An der Universität von Queensland in Brisbane hängt seit fast einem Jahrhundert ein schwarzer Tropfen an einem Glastrichter und weigert sich zu fallen. Das Pechtropfenexperiment ist der langsamste Laborversuch der Welt: Seit 1927 haben sich gerade einmal neun Tropfen gelöst. Ein einziger Tropfen braucht acht bis dreizehn Jahre. Ein Physiker verbrachte 52 Jahre damit, auf diesen Moment zu warten, und sah trotzdem nie einen Tropfen fallen. Dahinter steckt eine der erstaunlichsten Eigenschaften eines Materials, das die meisten für einen harten Feststoff halten.
Pech ist ein schwarzes, sprödes Material, das bei Zimmertemperatur wie ein harter Feststoff aussieht. Man kann einen Brocken davon mit einem Hammer zerschlagen, und die Splitter springen wie Glas davon. Und doch ist Pech in Wahrheit eine Flüssigkeit, nur eine unvorstellbar zähflüssige. Genau das wollte der Physiker Thomas Parnell im Jahr 1927 seinen Studenten an der Universität von Queensland im australischen Brisbane vor Augen führen. Er erhitzte eine Probe Pech, goss sie in einen unten verschlossenen Glastrichter und ließ das Material drei Jahre lang ruhen, damit es sich setzen konnte. Erst 1930 schnitt er den Hals des Trichters auf und ließ das Pech zu fließen beginnen. Was als schlichte Unterrichtsdemonstration gedacht war, wurde zum Pechtropfenexperiment und zu einem der geduldigsten wissenschaftlichen Vorhaben überhaupt.
Die Idee dahinter ist bestechend einfach und zugleich schwer zu begreifen. Viskosität beschreibt, wie stark eine Flüssigkeit dem Fließen widersteht. Wasser fließt bereitwillig, Honig schon deutlich träger, und Pech ist noch einmal um viele Größenordnungen zäher. Es fließt so langsam, dass sich über Jahre hinweg ein einziger Tropfen bildet, der sich schließlich löst und in ein Gefäß darunter fällt. Weil dieser Vorgang so unfassbar langsam abläuft, misst das Pechtropfenexperiment die Zeit nicht in Sekunden oder Stunden, sondern in Jahrzehnten. Es gilt als längstes Experiment der Welt und steht als solches im Guinness-Buch der Rekorde. Wer davorsteht, blickt auf ein Stück Physik, das sich seit fast hundert Jahren fast unmerklich bewegt und dabei mehrere Forschergenerationen überdauert hat.
Pech gehört zu den Stoffen, die unsere Alltagslogik austricksen. Bei Raumtemperatur lässt es sich zerschlagen, splittert scharfkantig und fühlt sich an wie Stein oder hartes Glas. Trotzdem ist es kein echter Feststoff: Pech ist extrem zähflüssig und verschiebt sich unter der eigenen Schwerkraft nur unendlich langsam. Aus den Messungen am fallenden Tropfen von 2000 errechneten die Wissenschaftler eine Viskosität von rund 230 Milliarden Mal der von Wasser. Andere Berechnungen kommen auf etwa zwei Millionen Mal die Zähigkeit von Honig. Diese Zahlen sind kaum vorstellbar, doch sie erklären, warum ein Tropfen Pech Jahre statt Sekunden für seinen Fall braucht. Genau diese Kluft zwischen Aussehen und Verhalten macht den Reiz des Materials aus.
Nachdem Parnell den Trichter 1930 geöffnet hatte, dauerte es acht lange Jahre, bis sich der erste Tropfen löste. Er fiel im Dezember 1938, ohne dass jemand dabei zusah. Danach folgten die weiteren Tropfen in großen Abständen: in den Jahren 1947, 1954, 1962, 1970, 1979, 1988, 2000 und schließlich 2014. In fast einem Jahrhundert kamen so gerade einmal neun Tropfen zusammen, jeder von ihnen brauchte grob acht bis dreizehn Jahre. Im Trichter steckt noch genug Pech, um das Experiment mindestens ein weiteres Jahrhundert am Laufen zu halten. Damit ist es der am längsten ununterbrochen laufende Laborversuch, den die Wissenschaft kennt. Ältere Apparaturen wie eine elektrische Glocke in Oxford existieren zwar noch, wurden aber zwischendurch unterbrochen.
Über die längste Zeit wachte ein einzelner Mann über den Trichter: der Physiker John Mainstone, der das Experiment ab 1961 betreute. 52 Jahre lang kümmerte er sich um die Apparatur, sprach in Interviews begeistert über sie und sorgte dafür, dass sie öffentlich ausgestellt wurde. Und doch sah er in all diesen Jahren keinen einzigen Tropfen tatsächlich fallen. Den Tropfen von 1988 verpasste er, weil er während einer Ausstellung kurz weggegangen war, um etwas zu trinken. Ein anderer löste sich an einem Wochenende, an dem niemand vor Ort war. Als im Jahr 2000 endlich eine Webcam auf den Trichter gerichtet war, fiel ausgerechnet in diesem Moment die Technik aus. Mainstone starb im August 2013 im Alter von 78 Jahren, nur wenige Monate bevor der nächste Tropfen fiel.
Für ihre Arbeit an dem Versuch erhielten Mainstone und der bereits verstorbene Thomas Parnell im Jahr 2005 den satirischen Ig-Nobelpreis, eine Auszeichnung, die zuerst zum Lachen und dann zum Nachdenken bringen soll. Dass über Jahrzehnte niemand einen Tropfen fallen sah, lag nicht an Nachlässigkeit, sondern an der Natur des Vorgangs: Das eigentliche Ablösen dauert nur Sekundenbruchteile, während das Warten darauf Jahre füllt. Genau dieses Missverhältnis zwischen endloser Vorbereitung und blitzschnellem Ende beschäftigte schon eine frühe wissenschaftliche Auswertung des Experiments, in der Forscher die extreme Zähigkeit des Pechs erstmals in Zahlen fassten.
Bis ins 21. Jahrhundert existierte von keinem der acht Queensland-Tropfen eine Filmaufnahme des Falls, immer nur das Ergebnis im Becher darunter. Ausgerechnet eine kleinere Nachbildung sicherte sich die Premiere: Am Trinity College in Dublin läuft seit 1944 ein ähnliches Pechexperiment, und dort gelang es den Physikern im Juli 2013, erstmals überhaupt einen fallenden Pechtropfen auf Video zu bannen. In Brisbane wurde der neunte Tropfen schließlich im April 2014 von Mainstones Nachfolger Andrew White aufgezeichnet. Ganz sauber war dieser Erfolg allerdings nicht, denn der neue Tropfen berührte beim Fallen bereits die alten im Becher. White entschied deshalb, das Auffanggefäß auszutauschen, damit die Tropfen nicht miteinander verschmelzen und die künftige Tropfenbildung stören.
Der eigentliche Wert des Versuchs liegt längst nicht mehr allein in den Messwerten zur Viskosität. Das Pechtropfenexperiment ist zu einem Sinnbild für Geduld und Beständigkeit geworden, das mehrere Forschergenerationen miteinander verbindet. Es zeigt anschaulich, dass die strenge Trennung zwischen fest und flüssig an ihre Grenzen stößt, und es lädt dazu ein, über sehr lange Zeiträume nachzudenken, die ein einzelnes Menschenleben übersteigen. Inzwischen bildet sich am Trichter langsam der zehnte Tropfen, betreut von den Nachfolgern früherer Wächter. Wann genau er sich lösen wird, kann niemand vorhersagen. So bleibt das langsamste Experiment der Welt bis heute ein stiller schwarzer Tropfen, der irgendwann fällt, während die Welt um ihn herum weiter in Eile ist.