(江蘇省啟東市折桂中學(xué)，江蘇 啟東 226200)

1 引言

不久前有學(xué)生拿著網(wǎng)上一個(gè)所謂“科學(xué)實(shí)驗(yàn)”(如圖1)向筆者請(qǐng)教，還冠以“科學(xué)家的未解之謎”等夸張標(biāo)題以吸引眼球，而且一些知名網(wǎng)站如“騰訊”“愛奇藝”等不加以甄別，就進(jìn)行了轉(zhuǎn)載播放，在社會(huì)上造成了一定的負(fù)面影響。

圖1

2 “偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”之危害

通過該視頻播放以及少量文字介紹，觀眾通過“肉眼看到”:沒有任何導(dǎo)線的連接、僅僅是電池簡單圍成一圈之后，將小磁鐵放在一塊玻璃鏡上，即看到小磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)起來；將小磁鐵拿出來、再放進(jìn)去，依然“觀察”到小磁鐵會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。于是，堂而皇之地將此視頻冠以“科學(xué)家都不知道怎么解釋這個(gè)現(xiàn)象”的標(biāo)題，上傳至網(wǎng)絡(luò)(如圖2)，造成了一系列負(fù)面的影響。也許是一時(shí)的調(diào)笑之作，也許是故意為之，但無論如何已經(jīng)造成了消極影響，尤其是對(duì)于處于青春期的初中生，更是容易受到此類“偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”的影響，甚至?xí)率共糠謱W(xué)生產(chǎn)生反科學(xué)的情緒，長此以往，必然對(duì)他們的科學(xué)觀、人生觀、世界觀造成一定的沖擊。

圖2

3 “偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”的迷惑辨析與破除

圖3

受過科學(xué)教育的學(xué)生都知道，無論是從力的角度還是能量轉(zhuǎn)化的方向來研究，都不可能出現(xiàn)如圖1所示未受外力作用而使得小磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。從受力角度分析，小磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，必然受到外力的作用；從能量角度出發(fā)，小磁鐵由靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)，獲得了機(jī)械能，必然有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。因此，上述“實(shí)驗(yàn)”中所謂的電池圍一個(gè)圓圈、中間放入一個(gè)磁鐵的操作，純屬障眼之法。筆者也帶領(lǐng)求教的學(xué)生將實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備好后，按照互聯(lián)網(wǎng)視頻操作，發(fā)現(xiàn)小磁鐵并不轉(zhuǎn)動(dòng)。因此無論從理論分析，還是從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，都無一不說明了該“實(shí)驗(yàn)”為一騙局。在具體揭露該偽科學(xué)之前，筆者先介紹一個(gè)“懸空念力”的魔術(shù)(如圖3)。

首先用一張白紙將鋁環(huán)與未通電的長直螺線管分開(可以用暗室完全隱蔽起白紙下方的裝置)，鋁環(huán)置于長直螺線管的正上方的紙上。筆者裝模作樣地用一只手指向鋁環(huán)，并擺出所謂“大師”常用的招式，嘴里發(fā)出“呼”“哈”聲的同時(shí)，另一只手悄悄地閉合開關(guān)，給螺線管通以交流電，此時(shí)神奇的一幕出現(xiàn)了：鋁環(huán)跳起到了半空中，而且懸浮在空中不下落，“懸空念力”魔術(shù)也就完成了。當(dāng)然，筆者的魔術(shù)表演是為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而讓他們探究其中的奧秘，并在探究過程中更好地汲取、理解物理知識(shí)，與上述所謂的“科學(xué)家都不知道怎么解釋這個(gè)現(xiàn)象”的“偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”的目的截然不同。

圖4

回到上述“偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”，其遮眼法自不再提，且談其破除之法。無論從哪個(gè)角度，小磁鐵之所以發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，必然在受到了外力使其在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)?；谑┘硬黄胶饬κ蛊滢D(zhuǎn)動(dòng)的認(rèn)知，因此破除方法諸多，最簡單的方法利用同名磁極相互排斥、異名磁極相互排斥的原理，在桌底或者上方看不見之處固定一勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的強(qiáng)磁鐵即可實(shí)現(xiàn)。早在1824年阿拉果就已經(jīng)利用圓盤與小磁針完成了有名的“阿拉果圓盤”實(shí)驗(yàn)，如圖4所示，將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來。這是因?yàn)樵趫A盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及渦流，由楞次定律可知，該渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總要阻礙引起渦流的磁通量的變化，亦即在圓盤中產(chǎn)生的渦流將阻礙它與磁針的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其效果使得相對(duì)運(yùn)動(dòng)減小，因而使得磁針跟著圓盤運(yùn)動(dòng)起來。因此，可以借助“阿拉果圓盤”實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)該“偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”中小磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)，其本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)然，還有其他一些方法可以實(shí)現(xiàn)小磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，筆者在這里不再一一贅述。

4 結(jié)語

基于上述分析，對(duì)于“偽科學(xué)實(shí)驗(yàn)”，要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)這一利器揭穿它。與此同時(shí)，我們應(yīng)該秉持科學(xué)對(duì)待魔術(shù)的態(tài)度，將其用以正途，比如在物理教學(xué)中，將蘊(yùn)含著物理原理的魔術(shù)引入課堂，使學(xué)生在濃厚興趣的氛圍中積極主動(dòng)而且心情愉快地學(xué)習(xí)，牢固掌握所學(xué)知識(shí)。比如在“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，以紙鍋燒水或者塑料袋燒水，吸引學(xué)生對(duì)水沸騰知識(shí)進(jìn)行探究；在研究大氣壓強(qiáng)時(shí)，以“魔瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生們研究剝殼雞蛋能完好無損地進(jìn)入瓶中的原理。這樣，學(xué)生通過正確、科學(xué)的魔術(shù)引導(dǎo)，感受物理課堂的魅力，體會(huì)物理學(xué)之美。