科學(xué)家不可思議的耐心源于他們的遠見卓識、奉獻精神和堅忍不拔的毅力。

為了證明瀝青是液體

86年前，澳大利亞昆士蘭大學(xué)的物理學(xué)家帕內(nèi)爾，為了向?qū)W生證明“瀝青是液體而不是固體”，設(shè)計了一個實驗：他將瀝青加熱。倒入一個封口的玻璃漏斗。等到瀝青完全凝固之后，再將漏斗的下端封口切除，并開始記錄每一滴瀝青滴落到燒杯中的時間。為了等待瀝青完全凝固，他花費了3年時間，而到第一滴瀝青滴落，他又耗費了8年。盡管直到帕內(nèi)爾去世，他只等到了3滴滴落的瀝青，卻證明了在冷卻狀態(tài)下脆得可以用錘子敲碎的瀝青，也能夠像液體一樣從一個漏斗底部滴出，盡管是以極慢的速度。

隨后接管該實驗的另一位物理學(xué)家梅因斯通，在50多年的時間里，也只迎來了5滴滴落的瀝青。由于各種各樣的原因，這5次“見證奇跡的時刻”都郁悶地與他擦肩而過了。事實上，從這個實驗開始到現(xiàn)在的86年中，雖然已滴下8滴瀝青，卻還沒有人親眼見到過瀝青滴落的那一瞬間。讓梅因斯通后悔得腸子發(fā)青的一次，發(fā)生在1979年。當(dāng)時，那個像淚滴一樣的瀝青滴，和漏斗的連接處已經(jīng)變成了一根細絲。梅因斯通觀察了一會兒，覺得要等到它滴下來，至少還要一天時間。結(jié)果，等他第二天來到實驗室時，這第5滴瀝青早已掉進了燒杯里。梅因斯通為此懊惱了很長時間，他堅持說，自己和那個瞬間只差了5分鐘。

由這兩位物理學(xué)家開創(chuàng)和堅持的這個小實驗，已被公認(rèn)為“世界上耗時最長的實驗室實驗”。其結(jié)果也正如他們所料，瀝青的滴漏速度大約為每6-12年1滴。有人預(yù)計，第9滴瀝青將于今年年底左右的某個時候滴下。但誰知道這究竟會不會發(fā)生呢，第9滴瀝青也會有它自己的“主意”。自然界的偉大之處就在于它的不可預(yù)測！

與此同時，這一“歷史悠久”看上去有點古怪的實驗裝置，已經(jīng)成了昆士蘭大學(xué)的一個著名景點。一些校友領(lǐng)著自己的兒女、孫子重訪母校時，常常會感慨該實驗裝置“和幾十年前沒什么變化”；而那些通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭觀看這一實驗的人們也會發(fā)現(xiàn)，相隔幾個月的畫而，幾乎看不出任何不同；很多人因此懷疑自己每次看到的只是一張靜止的圖片。人們都覺得，時間在這里似乎停止了，以至于梅因斯通教授不得不在該實驗裝置旁擺上了一只綠色的時鐘，提醒人們“時間確實在流逝”。

毫無疑問，這個實驗并不處于科研前沿。86年的時間里，這一實驗只產(chǎn)生了一篇科學(xué)論文，計算出了瀝青的黏度大約是水的2300億倍。該實驗的價值不在于對科學(xué)的貢獻，而在于其對歷史和文化的影響。它讓人們聯(lián)想到無論世事如何變幻無常，科學(xué)和事物的發(fā)展仍然遵循著恒常不變的規(guī)律。那些相隔幾十年滴落的瀝青滴，早已在燒杯底部慢慢融合，看不出一丁點差別；而漏斗中還存有大量的瀝青，未來的100多年里它仍將無視世事的紛擾，靜靜地準(zhǔn)備著下一-滴瀝青的滴落。如今678歲的梅因斯通已經(jīng)將繼續(xù)這一實驗的任務(wù)，交付給了一位年輕的同事。

86年的時間里，該實驗收獲的最大榮譽，是在2005年贏得了“搞笑諾貝爾獎”。在美國哈佛大學(xué)的桑德斯劇院，面對臺下1200名觀眾，由真正的諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主向梅因斯通和帕內(nèi)爾教授的后人頒發(fā)了獲獎證書。在接受采訪中，梅因斯通感謝從未相識的帕內(nèi)爾教授留下了這一寶貴的遺產(chǎn)；它幽默搞笑，同時也讓人們有興趣了解瀝青奇特的物理性質(zhì)和行為。他同時也感激那些實驗室的管理員們，當(dāng)年沒有隨手扔掉櫥柜里這件“奇怪的垃圾”。

每當(dāng)有人問梅因斯通，“你覺得第9滴瀝青會在什么時候掉下來？”他總是說：“我真的不知道。”這位物理學(xué)家解釋說，瀝青的掉落時間取決于在當(dāng)?shù)仄骄覝氐沫h(huán)境下，瀝青表面的黏度系數(shù)。他認(rèn)為，這個持續(xù)了80余年的實驗并不只是簡單地說明了“瀝青是液體而非固體”，更準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是，“瀝青是一種相態(tài)復(fù)雜的混合物”。

關(guān)于太陽黑子的常識

太陽黑子是在太陽的光球?qū)由习l(fā)生的一種最基本、最明顯的活動現(xiàn)象。太陽黑子是太陽表面由熾熱氣體形成的巨大旋渦，一個小黑子的直徑大約有1000千米，而一個大黑子的直徑則可達20萬千米。黑子的溫度大約為4500攝氏度，比太陽的光球?qū)颖砻鏈囟纫停虼?，從地球上看上去就像一個個深暗色的斑點，“黑子”的名稱也由此而來。一個發(fā)展完全的黑子，由較暗的核和周圍較亮的部分構(gòu)成，中間凹陷大約500千米。黑子經(jīng)常成對或成群出現(xiàn)。太陽黑子活動的盛衰變化周期約為11年。太陽黑子產(chǎn)生的帶電粒子流向四周空間噴發(fā)，對人造衛(wèi)星和地球上的電網(wǎng)、各種電子設(shè)備會產(chǎn)生很大的影響。

科學(xué)家告訴我們，就像地球上的核反應(yīng)堆會產(chǎn)生核廢料，黑子很可能是太陽產(chǎn)生的核廢料；黑子的溫度較低應(yīng)該是一個證據(jù)，就好像煤爐中的炭灰在一般情況下不能再產(chǎn)生高溫一樣。黑子約11年的活動周期，很可能是黑子在太陽里面和表面翻滾一次的時間，就像湯圓在鍋里被煮得上下翻動一樣。因為太陽的密度小和太陽自轉(zhuǎn)的原因，黑子總是向太陽的低緯度區(qū)域運動，就像地球上的大陸版塊向低緯度運動一樣。有黑子的地方之所以存在500千米深的凹陷，可能是因為溫度低而不再膨脹的原因。太陽黑子的形成與太陽磁場有密切的關(guān)系。但黑子究竟是如何形成的？天文學(xué)家還沒有找到確切的答案。他們知道的是，不是太陽磁場影響了黑子，而是黑子影響了太陽磁場。

人類對太陽黑子的了解，源于400多年來天文學(xué)家對太陽黑子堅持不懈的觀察、記錄。伽利略是第一個將望遠鏡指向星空的人。他記錄了對太陽黑子活動的觀察結(jié)果。盡管由于他還要忙于觀察行星等其他事情，以至于他的觀察數(shù)據(jù)并不全面，但人們?nèi)匀荒軓馁だ?00年前所繪制的太陽黑子圖中，找到與現(xiàn)代繪制的太陽黑子圖的相同之處，并被這位天文學(xué)先輩的遠見深深吸引。這些幾百年前繪制的太陽黑子觀察圖，忠實地記錄了他們當(dāng)時所看到的一切，為后世提供了許多有用的信息。而數(shù)百年積累下來的觀察數(shù)據(jù)，更是預(yù)測太陽黑子活動的一份十分珍貴的歷史遺產(chǎn)。

1840年，德國的一位業(yè)余天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了太陽黑子以10～11年為周期的變化規(guī)律。1848年，瑞士天文學(xué)家沃爾夫開始對太陽黑子進行系統(tǒng)的觀察，他提出的“太陽黑子相對數(shù)”至今仍被用來測算太陽黑子活動的周期性變化。通過幾百年的長期觀測，天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，太陽黑子在日面上的活動隨時間變化的緯度分布也有規(guī)律性。一開始，幾乎所有的黑子都分布在±30°的緯度內(nèi)；太陽活動劇烈時，它們往往出現(xiàn)在±15°處，并逐步向低緯度區(qū)移動，在±8°處消失。在上一個周期的黑子還沒有完全消失時，下一個周期的黑子又出現(xiàn)在±30°緯度附近。

對太陽黑子的觀察至今仍在繼續(xù)，參與其中的三分之二為業(yè)余天文愛好者；盡管他們用來觀察太陽黑子的小型光學(xué)望遠鏡的倍率，比200年前天文學(xué)家使用的望遠鏡強大不了多少，但他們堅信，忠實地記錄實驗數(shù)據(jù)是科學(xué)研究的一個基本點，不管最后的結(jié)果是什么。

科學(xué)研究有時更像馬拉松賽，而不是很快就能見分曉的百米決賽。為了收集化肥對農(nóng)作物產(chǎn)量影響的數(shù)據(jù)，英國的洛桑研究所，從1843年開始進行的礦物肥料和有機肥料對作物產(chǎn)量影響的研究測試，至今已經(jīng)持續(xù)進行了170年。主要研究測試氮、磷、鉀、鈉、鎂和農(nóng)家肥，對包括小麥、大麥、豆類和一些塊莖作物在內(nèi)的幾種主要農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。所收集的數(shù)據(jù)資料并不是保存在博物館里的老古董，而是當(dāng)今科研的組成部分。

維蘇威火山天文臺是世界上最古老的火山觀測站，自1841年建立以來，一直密切關(guān)注著維蘇威火山這個曾經(jīng)埋葬了整個龐貝城的危險的觀測對象。以便及時發(fā)現(xiàn)即將到來的危險。這個火山觀測站曾經(jīng)所做的一切，塑造了當(dāng)今火山學(xué)和地質(zhì)學(xué)研究的雛形。