以科学之剑破解“伪科学实验”之骗局

(江苏省启东市折桂中学，江苏 启东 226200)

1 引言

不久前有学生拿着网上一个所谓“科学实验”(如图1)向笔者请教，还冠以“科学家的未解之谜”等夸张标题以吸引眼球，而且一些知名网站如“腾讯”“爱奇艺”等不加以甄别，就进行了转载播放，在社会上造成了一定的负面影响。

图1

2 “伪科学实验”之危害

通过该视频播放以及少量文字介绍，观众通过“肉眼看到”:没有任何导线的连接、仅仅是电池简单围成一圈之后，将小磁铁放在一块玻璃镜上，即看到小磁铁转动起来；将小磁铁拿出来、再放进去，依然“观察”到小磁铁会继续转动下去。于是，堂而皇之地将此视频冠以“科学家都不知道怎么解释这个现象”的标题，上传至网络(如图2)，造成了一系列负面的影响。也许是一时的调笑之作，也许是故意为之，但无论如何已经造成了消极影响，尤其是对于处于青春期的初中生，更是容易受到此类“伪科学实验”的影响，甚至会致使部分学生产生反科学的情绪，长此以往，必然对他们的科学观、人生观、世界观造成一定的冲击。

图2

3 “伪科学实验”的迷惑辨析与破除

图3

受过科学教育的学生都知道，无论是从力的角度还是能量转化的方向来研究，都不可能出现如图1所示未受外力作用而使得小磁铁转动的现象。从受力角度分析，小磁铁的运动状态发生改变，必然受到外力的作用；从能量角度出发，小磁铁由静止到转动，获得了机械能，必然有其他形式的能量转化为机械能。因此，上述“实验”中所谓的电池围一个圆圈、中间放入一个磁铁的操作，纯属障眼之法。笔者也带领求教的学生将实验器材准备好后，按照互联网视频操作，发现小磁铁并不转动。因此无论从理论分析，还是从实验验证，都无一不说明了该“实验”为一骗局。在具体揭露该伪科学之前，笔者先介绍一个“悬空念力”的魔术(如图3)。

首先用一张白纸将铝环与未通电的长直螺线管分开(可以用暗室完全隐蔽起白纸下方的装置)，铝环置于长直螺线管的正上方的纸上。笔者装模作样地用一只手指向铝环，并摆出所谓“大师”常用的招式，嘴里发出“呼”“哈”声的同时，另一只手悄悄地闭合开关，给螺线管通以交流电，此时神奇的一幕出现了：铝环跳起到了半空中，而且悬浮在空中不下落，“悬空念力”魔术也就完成了。当然，笔者的魔术表演是为了调动学生的学习兴趣，进而让他们探究其中的奥秘，并在探究过程中更好地汲取、理解物理知识，与上述所谓的“科学家都不知道怎么解释这个现象”的“伪科学实验”的目的截然不同。

图4

回到上述“伪科学实验”，其遮眼法自不再提，且谈其破除之法。无论从哪个角度，小磁铁之所以发生转动，必然在受到了外力使其在水平方向上转动。基于施加不平衡力使其转动的认知，因此破除方法诸多，最简单的方法利用同名磁极相互排斥、异名磁极相互排斥的原理，在桌底或者上方看不见之处固定一匀速转动的强磁铁即可实现。早在1824年阿拉果就已经利用圆盘与小磁针完成了有名的“阿拉果圆盘”实验，如图4所示，将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来。这是因为在圆盘上产生了感应电动势及涡流，由楞次定律可知，该涡流产生的磁场总要阻碍引起涡流的磁通量的变化，亦即在圆盘中产生的涡流将阻碍它与磁针的相对运动，其效果使得相对运动减小，因而使得磁针跟着圆盘运动起来。因此，可以借助“阿拉果圆盘”实验实现该“伪科学实验”中小磁铁的转动，其本质是电磁感应现象。当然，还有其他一些方法可以实现小磁铁转动的目的，笔者在这里不再一一赘述。

4 结语

基于上述分析，对于“伪科学实验”，要以严谨的科学态度，运用科学这一利器揭穿它。与此同时，我们应该秉持科学对待魔术的态度，将其用以正途，比如在物理教学中，将蕴含着物理原理的魔术引入课堂，使学生在浓厚兴趣的氛围中积极主动而且心情愉快地学习，牢固掌握所学知识。比如在“水的沸腾”实验中，以纸锅烧水或者塑料袋烧水，吸引学生对水沸腾知识进行探究；在研究大气压强时，以“魔瓶吞蛋”实验调动学生们研究剥壳鸡蛋能完好无损地进入瓶中的原理。这样，学生通过正确、科学的魔术引导，感受物理课堂的魅力，体会物理学之美。