以科學之劍破解“偽科學實驗”之騙局

(江蘇省啟東市折桂中學，江蘇 啟東 226200)

1 引言

不久前有學生拿著網上一個所謂“科學實驗”(如圖1)向筆者請教，還冠以“科學家的未解之謎”等夸張標題以吸引眼球，而且一些知名網站如“騰訊”“愛奇藝”等不加以甄別，就進行了轉載播放，在社會上造成了一定的負面影響。

圖1

2 “偽科學實驗”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，即看到小磁鐵轉動起來；將小磁鐵拿出來、再放進去，依然“觀察”到小磁鐵會繼續轉動下去。于是，堂而皇之地將此視頻冠以“科學家都不知道怎么解釋這個現象”的標題，上傳至網絡(如圖2)，造成了一系列負面的影響。也許是一時的調笑之作，也許是故意為之，但無論如何已經造成了消極影響，尤其是對于處于青春期的初中生，更是容易受到此類“偽科學實驗”的影響，甚至會致使部分學生產生反科學的情緒，長此以往，必然對他們的科學觀、人生觀、世界觀造成一定的沖擊。

圖2

3 “偽科學實驗”的迷惑辨析與破除

圖3

受過科學教育的學生都知道，無論是從力的角度還是能量轉化的方向來研究，都不可能出現如圖1所示未受外力作用而使得小磁鐵轉動的現象。從受力角度分析，小磁鐵的運動狀態發生改變，必然受到外力的作用；從能量角度出發，小磁鐵由靜止到轉動，獲得了機械能，必然有其他形式的能量轉化為機械能。因此，上述“實驗”中所謂的電池圍一個圓圈、中間放入一個磁鐵的操作，純屬障眼之法。筆者也帶領求教的學生將實驗器材準備好后，按照互聯網視頻操作，發現小磁鐵并不轉動。因此無論從理論分析，還是從實驗驗證，都無一不說明了該“實驗”為一騙局。在具體揭露該偽科學之前，筆者先介紹一個“懸空念力”的魔術(如圖3)。

首先用一張白紙將鋁環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，并擺出所謂“大師”常用的招式，嘴里發出“呼”“哈”聲的同時，另一只手悄悄地閉合開關，給螺線管通以交流電，此時神奇的一幕出現了：鋁環跳起到了半空中，而且懸浮在空中不下落，“懸空念力”魔術也就完成了。當然，筆者的魔術表演是為了調動學生的學習興趣，進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，與上述所謂的“科學家都不知道怎么解釋這個現象”的“偽科學實驗”的目的截然不同。

圖4

回到上述“偽科學實驗”，其遮眼法自不再提，且談其破除之法。無論從哪個角度，小磁鐵之所以發生轉動，必然在受到了外力使其在水平方向上轉動。基于施加不平衡力使其轉動的認知，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動的強磁鐵即可實現。早在1824年阿拉果就已經利用圓盤與小磁針完成了有名的“阿拉果圓盤”實驗，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線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來。這是因為在圓盤上產生了感應電動勢及渦流，由楞次定律可知，該渦流產生的磁場總要阻礙引起渦流的磁通量的變化，亦即在圓盤中產生的渦流將阻礙它與磁針的相對運動，其效果使得相對運動減小，因而使得磁針跟著圓盤運動起來。因此，可以借助“阿拉果圓盤”實驗實現該“偽科學實驗”中小磁鐵的轉動，其本質是電磁感應現象。當然，還有其他一些方法可以實現小磁鐵轉動的目的，筆者在這里不再一一贅述。

4 結語

基于上述分析，對于“偽科學實驗”，要以嚴謹的科學態度，運用科學這一利器揭穿它。與此同時，我們應該秉持科學對待魔術的態度，將其用以正途，比如在物理教學中，將蘊含著物理原理的魔術引入課堂，使學生在濃厚興趣的氛圍中積極主動而且心情愉快地學習，牢固掌握所學知識。比如在“水的沸騰”實驗中，以紙鍋燒水或者塑料袋燒水，吸引學生對水沸騰知識進行探究；在研究大氣壓強時，以“魔瓶吞蛋”實驗調動學生們研究剝殼雞蛋能完好無損地進入瓶中的原理。這樣，學生通過正確、科學的魔術引導，感受物理課堂的魅力，體會物理學之美。