秀出科学之美

朱文超

最近，“科学与艺术”的话题越来越被人关注、畅谈。那么，科学和艺术这两个看似毫不相关却又有千丝万缕联系的概念，放在一起会碰撞出怎样的火花呢？我们的知力记者将带你去2016年北京科学达人秀总决赛现场寻找答案。

科学达人秀，将科学秀出来

2017年1月19日，由北京市科学技术协会携手多家主流媒体倾力打造的年度大型平民真人科学实验秀—2016年北京科学达人秀总决赛，在北京市第十四中学上演并圆满落幕。“科学达人秀”活动，以“将科学秀出来”为主题，将科学与艺术有机地融合，以表演的形式传播科学知识，为有科学梦想的人提供一个秀梦的舞台，弘扬科学精神。并且，通过全民参与，塑造科学达人形象和榜样，为公众展现最为时尚和新颖的科学秀形式，用奇妙的科学现象来激发公众对科学的热情，以提高全民科学素质。

本届“科学达人秀”在全国10余个省份开展线下活动，共有300余人报名，40余家地方科技馆参与。经过激烈的角逐，来自不同地域、不同职业和不同年龄阶段的八组选手脱颖而出。

北京市第十四中学的乐队表演为此次大赛拉开了帷幕。同学们整齐地敲打着手中的锣鼓，随着音乐节奏的改变，背景屏幕上万花筒的颜色和图案也在不断地发生变化。开场表演用音乐和万花筒结合的形式，很好的表达了这次活动的主题—科学与艺术。

每只参赛队伍的表现也都精彩绝伦。当然，八个表演中，也不乏科学亮点。

冰与火之歌

此次活动的最佳创意科学当属《冰与火》了。

豆腐是软的，用手拿起来都要捧着，因为怕碎成豆腐渣；核桃是硬的，用手砸开它，那当然是不可能的！而天才工场的科学达人，却用豆腐砸碎了核桃。她是怎么办到的呢？原来，她利用到了一種特殊的液体—液氮。液氮，顾名思义，就是液态的氮气。它无色无味，温度极低。在常压下，液氮温度为-196℃。

将豆腐放入金属容器中后，达人往容器中直接倒入液氮。随后，豆腐立刻变得坚硬无比，很轻易地便可将核桃敲碎了。

展示完“冰”，“火”好像有点等不及要跟大家见面了。青少年朋友们平时观察过火的颜色吗？是的，火是黄色的。那科学达人又将展示什么样的火呢？首先，她将脱脂棉放入容器，倒入酒精后，又加入了一种化学物质—氯化锂。氯化锂是白色的晶体，易溶于水和乙醇、丙酮等有机溶剂，可用于焰火、干电池等的制作。达人将酒精点燃后，由于锂离子的存在，火焰呈现红色。这就是化学中的焰色反应。焰色反应是指某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时，使火焰呈现特征颜色的反应。看了这个节目，是不是收获颇丰呢？不过，小编在这里可要提醒大家，皮肤接触液氮可致冻伤，而氯化锂对人的眼睛和黏膜具有强烈的刺激和腐蚀作用，所以小朋友们一定要在老师的指导下使用它们哦！

舞动的风，与科学共同起航

此次大赛，获得三等奖的是《舞动的风》。这个节目主要是向大家传授航空的基础知识和升力的原理及用途，跟大家一起分享飞行的乐趣。

参赛者邀请了两位同学上台，通过互动的方式，向在场观众演示了什么是流体黏性和伯努利原理。

什么是流体黏性呢？自然界中的流体都有黏性，流体在外力作用下流动或有流动趋势时，流体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动，由此产生一种内摩擦力，这种现象称为流体的黏性。比赛现场，上台互动的学生们用1米长的吸管喝饮料，会觉得很费力，这就是流体的黏性在作怪。

伯努利原理又是什么呢？简单概述为，在流体力学中，当流体高速流动时，流速大，压力就小。伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C，这个式子被称为伯努利方程。式中，p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。拿一个不大的漏斗，将乒乓球放在漏斗内，将漏斗口朝下，从漏斗管的底部用力吹气，乒乓球会有短暂的停留，之后才会掉下去，这就证明了伯努利原理的存在。

随后，参赛者又用自己制作的模型为大家展示了在飞机飞行时，机翼上的空气是如何流动的，并做了详细讲解。

通过这个节目，观众学到了不少关于流体力学的知识和原理。

自行车平衡，

车轮上转出的科学

借助各种道具，《自行车的平衡》节目的参赛选手用诙谐的语言和不同的小现象，为大家拼凑了一幅生动有趣的科学画面。

自行车，简简单单的两个车轮撑起一个支架。青少年朋友们平时骑自行车时，有想过为什么人骑在自行车上可以稳稳地上路吗？这个现象在人们的眼中是理所当然的。但是，理所当然的现象却也蕴含了很多科学知识。下面，请看科学达人们为大家揭晓答案。

原来，设计师们在设计自行车时，将它大部分的质量都放在了下半部分，从而降低自行车的重心，使自行车具备了平衡和稳定性。为了让大家更直观的了解低重心，科学达人现场做了几个小实验。一个装满水的细细矿泉水瓶竟然能承担缀着两个苹果的支架旋转而不倒；红酒瓶和塑胶板通过特定的组合方式，竟然用很小的接触面积就可以平衡地立在桌面上。这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，不倒翁就是运用了低重心原理，当其在竖立时处于平衡位置，重心和接触点的距离最小，即重心最低，而偏离平衡位置后，重心升高，不倒翁总会想恢复到平衡状态，因此，不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。若将它的重心从底部去掉，那不倒翁就该叫“不立翁”了。

自行车的平衡难道只是因为低重心吗？当然不是！这里面还有离心力的作用。自行车的轮子在高速旋转的情况下，可以在一定的时间内保持与地面垂直的平衡状态，这就是离心力在起作用。像陀螺、过山车、离心机等，都是应用了离心力原理而生产制作的。

小泡泡，大智慧

此次大赛的桂冠由《Bubble盛宴》节目摘取。参赛者用现场舞蹈和幕后讲解相结合的方式，将“科学与艺术”主题演绎得淋漓尽致。

泡泡是怎样形成的呢？主要是因为表面张力的存在。液体表层的分子分布比液体内部稀疏，分子间距离比液体内部大，分子间相互作用表现为引力，使液体表面趋于缩小，这就是表面张力。而水中加入洗衣粉或洗洁精后，水的表面张力减小，所以才会形成美丽的泡泡。

之后，还有魔术表演，向观众展示了“掌中火”。表演者外层手套上有染料，涂上打火机机油后会燃烧，而内层手套上则抹上了水，这样火燃烧的热量很快被水吸收，从而不会灼伤皮肤。

最后，参赛者向大家展示了“丁烷泡沫”。参赛者用丁烷混合肥皂水吹出来的泡沫，裸手捧着，同伴将火点着后，瞬间火起，瞬间火灭，手竟然没受一点伤害。这真是太神奇了！选手是怎样做到的呢？原来，这运用的是丁烷的属性。丁烷是一种易燃性气体，无色，有轻微的臭味。点火后，丁烷燃烧，因易燃性，很快就燃烧完毕，而手上薄薄的水层将燃烧的热量隔离，起到了保护作用，使科学达人的手完好如初。

虽然表演有趣又好玩，但知力记者提醒青少年朋友，玩火可是很危险的，切记不要随意模仿表演哦！

对战雾霾，全民参与

目前，公众最关心的话题当属“雾霾”了。这次大赛中，来自鲨鱼公园石景山分校的孩子们用充满童趣而又不失生动的表演—《雾霾家族》，为大家普及了雾霾知识，并分析了空气中各种颗粒物以及口罩的不同。

什么是雾霾？雾和霾又有什么不同呢？雾是空气中的水汽凝结成的小水滴，悬浮于空中，使地面水平能见度下降。雾多出现在二至四月的清晨或傍晚，太阳出来后便会消散。而霾则是悬浮在空中的颗粒物，人的肉眼无法分辨。霾的形成原因是各种污染物的排放，如汽车尾气、工业废气、煤炭燃烧废气等，而且霾是不随太阳的出现而消散的。

霾对人的健康有什么影響呢？霾由数百种大气颗粒物组成，其中，直径小于2.5微米的颗粒物即常说的可吸入颗粒物，它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中。由于霾中的大气气溶胶大部分均可被人体呼吸道吸入，尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长期处于这种环境还会诱发肺癌。而且，由于太阳中的紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱直接导致小儿佝偻病高发。另外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等的主要武器，霾天气导致近地层紫外线减弱，易使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。

虽然霾会危害健康，但是同学们也不需要害怕，雾霾天出门时要记得戴上PM2.5口罩做好防护哦！

除了上述表演之外，还有《生活大爆炸》、《扬鞭催马运粮忙》、《化学读心术》等节目获奖。在观众热烈的掌声中，“2016年科学达人秀”活动完美收官。