2013-02-08
最近一期《北京科技報(bào)——科技生活》報(bào)道了國術(shù)科技(北京)有限公司生產(chǎn)的“魔鏈”和“魔輪”產(chǎn)品??萍拣^展品走起“魔術(shù)范兒”(馬之恒)打破人們的思維定式,是科普?qǐng)鲳^啟迪智慧的途徑之一。而對(duì)“眼見不為實(shí)”的奇觀的展示,以及它們背后科學(xué)原理的揭示,恰恰為人們跳出“習(xí)慣性思維”的窠臼提供了可能。
近年來,全國各地有不少城市都在新建科技館或者改造科技館的展陳。這些工作如何避免“天下文章一大抄”,也成為科技館的管理和建設(shè)者們關(guān)注的問題。為觀眾營造“奇觀”以留下良好的第一印象,成為科普展陳突破現(xiàn)有窠臼的關(guān)鍵。在這方面,一些科技館和科普展品制造商已經(jīng)進(jìn)行了有益的嘗試?!澳л啞薄澳ф湣辈簧衩?,在2012年于安徽蕪湖舉辦的第五屆全國科普展品博覽會(huì)上,由國術(shù)科技(北京)有限公司(下文簡(jiǎn)稱“國術(shù)科技”)設(shè)計(jì)制造的展品“科技魔鏈”獲得了金獎(jiǎng)。今年1月22日,通過這屆博覽會(huì)的總評(píng)委、中國自然科學(xué)博物館協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)、中國科技館前館長(zhǎng)李象益牽線搭橋,記者走進(jìn)北京鑄誠大廈里國術(shù)科技總經(jīng)理袁國術(shù)的辦公室。與此同時(shí),在這家科普展品設(shè)計(jì)制造企業(yè)位于朝陽區(qū)沈家村工業(yè)園的工廠里,“科技魔鏈”和同屬一個(gè)系列的另一件科技館展品“科技魔輪”,正在進(jìn)行最后的測(cè)試。
相比于很多一眼望去便能大概猜到是做什么的科技館展品,這兩件冠以“魔”字的展品給人些許捉摸不透的感覺。袁國術(shù)介紹說:“‘科技魔鏈’的靈感,來自一種由細(xì)鐵鏈和鐵環(huán)組成的魔術(shù)道具。沒有經(jīng)過訓(xùn)練的人如果直接上手表演這個(gè)魔術(shù),十有八九會(huì)讓鐵環(huán)掉在地上。民間藝人能讓鐵鏈纏上鐵環(huán)利用的原理,在于他松開手讓鐵環(huán)自由落體的釋放瞬間,會(huì)輕輕地磕一下這個(gè)鐵環(huán)。如果力道恰到好處,鐵環(huán)就會(huì)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,并撞擊鐵鏈,使它纏繞在鐵環(huán)上。這個(gè)過程在不到一秒鐘的時(shí)間里完成,肉眼根本看不清,因而顯得很神奇?!萍寄ф湣瓷先ハ袷沁@個(gè)玩具的成比例放大,只是鐵鏈更長(zhǎng),從而使我們能不必借助手法技巧,只需要通過精確的力學(xué)計(jì)算,采用機(jī)電一體化技術(shù),就可以確保鐵鏈總能纏繞在環(huán)上?!?
通過逐幀放映的視頻,記者終于看清了“科技魔鏈”的運(yùn)作全過程。直徑將近半米的不銹鋼環(huán)首先被一個(gè)C字形的托架抬升到鐵鏈頂端,托架的左半邊隨即松開。人們看到不銹鋼環(huán)掉下來,通常會(huì)以為它在下墜過程中是與地面平行的。但事實(shí)上,由于不銹鋼環(huán)在墜落的一瞬間不是均勻受力,它在下落過程中會(huì)旋轉(zhuǎn)90度,并碰撞鐵鏈,使鐵鏈彈起來并纏繞在它上面。由于不銹鋼環(huán)下墜的過程是在大約一秒鐘時(shí)間里完成的,肉眼根本不可能看清楚,因此這個(gè)展項(xiàng)也會(huì)像魔術(shù)一樣,帶給人們一種神秘感。但印在展品控制柜上的展示牌告訴觀眾,這種現(xiàn)象并非魔術(shù),而是地心引力的作用。
“科技魔輪”也頗具魔術(shù)色彩。一只巨大的橘紅色輪子慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)著,一個(gè)高度大于輪子直徑的長(zhǎng)方形鐵圈從輪子左側(cè)出發(fā),向右穿過輪子的圓心,而后左轉(zhuǎn)90度,退到輪子后面。過了一會(huì)兒,它再次左轉(zhuǎn)90度,從輪子右側(cè)穿了出來。看到這樣的奇景,想必不少人都會(huì)誤以為輪子后面空無一物,是依靠磁懸浮一類的高科技手段才得以保持位置并且旋轉(zhuǎn)的。
“但事實(shí)上,這個(gè)展品借鑒了精密車床‘五軸四聯(lián)動(dòng)’的設(shè)計(jì)思路。輪子是一個(gè)偏心輪,于是,鐵圈變換角度和反復(fù)穿過它的時(shí)候,剛好能避開它的軸?!痹瑖g(shù)說。揭秘魔術(shù)的“另類”科普與帶有“魔術(shù)范兒”的科技館展品相近,在一些國外的科普活動(dòng)中,“魔術(shù)揭秘”表演正成為一種頗受歡迎的“另類”科普手段?!昂芏嗳讼矚g魔術(shù)表演,因?yàn)樗茏屩T多不合常理的事情看起來就像是真的。但事實(shí)上,一部分魔術(shù)表演,比如‘大變活人’能夠成功的關(guān)鍵,在于節(jié)目編排者和演員巧妙地轉(zhuǎn)移了觀眾的注意力,讓他們忽視了可能出現(xiàn)‘穿幫’的環(huán)節(jié),最終不得不信服?!崩钕笠嬲f,“在科技館展品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,為了激發(fā)公眾的創(chuàng)造力,進(jìn)行魔術(shù)揭秘演示,讓人們了解魔術(shù)表演能夠成功,其實(shí)背后有科學(xué),比如力學(xué)、心理學(xué)的支持,也不失為一種有趣的科普手段?!?
曾經(jīng)擔(dān)任國際博物館協(xié)會(huì)執(zhí)行委員的李象益,到過世界上很多國家的科普?qǐng)鲳^和科普活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。他介紹說,在國內(nèi)外的很多科技、科普方面的展示或者教育活動(dòng)中,都有科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合獲得成功的案例。比如,2012年春節(jié)期間的“科技春晚”,就有一個(gè)名為“糊中曼舞”的節(jié)目。編排者巧妙地利用了玉米糊表面張力較大的特征,使身體輕盈的演員在上面快步起舞而不會(huì)下沉,于是成就了讓觀眾印象深刻的奇觀,并通過藝術(shù)表演的形式,生動(dòng)地體現(xiàn)出“非牛頓流體”的特征。而在國外,魔術(shù)揭秘也成為一種“另類”的科普手段。李象益說:“魔術(shù)是一種大眾喜愛的藝術(shù)形式,它常常包含著心理科學(xué)。也就是說,魔術(shù)常常是引導(dǎo)習(xí)慣的推理。它運(yùn)用‘心理誘導(dǎo)’,并采用技術(shù)手段,引導(dǎo)觀眾的思維進(jìn)行錯(cuò)誤的加工整理,再否定預(yù)期推理。這也正是魔術(shù)能引人入勝的科學(xué)基礎(chǔ)。”比如,“大變活人”類魔術(shù)通常將被變的人(助演)“切”成幾段,而每一段肢體又都能活動(dòng),因此是魔術(shù)中非常引人注目的一類節(jié)目。但在一次科普演示中,工作人員設(shè)計(jì)了完全透明的道具和舞臺(tái),使人們明白“大變活人”其實(shí)并不神秘。
一種常見的“大變活人”節(jié)目,是讓助演進(jìn)入一個(gè)直立的、可以分成3段的箱子。而后,魔術(shù)師將箱子搬到不同的位置,使助演的頭、上身和雙腿“分離”。但事實(shí)上,在魔術(shù)師分解和搬動(dòng)箱子的同時(shí),助演已經(jīng)通過箱子下方可以容一個(gè)人鉆過的圓洞,鉆到了舞臺(tái)下面。而后,這名助演就可以通過位于舞臺(tái)不同位置的多個(gè)圓洞,不斷將身體的某一部分從舞臺(tái)上的3個(gè)小箱子中伸出來,以做出“被肢解”的效果。只要助演的動(dòng)作足夠快,這樣的表演幾乎不會(huì)“穿幫”。更重要的是,在魔術(shù)表演場(chǎng)地的藝術(shù)氛圍中,觀眾們的注意力往往會(huì)被“大卸八塊”的“慘烈”所吸引,不由自主地?fù)?dān)心起表演者的性命,自然就不會(huì)留意舞臺(tái)上是否藏有機(jī)關(guān)了。
魔術(shù)表演并不屬于“科普”的范疇,甚至對(duì)魔術(shù)表演原理的揭秘,在傳統(tǒng)意義上的“科普宣傳”中也極為少見。但當(dāng)一部分魔術(shù)技法被社會(huì)上形形色色的“大師”所用,為偽科學(xué)宣傳和迷信活動(dòng)營造神秘氛圍,乃至騙取財(cái)物和人們信任的時(shí)候,“魔術(shù)揭秘”便顯現(xiàn)出了它在科普領(lǐng)域的價(jià)值。將魔術(shù)對(duì)力學(xué)、心理學(xué)等科技知識(shí)的運(yùn)用告知公眾,讓他們明白魔術(shù)其實(shí)并不神秘,也不失為一種培養(yǎng)人們科學(xué)精神的途徑?!板e(cuò)覺資源”亟待開發(fā)。中國古話有云:“耳聽為虛,眼見為實(shí)?!钡F(xiàn)代科學(xué)告訴我們,在很多時(shí)候,“眼見”也不一定“為實(shí)”。人的眼睛很容易被一些干擾因素所迷惑,從而讓大腦做出錯(cuò)誤的判斷。但對(duì)于科普工作者來說,如果能恰當(dāng)運(yùn)用這種人類天然存在的弱點(diǎn),便有可能設(shè)計(jì)出令人印象深刻的科普展項(xiàng)?!笆聦?shí)上,運(yùn)用人的錯(cuò)覺來設(shè)計(jì)的科技館展品并不鮮見?!痹瑖g(shù)告訴記者,“但在以前,這一類展品大多集中在光學(xué)方面,最為典型的例子就是在很多科技館里都能找到的幻影成像展品。比如說,一種常見的幻影成像展品是利用兩個(gè)相對(duì)的凹面鏡來反射一個(gè)小玩具的影像,做出‘看得見摸不著’的效果。而在力學(xué)和機(jī)械方面,這類展品尚不多見?!辈贿^,還沒有得到充分開發(fā)的“錯(cuò)覺資源”,或許正是未來科技館和其他一些科普?qǐng)鲳^設(shè)計(jì)展品時(shí)應(yīng)該考慮的方向。李象益認(rèn)為,打破人們的思維定式,是科普?qǐng)鲳^啟迪智慧的途徑之一。而對(duì)“眼見不為實(shí)”的奇觀的展示,以及它們背后科學(xué)原理的揭示,恰恰為人們跳出“習(xí)慣性思維”的窠臼,乃至因此而產(chǎn)生求知和探索的欲望提供了可能。
“從吸引觀眾前來參觀的角度看,科技館相較于博物館的最大優(yōu)勢(shì),在于科技館可以提供更多的觀眾可以參與的互動(dòng)項(xiàng)目?!北本┙煌ù髮W(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院旅游管理系教授王衍用說,“科技館在展品設(shè)計(jì)方面借鑒魔術(shù)的技法,乃至將蘊(yùn)含科技元素的魔術(shù)或文藝節(jié)目納入科普展示的范疇,再向觀眾揭示其中的科技原理,其實(shí)并無不可。事實(shí)上,在將文化與科技結(jié)合方面,科技館在不違背科學(xué)本身的前提下,其外延完全可以極大地拓展。為科技館展示項(xiàng)目賦予文化創(chuàng)意元素,乃至利用科技館周圍室外空間建造有科技色彩或者體現(xiàn)生態(tài)平衡思想的園藝、休閑設(shè)施,都有助于讓科技館的展陳更為多樣化,更有可看性?!?