主题：【原创】随便摸的博物馆（1） -- 即晴
某年某月的某一天，我带着小女和她的小女友去一家专为小朋友开设的博物馆。这家博物馆与别家不同处在于里面所有的东西随便摸随便动，不会有“只许看，不许摸”的笑话，最适合满足小家伙们的好奇心了。我买了整年的通票，几乎每个月会带小女去这个爱迪生的试验室逛一圈。
上下四层楼零零碎碎有不少新奇物件，我想就是大人也能学到不少知识。不信请看：
汽车里哪些部位有弹簧在起作用？按按电钮就知道了。
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知道什么叫分速器/差动齿轮（differential）吗？
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如图所示，素料盒子里的就是分速器。手摇轮相当于马达通过分速器去匀速转动轮胎。做个小试验，使轮胎转起来后，设法只制止一个轮胎的转动，手摇轮会有什么感觉？
装置上方有说明，“汽车直行时，分速器把马达的动力平均转换到两个轮胎上，使两个轮胎以相同转速运动。汽车转弯时，外面的轮子要比里面的轮子转得快，分速器自动地给予每个轮胎准确的力量。
分速器于英国从1830年代开始用于蒸汽公共汽车上。（查了一下，由理查德?罗伯茨Richard Roberts设计通过带有差动齿轮装置的蒸汽驱动机车）”
街头红绿灯怎么会自动变换呢？时间怎么控置呢？
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大家看到了，有个灰不溜秋的不规则凸轮（cam）在转，就是它的形状决定了交通灯的转换时间。有六片可以试。还可以看红绿黄灯亮的不同秩序。
家里的电灯开关怎么回事？
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注意到弹簧和夸张的木头开关之间的铜片了吗？
亲身体验滑轮的奥妙。
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缠绕不同的组合，感觉的重量便会不同。
这是干什么用的？
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帮助小孩理解电流的概念。
说明中让小孩先把双手放在中间两个手印上，记住指针的走向和所指数字；使劲搓搓手后，再放到外面的两个手印上，观查指针的走向和所指数字。有何区别？
解释：把手放在手印上时，体内的电子从灰色负极的锌流向黄色正极的铜，形成电流。磨擦过手掌后，皮肤水份分布更加均匀，更利于电流通过，指针指向反方向更大数字。
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Right?
博士也念出来了。
其实生活中哪一样细究下去都能念个博士。（这不是废话吗？）
我倒是愿意一直灌下去！
为灌水事业累倒下了
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睡梦中都想着多灌，好灌，强灌。
终于熬到博士毕业，不觉脸上皱纹多了几圈。
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啊，有美人鲜花等候。不亏我多年的心血呀。
我女儿也曾喜欢在里面摸摸弄弄。
有些原理我都忘了，爸爸有耐心，逐个讲给她听。
这个叫Wimshurst 静电发生器。怪怪的样子，其实很酷呢。
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旁边的说明上写明Wimshurst Generator于1878年由英国工程师James Wimshurst 发明。直到今天仍用做静电生成和实验的工具。它可以产生达75，000伏的电压。
75，000伏是什么概念呢？
大家都有过衣服打电的感觉吧。当你感到电击时，身上的静电电压已超过2000伏；当你看到放电火花时，身上的静电已达到5000伏。8万伏的电压足以制造各种防抢皮包，防色狼夹克，闪出强烈电弧，发出噼哩啪啦的放电声响吓退歹徒了。
不过，这个Wimshurst 静电发生器虽然能发出7万5千伏的电压，但电流极低，为微安量级，所以小孩玩玩无防。
硬着头皮试着解说一下它的原理，我自己还有很多问题，望哪位大拿来具体讲讲清楚。
转把手使图中两个平行圆盘反方向旋转，圆盘上亮亮的小条都是铝铂，位于十点五点的铜杆两端各有一把小刷子磨擦铝铂产生静电。因为反方向的缘故，两个圆板形成相反的电极（为什么？），位于三点六点的两个铜杆把电荷引到两个瓶状物（叫Leyden Jar capacitor，中文怎么说？）储积起来，拉动箱子外的白杆（没照到），使底板上的指针对到一起，图中心的两个小铜球间就会放电，小人因为手中的金属针便旋转起来。
那几个铝铂小球干嘛用的，没弄明白。
磁生电
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看见那缠得密密的铜线了吗？推或拉把手，可以看见绿圈或红圈灯亮，也能从电流计上看出电流的大小正负。
这个看着熟悉，大家小时侯都没少做吧。
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手摇发电，并教会小孩电路的概念，串联，并联...。
这是一个活生生的建筑工地。有照片，图纸说明，有屋顶实材摸型，当然小孩不能进入。
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总算知道马桶的工作原理了。
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还有钥匙的工作原理。
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这里的这个地方，我去过几次，挺好玩。
http://www.exploratorium.edu/
正好碰见有个化学小讲座，只看到尾巴。不好意思，没听明白他都往各个瓶瓶罐罐里加的是什么，但看到花花绿绿颜色不断变幻，不用火而使水沸腾，物件悬空飘浮，便和小朋友们一起鼓起掌来。
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我们还看过一次关于空气压力的小讲座，实验都设计得极符合孩子心性。如将密封瓶中的空气渐渐抽干，瓶里的mushmellow小人便慢慢澎涨，停止抽气，揭开瓶子后，小人迅速缩小，甚至比原先更小，为何？mushmellow中有无数小气泡，澎涨的原因大家都知道，澎涨时这些小气泡尽都破裂，那么等空气压力恢复后，自然被压得更小更结实了。
室内龙卷风
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龙卷风的成因现在还没有一个明确服众的说法。比较粗浅的理论是空气湿度急剧增加时，比如夏季水份大量蒸发，如果遇到使高湿度的空气水份凝聚的外部条件（如降温或水蒸汽自动凝结），空气的压强会快速下降，造成大气负压中心，周围的空气就立即进行补充。由于负压多是从低温的高空开始形成，因而也就形成了自下而上向中心旋转的空气大旋涡，在陆地上便是龙卷风，在海面上便是台风了。
这个装置周围的四根黑色立柱（照片上显示了两根半）上有很多小眼，不断向里吹气，而黑色底板上有很多小眼，源源不断地向上喷极细小的水珠，模仿龙卷风的自然形成条件。
待细细的一条龙卷风形成后，手伸进去一划拉，龙卷风立刻“烟消云散”。要是人类也能找到一个巨大无比的胳膊就好了。
金盆洗手？
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No，no，no，no，no。这是个滚钢锛的东东。把钢锛从指定地方放下去后，沿着弧面一圈圈滚下去，但见速度越来越快，到中心的小眼时，足可支持硬币水平地沿壁滚动了。理解离心力的好玩具。
还有体力活动的场所。
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和踩着弹的钢琴。《铃儿响叮当》可以来一段。
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此外有一段楼梯也是一踩就奏乐。
专门辟出来的玩水区域。
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最后两张显示了动能，重力势能的相互转换。摇动手把将水由螺旋状管子引上去，再从塑料圆桶中落下来。
这个小企鹅很好玩，按一下桌上的按钮，就上一级台阶。上到顶后再滑下来。大概是简单的机械设备。
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大厅的两端有回音装置：
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一个小型的生物矿石自然展览。
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值得一提的是这个年轮。
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标本上贴了一些小纸片说明特定年轮的表示时间。
旁边的说明有趣：
“1783年： 美国独立战争结束。树开始生长。（怀疑特意找这么棵树，代表和美国共同生长）
1824年： 本市建立。
1861年： 南北战争开始。
1879年： 爱迪生发明电灯。
1882-1883年： 建立消防站。
1914年： 第一次世界大战开始。
1927年： Lindbergh 飞越大西洋。
1939年： 第二次世界大战爆发。
1969年： 人类登上月球。
1982年： 本博物馆开馆。树被伐倒。
这来自于一棵shagbark hickory（Carya ovata）（中文叫小糙皮山核桃）。这种树在本州广泛生长，是北美地区仅次于locust（洋槐）第二重的木材。非常结实，常用于制耐磨损之物，如斧柄，枪托等。
所有的树夏天生长速度快，冬天慢，就形成了年轮。当1982年被伐倒时，这棵树可以数出199圈年轮，所以它于1883年，独立站争结束时，开始生长。”
不由感慨世上纷纷纭纭多少事，它只冷眼旁观之。
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训练谍报员的干活:
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厅的两端杵这么两个玩意儿，可以编码，发送，解码。旁边的说明有“你好，你能摸你的鼻子吗？你能站在你的脚尖上吗？你能在空中画个圆圈吗？......”的密码规定。当然您也可以来个“黄河，黄河，我是长江”。
最古老的电话？
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暖气管线？
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其实是个声波传导装置。对着白色管口说过话后，过大约一秒的功夫，绿色管子传来刚才的“喂”。对有些舌头快过大脑的人，不失为一个必备之物。
想“看”到声音的波长吗？
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拨动琴弦，同时转动鼓状物，光把琴弦照到鼓上，就显示出所弹声调的波长。
面对这个沙漏和它左摇右摆画出的均匀图案，模糊冒出振动，单摆的概念。
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这个建筑物最早是用做消防站，建于1882-1883年，造价一万美金。现在一万刀只够买个大门。此为爷爷辈，用于十九世纪末的古董消防用具。
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计有：约1920年的水桶：那时还有专门的水桶队呐。每人拎一大水桶？
约1880年的尖头杆：用于拨开障碍物，捣落着火的房顶。展出的是第一任消防队长的手杖，上面还刻着他的名字呢。
当然还有水管和喷头。
约1907年的提灯：除了在漆黑的建筑里照亮，还充当消防车的尾灯。估计他们和现在一样，也接管找寻小孩，营救宠物的业务。
约1880年的木头梯子：要是梯子着火了怎么办？
喇叭：也是救火现场嚷嚷用的。
约1950年的消防队长帽子。约1930年的消防外套。
个个都比我资格老。
没有琴弦的竖琴：
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可是当你去拨动一番，却会叮叮咚咚响起音乐。原来是激光竖琴。
上端有光源，下端有光敏接收器，光束正好照在对应的接收器上。接收器经光照射，其内部的原子就会释放出电子，使物体的导电性增加。原来电阻很大的材料，在光照下，电阻就会变得很小，这种现象叫做光电效应。遮住一束光，该接收器就会产生一个电信号，驱动相应的电路开始工作，产生固定频率的振荡电压，经放大后带动扬声器发出声音。
这个牛吧，悬浮空中的水珠：
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虽然不是大卫.科波菲尔，但我不但能使水珠静止不动，还能使水珠倒回流入水管里呢。
其实道理也很简单：水管里的水由“脉冲泵”以每秒60下的速度往外喷流，同时有频闪灯光（strobe light）照出水滴形状。如果灯光频律也调成60次每秒，那么每次照明时，下一滴水珠正好补充到上一滴水珠的位置，肉眼看来，水珠便静止不动。如果灯光频律调成小于60次每秒，那么就能看到水珠徐徐下落；如果灯光频律调成大于60次每秒，水珠就开始倒流啦。
调不同的频闪灯光，还能显示不同的水流形状，如泪滴状等。
再一次科学地证明眼见不为实。
这是个任何吉普塞人都想要的水晶球：
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把手放在球表面，从中心的小球就会有光线射到手指上。神秘的耶利亚有了这个宝贝就更迷倒众生了。
怎么回事呢？球内充的是低压堕性气体混合物，包括氦（helium），氖（neon），氩（argon），氪（krypton），氙（xenon）等。中心的那个小球是个高压高频发电器。惰性气体在高频高压电作用下被电离成离子，形成无数向玻璃散发的电子流。
最后那句说明太简单，所以不明白为什么手放上去就有光线生成，请哪位明白的给讲讲。
原文是：what you are doing is receiving a capacitance（storage）because of your large surface area and your affinity for electricity。
三维的tictac游戏：
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各种几何形状在生活中的应用：
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你能用10块拼板拼出所示的各种图形吗？当然最基本的是圆。这个游戏的英文名字叫tangram，中文翻译就是七巧板。
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据说这就是最早发明的七巧板，来自于十九世纪初的中国。有七件拼板：5个三角形，1个正方形，一个平形四边形。可以拼成正方性形和许多其它图形。
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这是整个博物馆唯一发明自中国的东西。
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发现新开了一个十九世纪末的乡村商店，就象《草原小屋》里的那个。
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有秤白糖，菜蔬的磅秤：
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硬领专门放在壁橱里。后面柜子上是香料，第一层是烟，雪笳，火柴和马灯。第二层为居家杂物。
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这是那时用的清洁用品。
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早期电话：
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右边是当时的使用说明：
1，拿起话筒之前先摇手柄，然后听铃声。
2，把听筒放到耳边，等接线员的指示。
3，清晰地告诉接线员你要打的号码。
4，等接线员连接电话。
5，要结束电话，请把话筒放回架子上。
典型的美国条例――罗唆之极。
另外还有一个电话工作原理的说明。电话把声讯号转换为电信号，由各种方式，如铜线，纤维，电缆，通迅卫星，微波等，传到你想打的那个电话，电信号再转换成声讯号。
在人工交换台的年代，每个用户都有线连到位于市中心的办公室，在那里接线员负责连接电话。
二十世纪三十年代出现了使用自动交换台的电话。现在，计算机控制的交换台决定最佳接通路线。
有一百年历史的收款机：
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让小孩练习测量的角落。
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一个退役的救护车。真实的救护车内部：
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所有的按钮，抽屉小孩子们都可乱动。最上面一层有个玩具小熊。
救护车旁有录象，演各种急救，如车祸，心脏病等的抢救措施。
人体骨骼的演示和X-光线的说明。
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超声和阳电子放射断层扫瞄摄影术(PET，positron emission tomography)
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中间的那个是胎儿的超声录象。
CT和 MRI。有各种脏器的说明。
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整个博物馆还有很多展品没有照，如巨型拉链，分光镜，热气球，真实的蜂巢，测反应速度的装置，一人高的玩偶房子（doll house）......实在是小孩子的一个好去处。不但可以乱动乱摸而不会受到大人的喝斥，更重要的是能涉及到物理，化学，数学，气象，生物，历史......各方面的知识。
您想带您的小孩来玩一玩吗？
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是不是转到科学才有人来光顾？
光贴照片就贴得我手酸。5555...