經歷了百年的實驗

文琪布萊恩·歐文斯

在科學發展史上，大部分研究工作都是在較短時間內進行和完成的，然而也有一些研究項目需要花費幾十年甚至上百年的時間，例如研究人類壽命、地殼和太陽表面的變動情況等。

以下5個耗時漫長的科研項目中，有些項目的數據積累工作已經持續了幾個世紀，有的每年產生數百篇論文，而有的每十年才能獲得一個數據。

記錄太陽黑子

自400多年前望遠鏡問世以來，天文學家就一直在記錄太陽黑子的活動，伽利略作為其中的一員也記錄下了他的觀察結果。然而，早期的觀察者既不知道出現在太陽表面的黑色斑塊究竟是什么，也不了解產生太陽黑子的磁場。

1848年，瑞士天文學家魯道夫·沃爾夫對太陽黑子進行系統觀察后，開發出一個計算世界范圍內黑子數量（即著名的沃爾夫相對數）并沿用至今的公式，人們對太陽黑子活動才有了進一步認識。沃爾夫相對數也叫太陽黑子相對數，是測量太陽活動隨時間變化的一種方法。

伽利略在1613年繪制的太陽黑子圖

2011年，弗雷德里克·克萊特成為比利時皇家天文臺太陽影響數據分析中心的負責人。為研究太陽黑子活動，該中心搜集了自1700年以來由500多名觀察者留下的關于太陽表面的照片和手繪資料。

“這些數據對預測太陽黑子活動非常珍貴，”美國斯坦福大學的太陽物理學家利夫·斯瓦加德說，“太陽黑子活動的盛衰變化周期約為11年，太陽噴入太空的帶電粒子流會影響地球的衛星和電子設備。”詳細的觀察記錄有助于研究人員了解為何太陽黑子活動會發生這種周期性循環，并精確預測激烈的太陽黑子活動。“研究持續的時間越長，就越能檢驗我們的理論。”斯瓦加德說。

每年，大約有200篇論文引用太陽黑子活動的數據，涉及的領域從太陽物理學延伸到地磁學、大氣科學和氣候科學。

監測火山

意大利南部的威尼斯火山雖然是一座活火山，但每隔幾千年才會噴發一次，最近一次大噴發是在公元79年，這次噴發將龐貝城埋葬在了火焰之中。在此次噴發的大約3 800年之前，威尼斯火山噴發產生的熱氣和巖石覆蓋了如今的整個那不勒斯地區。

原來用于監測火山噴發的觀測站現在被改建成一座博物館

威尼斯火山觀測站作為世界上最古老的火山研究站，自1841年起便開始對這個“不友好”的目標進行觀測。

觀測站坐落在威尼斯火山一側600米高的位置處。為了安全，觀測站與火山頂距離較遠。除提供科學理論外，火山觀測站的另一個用途是預測火山噴發，保護公眾生命和財產安全。

研究肥料的影響

2008年，安迪·麥克唐納接手了一項農業實驗，這是自1843年起就開始進行的一項研究：弄清礦物肥料和有機肥料對農作物產量的影響。

該研究是由肥料大王約翰·勞斯在其位于倫敦北部的洛桑莊園里發起的，實驗測試了氮、磷、鉀、鈉、鎂以及農家肥對幾種主要農作物產量的影響，研究的作物包括小麥、大麥、豆類和根塊農作物。

現今在英國洛桑研究所負責“經典實驗”的麥克唐納說：“研究進行了二三十年之后，我們基本弄清了一些肥料的相對重要性。”比如氮肥對農作物的作用最大，其次是磷肥。

調查天才兒童

1921年，美國斯坦福大學的心理學家路易斯·特曼通過其開發的斯坦福－比奈智商測試，挑選出在1900年至1925年間出生的1 500多名天才兒童，然后對他們進行跟蹤調查。這是世界上最長的縱向研究之一。在長達90多年的時間里，該項實驗對這些參與者的家庭生活、教育程度、興趣愛好、個人能力以及個性品格進行了追蹤調查。

路易斯·特曼開展了歷史上最長久的人類發展研究

特曼的“天才遺傳研究”的目標之一是為了反駁當時流行的一種假設：天才兒童的身體是羸弱的，他們缺乏社交能力并且發展不全面。

然而，即便依照當時的標準，該項研究的實驗設計也存在諸多問題。首先，特曼的樣本選擇方法具有很大的偶然性，測試的對象在很大程度上基于教師的推薦。其次，選擇的樣本缺乏代表性，其中超過90%是白人與中上階層的孩子，特曼甚至讓自己的孩子報名參加測試。為了使實驗結果符合自己的預期，特曼還為實驗參與者寫推薦信，幫助其中的一些人進入斯坦福大學學習。

特曼的調查一直追蹤到兒童進入成年，研究結果顯示，這些天才兒童和普通人一樣健康，并具有良好的社會適應能力，他們普遍都成長為事業有成、快樂的成年人。

等待瀝青滴落

瀝青滴漏是一項長得讓人難以置信的物理實驗，該實驗旨在測量一滴瀝青在幾年甚至幾十年時間里的流動速度。最著名的一次瀝青滴漏實驗由澳大利亞昆士蘭大學托馬斯·帕內爾教授于1927年實施。

托馬斯·帕內爾教授想向學生證明這樣一個理論：一些物質看上去是固體，但實際上是黏性極強的液體。焦油瀝青雖在室溫環境下流動速度極為緩慢，但最終會形成一滴。

在實驗中，帕內爾將瀝青樣本放入一個封口漏斗內，1930年，他將漏斗封口切開，讓瀝青開始緩慢流動。一滴瀝青需歷經大約10年時間才能滴入漏斗下方的燒杯。

時至今日，這個實驗還在進行中，并已滴出9滴瀝青，最新的一滴于2013年7月9日滴出。

目前該實驗由約翰·梅恩斯頓教授負責，2005年10月，他與已故的帕內爾教授憑借這個實驗獲得“搞笑諾貝爾”物理學獎。（據環球科學）