Wasser fließt mühelos, aber Honig fließt langsam. Flüssigkeiten bewegen sich aufgrund ihrer Viskosität unterschiedlich schnell: dem Strömungswiderstand. Obwohl Sie vielleicht das Gefühl haben, dass es lange dauert, bis Ketchup auf Ihren Burger kommt, kann die Viskosität einiger Flüssigkeiten in Jahren und nicht in Minuten gemessen werden. Langzeitexperimente haben gezeigt, dass Teerpech, das einst für fest gehalten wurde, bei Raumtemperatur tatsächlich eine außerordentlich viskose Flüssigkeit ist.
Die Sprache der Flüssigkeiten
Einer der Gründe, warum es so lange gedauert hat, Teerpech als die am langsamsten fließende Flüssigkeit auf dem Planeten zu identifizieren, ist, dass es bei Raumtemperatur wie ein Feststoff aussieht. Flüssigkeiten teilen spezifische Eigenschaften, egal ob sie schnell oder quälend langsam fließen. Die Teilchen aller Flüssigkeiten liegen ziemlich nahe beieinander, aber es fehlt ihnen eine bestimmte Anordnung. Sie vibrieren, verschieben ihre Position und rutschen sogar aneinander vorbei. Der Viskositätsgrad ist ebenfalls eine Eigenschaft. Sie hängt von der Anziehungskraft zwischen den Teilchen und der Temperatur der Flüssigkeit ab. Mit steigender Temperatur nimmt die kinetische oder Bewegungsenergie zu. Je mehr kinetische Energie ein Stoff hat, desto leichter können Teilchen die Anziehungskraft brechen, die sie zusammenhält. Dadurch wird das Fließen der Substanz erleichtert.
Tonhöhe unvollkommen
Teerpech, eine kohlenstoffbasierte Substanz, fühlt sich hart an und kann mit einem Hammerschlag in Stücke gebrochen werden. Das in den Langzeitversuchen verwendete Teerpech stammt aus Kohle. Seine gebräuchlichen Namen sind Bitumen und Asphalt. Außerhalb des Labors wird Teerpech für den Straßenbau, die Gebäudeabdichtung und die Elektrodenherstellung verwendet. Die Centers for Disease Control betrachtet Teerpechdämpfe als krebserregend.
Der australische Prozess
Das ursprüngliche Pitch Drop Experiment begann 1927 an der University of Queensland. Ein Physikprofessor, Thomas Parnell, hat es eingerichtet, um zu zeigen, dass einige Substanzen unerwartete Eigenschaften haben. Parnell wollte zeigen, dass Teerpech im Gegensatz zu seinem Aussehen eine viskose Flüssigkeit ist. Pech wurde erhitzt und in einen verschlossenen Trichter gegossen. Die Probe ruhte drei Jahre lang und setzte sich ab. 1930 wurde der Trichter geöffnet und scheinbar festes Pech begann zu fließen – sehr langsam. Tropfen bilden sich typischerweise in sieben bis 13 Jahren. Der erste Tropfen fiel nach acht Jahren; der zweite dauerte neun Jahre. Der dritte Tropfen kam 1954. Parnell war nicht mehr am Leben, um das Experiment durchzuführen, daher ignorierte die Schule den Test weitgehend. 1975 stieß das Experiment auf erneutes Interesse. Im Jahr 2013, 83 Jahre nach der Öffnung des Trichters, wurde der neunte Tropfen freigesetzt, der mit einer Videokamera festgehalten wurde.
Der Dublin Drop
1944 wurde ein ähnlicher Teerpechtest am Trinity College in Dublin, Irland, eingerichtet. Trichter, Ruhezeit, Wartezeit, Interesseverlust – alles war wie im australischen Experiment. Im 21. Jahrhundert begannen einige Physiker der Schule wieder dem Tropf zu folgen. Web-Cams wurden installiert, damit jeder Interessierte den Fortschritt verfolgen kann. Die Sendung zeigte einen Tropfen, der am 11. Juli 2013 gegen 17 Uhr endlich losließ.