تجربة قطرة القار

تجربة قطرة القار هي تجربة طويلة المدى تهتم بقياس تدفق قطعة من القار على مدار السنين. القار (أو القطران) هو مادة سائلة عالية اللزوجة تبدو في الحالة العادية على أنها صلبة عادة على شكل الإسفلت. في درجة حرارة الغرفة يجري القار بسرعة بطيئة جدا بحيث تأخذ عدة سنوات لتشكيل قطرة واحدة.

من أشهر التجارب على قياس تدفق القار هي التجربة التي بدأت عام 1927 من قبل البروفيسور توماس بارنيل في جامعة كوينزلاند في أستراليا وذلك للبرهنة لطلابه أنه على الرغم من أن بعض المواد تبدو صلبة، إلا أنها في الواقع سوائل عالية اللزوجة. قام بارنيل بصب قار ساخن في قمع مغلق وأبقاه هناك لمدة ثلاث سنوات. وفي عام 1930 قام بقطع عنق القمع ليسمح للقار بالسيلان. وضع القمع في وعاء زجاجي مفتوح للعرض خارج قاعة المحاضرات. تسقط قطرة من القمع تقريبا كل عشرة أعوام، حيث إن القطرة الثامنة سقطت في 28 نوفمبر 2000 ما أتاح حساب لزوجة القار والتي تبيّن أنها تعادل 230 بليون ضعف لزوجة الماء.
تتم مراقبة التجربة بواسطة كاميرا ويب لكن قطرة عام 2000 لم تُسجل بسبب مشاكل تقنية.University of Queensland page on the Pitch Drop experiment  يتم عرض التجربة مباشرة للعامّة من مبنى بارنيل في الحرم الجامعي في سانتا لوتشيا في كوينزلاند، ويتحقق الآلاف من مستخدمي الإنترنت من البث المباشر كل عام.

 الخط الزمني 
يسار|تصغير|تجربة إسقاط الملعب في جامعة كوينزلاند، والتي تضم الحارس الحالي آنذاك، البروفيسور جون مينستون (تم التقاطها في عام 1990، بعد عامين من القطرة السابعة و 10 سنوات قبل سقوط القطرة الثامنة).
يبين الجدول التالي الخط الزمني للتجربة التي أجريت في جامعة كوينزلاند:

 التاريخ الحدث المدّةبالسنواتبالأشهر1927سكب القار الحارّ أكتوبر (تشرين الأول) 1930قطع عنق القمع ديسمبر (كانون الأول) 1938سقوط القطرة الأولى8.1 فبراير (شباط) 1947سقوط القطرة الثانية8.2 أبريل (نيسان) 1954سقوط القطرة الثالثة7.2 مايو (أيار) 1962سقوط القطرة الرابعة8.1 أغسطس (آب) 1970سقوط القطرة الخامسة8.3 أبريل (نيسان) 1979سقوط القطرة السادسة8.7 تموز (يوليو) 1988سقوط القطرة السابعة9.2 نوفمبر (تشرين الثاني) 2000سقوط القطرة الثامنة  12.3 يوليو (تموز) 2013سقوط القطرة التاسعة 13.4 
 بعد القطرة السابعة، تم تركيب مكيف للهواء وخفض متوسط درجة الحرارة
 11 يوليو (تموز) 2013: القطرة التاسعة لامست القطرة الثامنة؛ 24 أبريل (نيسان) 2014:
انفصلت القطرة التاسعة من القمع أثناء عملية تغيير الكوب.

 تجربة ترينيتي كوليدج دبلن 
بدأت تجربة إسقاط القار في كلية الثالوث في أيرلندا في أكتوبر 1944 من قبل زميل مجهول من إرنست والتون الحائز على جائزة نوبل بينما كان في قسم الفيزياء بكلية ترينيتي. تم إعداد هذه التجربة، مثل تلك التي أجريت في جامعة كوينزلاند، لإثبات اللزوجة العالية للقار. تم وضع هذه التجربة الفيزيائية على رف في قاعة محاضرات في كلية ترينيتي دون مراقبة لعقود من الزمن حيث كانت تتساقط عدة مرات من القمع إلى جرة الاستقبال أدناه، وتجمع أيضا طبقات من الغبار.

في أبريل 2013، بعد حوالي عقد من الانخفاض السابق في طبقة القطرة، لاحظ الفيزيائيون في كلية ترينيتي أن تقطيرًا آخر كان يتشكل. قاموا بنقل التجربة إلى طاولة لمراقبة وتسجيل القطرات المتساقطة بكاميرا الويب، مما يسمح لجميع الحاضرين بالمشاهدة. قطرت المادة في حوالي الساعة 17:00 بتوقيت ايرلندا في 11 يوليو 2013، وهي المرة الأولى التي يتم فيها تسجيل انخفاض المادة بنجاح على الكاميرا.

بناءً على نتائج هذه التجربة، قدر علماء فيزياء كلية ترينيتي أن لزوجة القار تبلغ حوالي مليوني ضعف لزوجة العسل، أو حوالي 20 مليار ضعف لزوجة الماء.

 المراجع 

 وصلات خارجية 
 تجربة جامعة كوينزلاند (كاميرا بث مباشرة)
 التجربة في جامعة كوينزلاند - صور النقطة السادسة بعد سقوطها مباشرة (Archive.org)
 تجربة جامعة ترينتي، دبلن (يتوفر أيضاً فيديو للسقوط)

تصنيف:تاريخ الفيزياء
تصنيف:تجارب فيزيائية
تصنيف:جامعة كوينزلاند
تصنيف:جريان الموائع
تصنيف:كلية الثالوث (دبلن)