天天快播：「館窺天下」富蘭克林研究所科學(xué)博物館：傳遞探究和發(fā)現(xiàn)精神

1824年，為紀(jì)念美國科學(xué)家本杰明富蘭克林，富蘭克林研究所在賓夕法尼亞州費(fèi)城建立。它是美國歷史最悠久、最重要的科學(xué)教育研究中心之一。富蘭克林研究所下屬的科學(xué)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(xué)習(xí)實(shí)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(xué)博物館外觀

富蘭克林研究所科學(xué)博物館共有四層，其中一層的展覽有“太空司令部”“現(xiàn)在/下一個：揭秘水母”“火車工廠”。二層有“驚人的機(jī)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(jì)念館也被設(shè)置于二層。三層有艾薩克·牛頓爵士的閣樓、馬瑟示范劇場、運(yùn)動區(qū)和技術(shù)工作室。四層則是霍爾特米勒天文臺。

該館最具特色的標(biāo)志性展項(xiàng)就是“巨大的心臟”（圖2），其尺寸相當(dāng)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(jī)會參觀這座重達(dá)4噸的紙制結(jié)構(gòu)，于是后來富蘭克林研究所將它變成了常設(shè)展項(xiàng)。

圖2. 巨大的心臟

“巨大的心臟”最初由紙漿、鐵絲網(wǎng)和木材制成，近70年來經(jīng)過多次更新改造后，它還保持著良好的工作狀態(tài)。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(shí)聲音。如今步行穿過這顆心臟逐漸成為費(fèi)城青少年的“成人儀式”，也是來費(fèi)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(qū)。1933年9月22日，350噸重的“鮑德溫60000”型蒸汽機(jī)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(jìn)入機(jī)車的駕駛室和煤倉參觀，獲得成為一名蒸汽機(jī)車工程師的體驗(yàn)。觀眾還可運(yùn)用多媒體軟件設(shè)計屬于自己的火車；通過控制蒸汽而控制發(fā)動機(jī)，由此探索蒸汽引擎的工作原理；觀察車輪在軌道上的運(yùn)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(qū)通過一系列展品讓觀眾聽到火車的聲音、真實(shí)感受到蒸汽的熱量、了解蒸汽如何為蒸汽機(jī)車提供動力以及內(nèi)燃機(jī)、電力和電磁力如何為現(xiàn)代機(jī)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(xué)概念的機(jī)會。這種高度互動型體驗(yàn)，在“電”主題展區(qū)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(lián)和并聯(lián)電路如何調(diào)節(jié)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(xiàng)，富蘭克林研究所科學(xué)博物館還向觀眾展示了不少科學(xué)文物的真品及仿制品，呈現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的歷程。比如富蘭克林為保護(hù)人們遠(yuǎn)離閃電危險而發(fā)明的避雷針；一臺大約造于1800年的機(jī)器人（圖3），它擁有當(dāng)時同類機(jī)器中最大的“記憶量”，能利用發(fā)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(fù)雜模型，觀眾可以通過它了解當(dāng)時由齒輪、附加齒輪和桿組成的復(fù)雜系統(tǒng)。

圖3. 機(jī)械機(jī)器人

富蘭克林研究所科學(xué)博物館秉持本杰明富蘭克林的探究和發(fā)現(xiàn)精神，經(jīng)過近90年的發(fā)展，以好玩又有趣的展項(xiàng)激發(fā)了越來越多的公眾對科學(xué)的熱情，越來越多的青少年也在此點(diǎn)燃了科學(xué)夢想。

作者：胡曉艷 中國科技館展品技術(shù)部工程師

本文配圖均來自該館官網(wǎng)

標(biāo)簽： 富蘭克林 蒸汽機(jī)車 經(jīng)過多次 成人儀式 教育研究