天天快播：「館窺天下」富蘭克林研究所科學博物館：傳遞探究和發現精神

1824年，為紀念美國科學家本杰明富蘭克林，富蘭克林研究所在賓夕法尼亞州費城建立。它是美國歷史最悠久、最重要的科學教育研究中心之一。富蘭克林研究所下屬的科學博物館（圖1）于1934年1月1日向公眾開放，它是美國首批提供物理學習實踐的博物館之一，也是賓夕法尼亞州訪問量最大的博物館。

(資料圖片)

圖1. 富蘭克林研究所科學博物館外觀

富蘭克林研究所科學博物館共有四層，其中一層的展覽有“太空司令部”“現在/下一個：揭秘水母”“火車工廠”。二層有“驚人的機器”“富蘭克林航空展”“你的腦”“電”“改變地球”“巨大的心臟”。本杰明·富蘭克林紀念館也被設置于二層。三層有艾薩克·牛頓爵士的閣樓、馬瑟示范劇場、運動區和技術工作室。四層則是霍爾特米勒天文臺。

該館最具特色的標志性展項就是“巨大的心臟”（圖2），其尺寸相當于身高為67米高的人的心臟。它原名為“生命引擎”，耗資40000美元，原計劃于1954年1月29日起只向公眾展示六個月。未曾想它在觀眾中廣受歡迎，很多人都希望有機會參觀這座重達4噸的紙制結構，于是后來富蘭克林研究所將它變成了常設展項。

圖2. 巨大的心臟

“巨大的心臟”最初由紙漿、鐵絲網和木材制成，近70年來經過多次更新改造后，它還保持著良好的工作狀態。觀眾可在這顆心臟中按照血液流動的方向穿行，聆聽人類心臟在腔室中跳動的真實聲音。如今步行穿過這顆心臟逐漸成為費城青少年的“成人儀式”，也是來費城參觀之游客的“必做之事”。

該館另一個頗為吸引人的地方是“火車工廠”展區。1933年9月22日，350噸重的“鮑德溫60000”型蒸汽機車被送到富蘭克林研究所，如今則被放置于博物館一層。觀眾可進入機車的駕駛室和煤倉參觀，獲得成為一名蒸汽機車工程師的體驗。觀眾還可運用多媒體軟件設計屬于自己的火車；通過控制蒸汽而控制發動機，由此探索蒸汽引擎的工作原理；觀察車輪在軌道上的運行情況以了解車輪形狀對火車行駛狀況的影響。“火車工廠”展區通過一系列展品讓觀眾聽到火車的聲音、真實感受到蒸汽的熱量、了解蒸汽如何為蒸汽機車提供動力以及內燃機、電力和電磁力如何為現代機車提供動力，同時還給予觀眾探索能量、壓力、摩擦力和磁力等物理科學概念的機會。這種高度互動型體驗，在“電”主題展區中也隨處可見。觀眾在此可用自己的身體來完成電路，了解串聯和并聯電路如何調節電子的流動；“感受”通過不同種類燈泡的電流；通過特斯拉線圈放電演示，近距離觀察閃電。

除了這些互動展項，富蘭克林研究所科學博物館還向觀眾展示了不少科學文物的真品及仿制品，呈現科學發展的歷程。比如富蘭克林為保護人們遠離閃電危險而發明的避雷針；一臺大約造于1800年的機器人（圖3），它擁有當時同類機器中最大的“記憶量”，能利用發條動力書寫三首詩，繪制四幅圖，其中包括一幅中國寺廟圖；還有斯特拉斯堡大教堂天文鐘的復雜模型，觀眾可以通過它了解當時由齒輪、附加齒輪和桿組成的復雜系統。

圖3. 機械機器人

富蘭克林研究所科學博物館秉持本杰明富蘭克林的探究和發現精神，經過近90年的發展，以好玩又有趣的展項激發了越來越多的公眾對科學的熱情，越來越多的青少年也在此點燃了科學夢想。

作者：胡曉艷 中國科技館展品技術部工程師

本文配圖均來自該館官網

標簽： 富蘭克林 蒸汽機車 經過多次 成人儀式 教育研究