朱文超

最近，“科學(xué)與藝術(shù)”的話題越來越被人關(guān)注、暢談。那么，科學(xué)和藝術(shù)這兩個(gè)看似毫不相關(guān)卻又有千絲萬縷聯(lián)系的概念，放在一起會碰撞出怎樣的火花呢？我們的知力記者將帶你去2016年北京科學(xué)達(dá)人秀總決賽現(xiàn)場尋找答案。

科學(xué)達(dá)人秀，將科學(xué)秀出來

2017年1月19日，由北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會攜手多家主流媒體傾力打造的年度大型平民真人科學(xué)實(shí)驗(yàn)秀—2016年北京科學(xué)達(dá)人秀總決賽，在北京市第十四中學(xué)上演并圓滿落幕?！翱茖W(xué)達(dá)人秀”活動，以“將科學(xué)秀出來”為主題，將科學(xué)與藝術(shù)有機(jī)地融合，以表演的形式傳播科學(xué)知識，為有科學(xué)夢想的人提供一個(gè)秀夢的舞臺，弘揚(yáng)科學(xué)精神。并且，通過全民參與，塑造科學(xué)達(dá)人形象和榜樣，為公眾展現(xiàn)最為時(shí)尚和新穎的科學(xué)秀形式，用奇妙的科學(xué)現(xiàn)象來激發(fā)公眾對科學(xué)的熱情，以提高全民科學(xué)素質(zhì)。

本屆“科學(xué)達(dá)人秀”在全國10余個(gè)省份開展線下活動，共有300余人報(bào)名，40余家地方科技館參與。經(jīng)過激烈的角逐，來自不同地域、不同職業(yè)和不同年齡階段的八組選手脫穎而出。

北京市第十四中學(xué)的樂隊(duì)表演為此次大賽拉開了帷幕。同學(xué)們整齊地敲打著手中的鑼鼓，隨著音樂節(jié)奏的改變，背景屏幕上萬花筒的顏色和圖案也在不斷地發(fā)生變化。開場表演用音樂和萬花筒結(jié)合的形式，很好的表達(dá)了這次活動的主題—科學(xué)與藝術(shù)。

每只參賽隊(duì)伍的表現(xiàn)也都精彩絕倫。當(dāng)然，八個(gè)表演中，也不乏科學(xué)亮點(diǎn)。

冰與火之歌

此次活動的最佳創(chuàng)意科學(xué)當(dāng)屬《冰與火》了。

豆腐是軟的，用手拿起來都要捧著，因?yàn)榕滤槌啥垢缓颂沂怯驳?，用手砸開它，那當(dāng)然是不可能的！而天才工場的科學(xué)達(dá)人，卻用豆腐砸碎了核桃。她是怎么辦到的呢？原來，她利用到了一種特殊的液體—液氮。液氮，顧名思義，就是液態(tài)的氮?dú)狻Ｋ鼰o色無味，溫度極低。在常壓下，液氮溫度為-196℃。

將豆腐放入金屬容器中后，達(dá)人往容器中直接倒入液氮。隨后，豆腐立刻變得堅(jiān)硬無比，很輕易地便可將核桃敲碎了。

展示完“冰”，“火”好像有點(diǎn)等不及要跟大家見面了。青少年朋友們平時(shí)觀察過火的顏色嗎？是的，火是黃色的。那科學(xué)達(dá)人又將展示什么樣的火呢？首先，她將脫脂棉放入容器，倒入酒精后，又加入了一種化學(xué)物質(zhì)—氯化鋰。氯化鋰是白色的晶體，易溶于水和乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，可用于焰火、干電池等的制作。達(dá)人將酒精點(diǎn)燃后，由于鋰離子的存在，火焰呈現(xiàn)紅色。這就是化學(xué)中的焰色反應(yīng)。焰色反應(yīng)是指某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時(shí)，使火焰呈現(xiàn)特征顏色的反應(yīng)?？戳诉@個(gè)節(jié)目，是不是收獲頗豐呢？不過，小編在這里可要提醒大家，皮膚接觸液氮可致凍傷，而氯化鋰對人的眼睛和黏膜具有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用，所以小朋友們一定要在老師的指導(dǎo)下使用它們哦！

舞動的風(fēng)，與科學(xué)共同起航

此次大賽，獲得三等獎的是《舞動的風(fēng)》。這個(gè)節(jié)目主要是向大家傳授航空的基礎(chǔ)知識和升力的原理及用途，跟大家一起分享飛行的樂趣。

參賽者邀請了兩位同學(xué)上臺，通過互動的方式，向在場觀眾演示了什么是流體黏性和伯努利原理。

什么是流體黏性呢？自然界中的流體都有黏性，流體在外力作用下流動或有流動趨勢時(shí)，流體內(nèi)分子間的內(nèi)聚力要阻止液體分子的相對運(yùn)動，由此產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象稱為流體的黏性。比賽現(xiàn)場，上臺互動的學(xué)生們用1米長的吸管喝飲料，會覺得很費(fèi)力，這就是流體的黏性在作怪。

伯努利原理又是什么呢？簡單概述為，在流體力學(xué)中，當(dāng)流體高速流動時(shí)，流速大，壓力就小。伯努利原理往往被表述為p+1/2ρv2+ρgh=C，這個(gè)式子被稱為伯努利方程。式中，p為流體中某點(diǎn)的壓強(qiáng)，v為流體該點(diǎn)的流速，ρ為流體密度，g為重力加速度，h為該點(diǎn)所在高度，C是一個(gè)常量。拿一個(gè)不大的漏斗，將乒乓球放在漏斗內(nèi)，將漏斗口朝下，從漏斗管的底部用力吹氣，乒乓球會有短暫的停留，之后才會掉下去，這就證明了伯努利原理的存在。

隨后，參賽者又用自己制作的模型為大家展示了在飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼上的空氣是如何流動的，并做了詳細(xì)講解。

通過這個(gè)節(jié)目，觀眾學(xué)到了不少關(guān)于流體力學(xué)的知識和原理。

自行車平衡，

車輪上轉(zhuǎn)出的科學(xué)

借助各種道具，《自行車的平衡》節(jié)目的參賽選手用詼諧的語言和不同的小現(xiàn)象，為大家拼湊了一幅生動有趣的科學(xué)畫面。

自行車，簡簡單單的兩個(gè)車輪撐起一個(gè)支架。青少年朋友們平時(shí)騎自行車時(shí)，有想過為什么人騎在自行車上可以穩(wěn)穩(wěn)地上路嗎？這個(gè)現(xiàn)象在人們的眼中是理所當(dāng)然的。但是，理所當(dāng)然的現(xiàn)象卻也蘊(yùn)含了很多科學(xué)知識。下面，請看科學(xué)達(dá)人們?yōu)榇蠹医視源鸢浮?/p>

原來，設(shè)計(jì)師們在設(shè)計(jì)自行車時(shí)，將它大部分的質(zhì)量都放在了下半部分，從而降低自行車的重心，使自行車具備了平衡和穩(wěn)定性。為了讓大家更直觀的了解低重心，科學(xué)達(dá)人現(xiàn)場做了幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。一個(gè)裝滿水的細(xì)細(xì)礦泉水瓶竟然能承擔(dān)綴著兩個(gè)蘋果的支架旋轉(zhuǎn)而不倒；紅酒瓶和塑膠板通過特定的組合方式，竟然用很小的接觸面積就可以平衡地立在桌面上。這都是低重心在起作用。而日常生活中，低重心的例子比比皆是。例如，不倒翁就是運(yùn)用了低重心原理，當(dāng)其在豎立時(shí)處于平衡位置，重心和接觸點(diǎn)的距離最小，即重心最低，而偏離平衡位置后，重心升高，不倒翁總會想恢復(fù)到平衡狀態(tài)，因此，不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的。若將它的重心從底部去掉，那不倒翁就該叫“不立翁”了。

自行車的平衡難道只是因?yàn)榈椭匦膯?？?dāng)然不是！這里面還有離心力的作用。自行車的輪子在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，可以在一定的時(shí)間內(nèi)保持與地面垂直的平衡狀態(tài)，這就是離心力在起作用。像陀螺、過山車、離心機(jī)等，都是應(yīng)用了離心力原理而生產(chǎn)制作的。

小泡泡，大智慧

此次大賽的桂冠由《Bubble盛宴》節(jié)目摘取。參賽者用現(xiàn)場舞蹈和幕后講解相結(jié)合的方式，將“科學(xué)與藝術(shù)”主題演繹得淋漓盡致。

泡泡是怎樣形成的呢？主要是因?yàn)楸砻鎻埩Φ拇嬖?。液體表層的分子分布比液體內(nèi)部稀疏，分子間距離比液體內(nèi)部大，分子間相互作用表現(xiàn)為引力，使液體表面趨于縮小，這就是表面張力。而水中加入洗衣粉或洗潔精后，水的表面張力減小，所以才會形成美麗的泡泡。

之后，還有魔術(shù)表演，向觀眾展示了“掌中火”。表演者外層手套上有染料，涂上打火機(jī)機(jī)油后會燃燒，而內(nèi)層手套上則抹上了水，這樣火燃燒的熱量很快被水吸收，從而不會灼傷皮膚。

最后，參賽者向大家展示了“丁烷泡沫”。參賽者用丁烷混合肥皂水吹出來的泡沫，裸手捧著，同伴將火點(diǎn)著后，瞬間火起，瞬間火滅，手竟然沒受一點(diǎn)傷害。這真是太神奇了！選手是怎樣做到的呢？原來，這運(yùn)用的是丁烷的屬性。丁烷是一種易燃性氣體，無色，有輕微的臭味。點(diǎn)火后，丁烷燃燒，因易燃性，很快就燃燒完畢，而手上薄薄的水層將燃燒的熱量隔離，起到了保護(hù)作用，使科學(xué)達(dá)人的手完好如初。

雖然表演有趣又好玩，但知力記者提醒青少年朋友，玩火可是很危險(xiǎn)的，切記不要隨意模仿表演哦！

對戰(zhàn)霧霾，全民參與

目前，公眾最關(guān)心的話題當(dāng)屬“霧霾”了。這次大賽中，來自鯊魚公園石景山分校的孩子們用充滿童趣而又不失生動的表演—《霧霾家族》，為大家普及了霧霾知識，并分析了空氣中各種顆粒物以及口罩的不同。

什么是霧霾？霧和霾又有什么不同呢？霧是空氣中的水汽凝結(jié)成的小水滴，懸浮于空中，使地面水平能見度下降。霧多出現(xiàn)在二至四月的清晨或傍晚，太陽出來后便會消散。而霾則是懸浮在空中的顆粒物，人的肉眼無法分辨。霾的形成原因是各種污染物的排放，如汽車尾氣、工業(yè)廢氣、煤炭燃燒廢氣等，而且霾是不隨太陽的出現(xiàn)而消散的。

霾對人的健康有什么影響呢？霾由數(shù)百種大氣顆粒物組成，其中，直徑小于2.5微米的顆粒物即常說的可吸入顆粒物，它能直接進(jìn)入并粘附在人體上下呼吸道和肺葉中。由于霾中的大氣氣溶膠大部分均可被人體呼吸道吸入，尤其是亞微米粒子會分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支氣管炎等病癥，長期處于這種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌。而且，由于太陽中的紫外線是人體合成維生素D的唯一途徑，紫外線輻射的減弱直接導(dǎo)致小兒佝僂病高發(fā)。另外，紫外線是自然界殺滅大氣微生物如細(xì)菌、病毒等的主要武器，霾天氣導(dǎo)致近地層紫外線減弱，易使空氣中的傳染性病菌的活性增強(qiáng)，傳染病增多。

雖然霾會危害健康，但是同學(xué)們也不需要害怕，霧霾天出門時(shí)要記得戴上PM2.5口罩做好防護(hù)哦！

除了上述表演之外，還有《生活大爆炸》、《揚(yáng)鞭催馬運(yùn)糧忙》、《化學(xué)讀心術(shù)》等節(jié)目獲獎。在觀眾熱烈的掌聲中，“2016年科學(xué)達(dá)人秀”活動完美收官。