역사상 가장 긴 '과학실험'-1 일제강점기부터 지금까지
실험기구님, 올해 만 나이로 92세를 맞으시게 됩니다
호주 퀸즐랜드 대학교의 토머스 파넬, 존 메인스톤, 앤드류 화이트
Thomas Parnell, John Mainston, Andrew White of the University of Queensland, Australia,
인류 역사상 가장 긴 실험은 뭘까요? 기네스에서 그 기록을 찾을 수 있습니다. 1927년, 호주의 퀸즐랜드 대학에서 시작된 이 실험은 굉장히 간단합니다. 깔때기에 액체를 붓고, 아래 비커를 둬서 떨어지는 액체를 받으면 그만이기 때문이죠. 그러나 특이한 점은, 깔때기에 담긴 액체가 딱딱하게 굳은 타르라는 점입니다.
출처 : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pitch_drop_experiment_with_John_Mainstone.jpg(뒤에 계신 분은 이 기기의 두 번째 관리자이자, 최장기간인 52년간 관리하신 존 메인스톤 교수입니다.)
끈적끈적한 타르를 단단하게 굳힌 것을 ‘피치(pitch)’라고 부릅니다. 아스팔트, 바이올린의 현에 문지르는 딱딱한 송진 등이 피치의 일종입니다. 피치는 망치로 내려치면 깨지기도 합니다. 전혀 액체처럼 보이지 않죠.
이 실험은 고체처럼 보이는 피치도 사실은 흐를 수 있는 액체임을 보여주기 위해 시작됐습니다. 실험을 시작한 사람은 퀸즐랜드 대학 물리학과의 토머스 파넬 교수입니다.
토머스 파넬 교수 출처: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thomas_Parnell_c.1920.jpgWOW....실험 준비만 3년
<실험 준비>
1. 깔때기에 데워서 녹인 피치를 채운다.
2. 완전히 굳을 때까지 기다립니다. 3년!
<실험 방법>
1. 완전히 굳은 피치로 차있는 깔때기의 끝을 잘라, 깔때기의 끝까지 피치가 가득 찬 상태로 만든다.
2. 비커를 받치고 타르 방울이 떨어질 때까지 기다린다.
실험 과정은 아주 간단하지만, 기다리는 건 그다지 간단하지 않았습니다. 본격적인 실험을 하기 전, 토머스 파넬 교수는 타르가 완전히 굳을 때까지 3년을 기다렸습니다. 그리고 1930년 10월, 깔때기 끝을 자르고 피치를 흘려보내기 시작합니다. 피치는 55년 동안 7~9년에 한 번 씩 똑똑 떨어졌고, 액체임이 증명됐습니다.
피치 방울이 떨어진 연도2019년 1월인 지금까지, 피치는 총 92년간, 단 9방울 밖에 떨어지지 않았습니다.
이 실험의 첫 성과는 84년에 나왔다
이 실험이 시작된 1927년 대한민국은 일제강점기였는데요, 이 실험이 논문으로 세상에 나온 시점은 88 서울 올림픽을 한창 준비하고 있었을 때인 1984년입니다. 상당히 긴 시간임을 알 수 있습니다. 그리고 이때까지 깔때기 아래로 떨어진 피치는 단 6방울입니다.
과학자들은 여섯 방울의 피치가 떨어진 날짜를 이용해서 피치의 점성을 계산했습니다. 따라서 피치의 점성은 물보다 200억 배 더 높았고, 꿀보다 약 200만 배 더 점성이 높은 액체임을 밝힐 수 있었습니다.
어마어마한 점성입니다. 출처: pixabay6번째 피치 방울이 떨어진 지 9년이 지난 1988년 7월 7번째 방울이 떨어집니다. 이때까지만 해도 피치 방울들은 비교적 일정하게 떨어졌기 때문에, 과학자들은 피치 방울 낙하 실험으로 알아낼 것들은 충분히 알아냈다고 생각했을지도 모릅니다. 액체인 것도 밝혔고, 점도도 구했으니 할 만큼 했나 싶었을겁니다.
그런데, 아니었습니다!
함께한 시간이 길면 생기는 에피소드도 많기 때문인지, 이 실험에 대해 할 이야기는 한참 남았습니다.
8, 9, 10번째 방울은 최첨단(?) 기기의 발전에 따라, 다 다른 당황스러운 사건이 발생했다는 점도 있고요.
그리고 놀랍게도, 여기에 평생 이 실험을 관리했던 존 메인스톤 교수(첫 사진)를 포함해서, 이제까지 피치 방울이 떨어지는 걸 본 사람은 공식적으로 아무도 없다는 점도 있습니다.
다음 글에서 이어집니다
<참고자료>
Edgeworth, R., B. J. Dalton, and U. T. Parnell. "The pitch drop experiment." European Journal of Physics 5.4 (1984): 198.
http://www.uq.edu.au/news/article/2014/11/explainer-pitch-drop-experiment
https://smp.uq.edu.au/pitch-drop-experiment
https://physicsmuseum.uq.edu.au/famous-pitch-drop-experiment
