후 1930년 이후부터 깔대기의 아래 부분을 잘라내 비커 

안으로 흐르도록 하였다고 합니다. [출처]

실험이 시작된 후 8년도 넘게 지난 1938년 12월 드디어 첫번째 방울이 떨어졌다고 합니다.

1947년 2월 두번째 방울이 떨어진 것을 기록한 파넬 박사는 1954년 4월 세번째 방울이

떨어지는 것을 관찰하지 못하고 1948년 돌아가셨다고 합니다.

이후 이 실험은 실험 도구가 연구실 구석에 방치되어 중단 될 뻔 하다가 1961년 같은 대학

물리학과에 부임한 존 메인스톤(John Mainstone) 교수의 눈에 띄어서 계속될 수 있었다고 합니다.

메인스톤 교수는 2013년 8월에 별세할 때까지 52년 동안 이 실험의 교육적, 역사적 가치를 세계에

알리며 실험을 지속하여 [출처] 세계에서 가장 오래 진행되는 과학실험으로 기네스북에도 

등재되었다고 합니다. [출처] 

메인스톤 교수는 2014년 4월 9번째 방울이 떨어지는 것을 관찰하지 못하고 돌아가셨지만 

지금도 계속 실험이 지속되고 있으며 인터넷으로 실시간 중계되고 있다고 합니다. [출처] 

저도 확인해 보려고 했지만 접속이 잘 되지 않아 눈으로는 보지 못했습니다. 

온라인 실시간 중계 링크

[출처] 피치

[출처] 망치로 깬 피치

[출처] 파넬과 메인스톤 교수의 실험은 아님 (Trinity College의 Chris Heller의 실험)

실험이 시작된 이후 피치가 보충되지 않았으므로 10번째 방울은 2030년에 가까워야 떨어지지

않을까 하는 추측을 해 봅니다. 

그리고 마지막 피치 방울이 모두 떨어지려면 적어도 100년이 걸릴 것이라고 합니다. [출처]

이 글을 읽으시는 분들 모두 건강을 유지하셔서 실험의 마지막을 뉴스로 접하시길 빌어 봅니다.