你一定着迷过自然界五颜六色的水晶,或惊异于礼花是怎样绽放出它最绚丽的色彩,抑或一条小小的电流是如何在电池内穿梭从而点亮一束光芒?好奇心推动人类去探索,科学应运而生。正是科学,解释了人们对于世界的种种疑惑,科学是人类认知世界的方法,因此我们才能改变生活。
2021年剑桥高中部的科学节在万物初始的春日拉开了帷幕。本次科学节旨在探索真理、激发灵感、放眼未来,鼓励同学们观察生活,提出疑问,探求原理。
通过一个月的筹备,每一个小组都信心满满,跃跃欲试。经过短暂的材料准备,各个小组都开始了他们的现场展示。“人气最旺”的是我们的铝热反应这一组。同学们将氯酸钾撒在提前混合好的氧化铁和铝粉制成的铝热剂顶部,再用引燃的镁条插入其中,随后便呈现出了如烟火般闪亮的火花。科学与生活从来不可分割,这样一个看似简单的操作,在生活中的用途却是非常广泛的,人们用这一反应来焊接钢轨、冶炼难熔金属或制作传统的烟火剂等等。这根镁条不仅引燃了这一小堆化学试剂的火花,更点燃了所有同学对于科学的兴趣和热情。
让我们的视角转向其他小组,会场的灯光在这时突然全部关闭了,原来是荧光喷泉小组的精彩即将上演。同学们准备了两份溶液,1.2g的铁氰化钾和1g鲁米诺试剂,溶于500g水中,以及50ml过氧化氢与450ml水混合。接着使用浓氨水制取并收集氨气,最后用注射器吸入五毫升液体,使劲喷入长颈烧瓶中。液体接触时在烧瓶中我们看到了如魔法球一般的荧光闪烁。通过这个实验,同学们了解到了氨气难闻的气味,因为氨气极易溶于水,所以氨水、氮肥、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等也在化工、化肥、制药、合成纤维等领域广泛应用。当然今天最令人兴奋的是眼睛也饱尝了巨大萤火虫闪现般的奇景。
科学的领域是非常广泛的,不光是身边的化学现象,物理原理也吸引着同学们去积极探索。例如“自动水车”就是一组非常有趣的实验。这组同学的灵感来源于人们熟知的永动机。在人们的想象中永动机能自动不停地移动,但这仅仅是想象,因为它违反了能量守恒定律和热力学定律,所以在现实中无法制造出来。但是在没有电机和电源的帮助下,同学们仅使用塑料瓶和细管就制作出了一个自动机械装置——液压机,向我们演示了液压和气动的原理。通过系统内部压力的增加,水从高重力势能流向低重力势能,产生喷泉。科学因人们的不断探索而不停发展,总有一天我们将突破局限,让不可能成为可能。
各个小组根据已学知识向我们展示了自己在科学实验上的创新和改进,薄荷精油小组从蒸馏中萃取出了清爽凉快、振奋心神的薄荷精油;火山研究小组模拟了火山喷发时的反应和岩浆的状态;铜锌原电池小组向大家展示了最早的丹尼尔电池的制作;水轮发电机小组告诉同学们水流经过水轮机时,重力势能能够转化成机械能,机械能进一步转化从而输出电能。每一个小组都将自己最大的热忱投入到了本次实验中,在展台前他们都是小小科学家,是剑桥高中部最有创造力的青年。
科学的迷人之处并不在于它的完美,而是探索过程中每一次灵感的碰撞而产生的火花。有时我们真正想要的未必是一个终点,过程本身就是全部的意义。追逐灵感,勇敢探索,才是本次科学节的真谛。