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在「探索者館」裡探索

--(原載1981年7月《我們愛科學》)
 

  走進「探索者館」的大門,我來到一個奇幻的世界。

  大門左邊有一大塊銀幕,映著一幅奇幻的圖畫。無數五顏六色或明或暗的細線條,到底畫的什麼呢?真讓人難以猜透。好像無數金魚映著朝霞,在水藻之間游來游去;好像滿台舞蹈家映著彩色的燈光,揮動薄如蟬翼的飄帶;好像……總之你心裡想著什麼,這些彩色細線條就好像畫的什麼。

  這幅印象派的傑作,是用幻燈機打到銀幕上去的吧?幻燈機藏在哪個角落裡呢?我四處尋找也沒找著,卻看到銀幕背後有一片金屬板做成的大反光鏡;反光鏡稍向上仰,對著一組玻璃的三稜鏡。一縷太陽光從屋頂上的一個小窟窿射進來,正好射在這組三稜鏡上。

  我明白了,太陽光射在三稜鏡上發生了折射,分散成無數縷色光,紅的橙的黃的綠的青的藍的紫的,又讓反光鏡給反射到銀幕上。做反光鏡的金屬板凹凸不平,無數縷色光以不同的角度反射到銀幕上,組成了一幅由色光細線組成的圖畫。有人在三稜鏡和反光鏡之間走過,遮住了一部分色光,銀幕上的圖畫就晃動起來,好像映在水面上的影子。

  我看得眼花繚亂,猛回頭,又被另一個玩意兒給吸引住了。一個直立的玻璃大圓筒,裡邊有一個漩渦在使勁地打轉轉,就像一陣龍捲風讓人給逮住了,活活地裝進了標本簡。走近去一看,原來圓筒底上有個進水管,管口斜對著筒壁。開關的扳手就在圓筒旁邊,扳手上有一行字:「請你試一試。」

  我就試了一試,先握著扳手往裡推,進水管讓我給關死了。圓筒裡的水漸漸平靜下來,漩渦越縮越短,最後消失了。

  我把扳手輕輕向外拉,進水管才打開一點兒,圓筒裡的水就打起轉轉來,因為注進筒裡的水是沿著簡壁流的。進水管越開越大,水就越轉越快:水面的正中間先出現一個漏斗似的小漩渦。漩渦一邊擴展,一邊像植物的主根似的,直往下延長,最後碰著了簡底。

  多美麗的漩渦呀,映著燈光閃閃爍爍,像是銀子鑄的。這樣形容可不太貼切,銀子鑄的東西哪能打轉轉呢?哪能轉得這樣歡呢?應該這樣說,好像猛烈的龍捲風捲起了一池水銀。

  那邊還有個玻璃圓筒,又是個什麼玩意兒呢?圓筒旁邊也有個扳手,扳手上也有一行字:「請你試一試。」

  走近去一看就清楚了,玻璃圓筒裡放著許多白色的小球。圓筒的底是活的,還有個活塞,離筒底大約只10厘米。

  我握住扳手向外一拉,筒底上下顫動起來,所有小球就活蹦亂跳的,好像都有了生命。小球接連不斷地撞擊上面的活塞,活塞就漸漸往上升。小球越跳越有勁兒,活塞被小球打得越升越高。

  這個玩意兒說明了什麼呢?喔,原來是這樣:白色的小球代表氣體的分子。氣體所以有壓力,就因為它的分子在不停地運動。氣體的分子運動得越劇烈,氣體的壓力就越大;如果裝氣體的容器是可變的,像這個有活塞的玻璃圓筒似的,就可以看到它的體積明顯地增大。

  多巧妙的設計呀,看不見的氣體分子展現在我的眼前,我看到它們在運動,認識了它們在運動中產生的力量。

  那邊又是一大塊銀幕,銀幕上映著兩隻鴿子的剪影。燈光似乎是紫色的,剪影的邊緣模糊不清,紅的藍的,互相重疊。銀幕旁邊的木箱裡放著幾副眼鏡。木箱上有一行字:「請你戴上眼鏡看。」

  我取出眼鏡一看,那不是普通的眼鏡,兩塊鏡片一塊紅一塊藍。戴上眼鏡我再看銀幕,嗨,清清楚楚兩隻鴿子的影子,而且一前一後,好像離開了銀幕,無依無傍地在空中飛翔。

  我立刻明白了,這個玩藝兒告訴人們:兩隻眼睛看到的景象不完全一致,才能產生立體的感覺。

  走到銀幕背後一看,原來有兩只用硬紙剪成的鴿子,一前一後,用細線懸掛在空中。兩盞舞台上用的聚光燈並排在一起,一盞打出紅光,一盞打出綠光,把兩隻鴿子的影子映在銀幕上。裝置就這麼簡單,就這麼巧妙。

  這樣簡單而又巧妙的玩意兒,這兒多的是。最有趣的是我鑽進了一個萬花筒。

  哪個孩子不喜歡萬花筒呢?眼睛對正小窟窿往裡一張望,小花何止1萬個,排列得齊齊嶄嶄的,都一個模樣,像六角形的雪花,卻又五彩繽紛。

  要鑽進小小的萬花筒,誰也辦不到。這裡有一個很大的萬花筒,說穿了也很簡單,就是三面直立的大鏡子,圍成一個等邊三角形。

  我在三面鏡子中間一站,立刻讓數不清的人給包圍了,有對著我的,有背著我的,有側面朝著我的。定睛一看,原來每一個都是我自己,我像孫悟空似的,學會了分身法。

  我張開雙臂,鏡子裡數不清的我都同時張開雙臂,連我在內,每六個我圍成一圈。這樣整齊劃一的團體操,我從未見過;規模之大實在驚人,朝哪個方向也望不到頭。

  「反射角等於人射角」,沒想到就是這麼一條簡單的光學定律,會產生如此驚人的魅力。

  在「探索館裡」,這樣有趣的玩意兒隨處皆是,有物理方面的,有化學方面的,有數學方面的,有生物方面的,教人看也看不完,說也說不盡。孩子們玩了這個又玩那個,那個高興樣兒簡直沒法形容。連滿頭白髮的老人,來到這兒也感到趣味無窮。

  看那邊一對老年夫妻,兩個人相對傻笑,笑個沒完。原來他們之間,隔著一塊半反光半透光的玻璃。倆人既能透過玻璃,看到玻璃後邊的老伴,又能像照鏡子似的,看到映在玻璃上的自己的像,兩者互相重疊,合二而一。老太太看到老伴的鬍子長到了自己的下巴上,老頭子看到自己的耳朵下面掛著老伴的耳環。真成了「你中有我,我中有你」,教他們怎麼能不笑得流出了眼淚?

  舊金山是個繁華的大城市,可是別以為「探索者館」有什麼華麗的展覽大廳,幾百件科學玩意兒就陳列在一座廢棄的展覽棚裡。1915年,美國為慶祝巴拿馬運河通航,在舊金山舉辦了一個博覽會。展覽棚就是那個時候留下來的。

  1969年,物理學家法朗克·奧本海默教授發起建立「探索者館」。他要用快樂的遊戲,把孩子們領進壯麗的科學宮殿的大門。他的創議得到了社會的支持,政府就把這座廢棄了半個世紀之久的展覽棚,撥給「探索者館」使用。

  好些「志願者」參加了「探索者館」的工作。他們別出心裁,設計各種有趣的玩意兒,器材由他們自己張羅,自己製造。玩意兒不斷地增添,不太好的淘汰了,好的保留下來。經過12年的探索,「探索者館」有了現在的規模,而且還在不斷地探索,不斷地更新。

  我見著了「探索者館」的這位創辦人——奧本海默教授。我問:什麼樣的遊戲才稱得上好的遊戲?他說:好的遊戲一定能使孩子們快樂,能讓孩子們得到美的享受;當然,科學道理一定要表現得清楚明白,不但要讓孩子們玩過之後能理解,還要能吸引他們自己去學更多的知識。

  聽了他的話,我想:讓孩子們在遊戲中快快活活高高興興地學習,這有什麼不好呢?科學知識本來非常有趣,自然現象本來非常美麗,誰要是只管捧著書本死記硬背,他就什麼也得不到,什麼也享受不到。對這樣的人來說,學習就成了索然無味的負擔,就成了一樁苦事,要學好就難了。

  希望咱們中國也辦起這樣的「探索者館」來,一所兩所是無論如何不夠的,應該有幾百所幾千所——至少每個城市辦一所,好讓全國所有的少年兒童都有機會玩兒這樣好的遊戲,都能夠在探索中得到無限的樂趣,享受到在自然界中無所不在的美。

  
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