凭什么？日本19年拿19个诺贝尔奖，看完这档儿童节目你就明白了

　　·大家好，我是象君
　　之前，我们通过＂霓虹国＂出品的
　　设计教育片《啊，设计》
　　给大家解答了日本为何多出设计大师
　　今天再通过一部
　　颠覆你以往＂科学观＂的青少年科普节目
　　《献给未来的科学家》
　　告诉大家日本为何
　　能在诺贝尔科学奖中屡获佳绩
　　这档节目由以设计日本出入境章
　　而出名的佐藤雅彦监制
　　它从材料的物理性质出发
　　一集用3至6分钟的实验时间
　　介绍一种特殊的材料
　　把科学知识变成
　　一系列可视化的创意
　　让人们印象中晦涩
　　无趣的科学变得极有意思
　　如在第一集中就介绍了一种
　　叫做＂超导体＂物质
　　这种材料极有＂特性＂
　　就是当冷却到一定程度时
　　通常不会发生现象
　　像下方一样将强力磁铁放在
　　被液氮冷却过的超导体上
　　两者之间会立即产生一个抗磁效应
　　磁铁没有像常规情况那样下落
　　而是悬空在超导体上方了
　　即使把它拿起来摇动
　　磁铁和超导体的相对位置
　　也不会发生任何改变
　　再将其反过来
　　也还是原来的亚子
　　在物理学上这种现象叫做
　　＂超导的钉扎效应＂
　　01
　　物质的记忆力比人还要强？
　　除了人和各种动物有记忆
　　你还知道什么有记忆吗？
　　原来物质材料也是记忆的
　　比如这条金属丝
　　它就＂记住＂了自己伸直时的状态
　　即使把它变得再弯曲
　　只要放到60度以上的水里
　　就能立刻恢复原状
　　金属丝为什么能
　　自己伸直回来了呢？
　　别着急
　　再来看一下这个紫色小薄片
　　平时非常坚硬，怎么也掰不动
　　但只要泡在热水里
　　就会变得很柔软
　　可以用手随意进行拉伸
　　再将它放回同等温度的热水中
　　又立即恢复到原来的样子了
　　看到这估计有人问，这是怎么回事？
　　金属丝和薄片肯定有问题
　　其实，它们是由一种叫做
　　＂形状记忆材料＂的物质构成
　　只要遇上高温就可以恢复原状
　　而容器里的水就达到了60摄氏度
　　这种材料到底有多神奇呢？
　　哪怕是被压缩到极致的弹簧
　　恢复起来也一点都不费力
　　首先，先把弹簧拉得长长的
　　接着把弹簧挂在平台上
　　底端挂一个小蜡烛
　　等把蜡烛点燃会发生什么现象呢？
　　会发现随着温度升高
　　弹簧逐渐收缩，恢复原样
　　那么，如果给蜡烛坐个车
　　两端同时挂着形状记忆材料的弹簧
　　会发生什么呢？
　　弹簧一遇到火就会上缩
　　轨道的一侧会被抬起
　　小车自然而然就会滑向另一边
　　如此反复
　　直到两根弹簧恢复原状
　　02
　　能被磁石吸起的铅笔芯
　　根据我们的生活常识
　　与物理课本上的知识
　　知晓磁铁一般只对铁
　　钴、镍这些＂老铁们＂有吸引力
　　像由石墨和黏土混合而成的铅笔芯
　　是没有一丁点吸力的
　　不过，当铅笔芯被放入水中
　　它就完全变样了
　　不仅会受到磁铁的影响
　　还会随着磁感线改变运动方向
　　将折短的铅笔芯置入有水的玻璃瓶中
　　并摇晃均匀
　　将玻璃瓶放到两个磁铁之间
　　奇迹的一幕出现了
　　铅笔芯都沿磁场线，慢慢对齐
　　利用这个原理
　　实验者还用铅笔芯
　　拼出了一组同向运动的字母NIMS
　　03
　　玻璃遇油就＂化了＂
　　之前在看《哈利波特》时
　　就被一款隐形衣强烈吸引
　　觉得这样神奇的事物
　　大概只存在于电影中了
　　没想到在现实中
　　还真出现了许多能隐形的事物
　　在《看不见的玻璃》这一期中
　　就有一块透明玻璃板被
　　放入混合油中时，就消失不见了
　　再拿一个夹子放在玻璃板上
　　并将其浸入混合油中
　　看到只有夹子漂浮在水中
　　那么，为什么只有玻璃会消失呢？
　　因为油的折射率=玻璃的折射率
　　在油和玻璃的交界处
　　原本应该被折射的光线
　　直接就通过了
　　玻璃板看起来才会像＂隐形＂了
　　利用这个原理
　　我们再在一个大水槽里
　　做一个像多米诺骨牌一样的装置
　　其中部分部件由玻璃构成
　　装置安放好后
　　用混合油把水槽装满
　　将玻璃珠从左上角的轨道放下
　　会发现玻璃球在水中消失了
　　但是，它依然在继续运动
　　隐形的玻璃球推着红色挡板在前进
　　然后，在隐形楼梯上推着圆柱体走
　　把多米诺骨牌推倒了
　　能借物理原理做出这样的实验来
　　也太有意思了吧！
　　04
　　最强磁铁的最弱点
　　俗语云＂人无完人，金无足赤＂
　　就连一块磁铁也不例外
　　接下来的这个实验就向大家证明了
　　具有最强磁力钕磁铁的最大弱点
　　下面让我们通过用
　　三个大小相同
　　磁力不同的磁石做一组实验
　　来验证一下吧！
　　先对三块磁石做一个磁力测试
　　判断出每块磁铁磁力上的大小
　　然后将三块磁铁（最右端为钕磁铁）
　　放置到铝板上
　　在铝板下方通过磁力拉起
　　三个吊线曲别针
　　用火对铝板进行加热
　　等加热到一定温度时
　　会发现钕磁铁
　　下方的曲别针降落了下来
　　曲别针之所以会下落
　　是因为随着加热钕磁铁的磁化强度
　　达到了降为零时的温度——居里温度
　　而具有最强磁力的钕磁铁的
　　居里温度明显低于其它磁铁的
　　这个实验向大家证明了
　　磁力最强的钕磁铁
　　是不能在高温环境下使用的
　　05
　　钻石竟能切断冰块！
　　世界上最坚硬的矿物质是什么？
　　当然是所有女生都拒绝不了的钻石了
　　除了具有坚硬的＂品质＂外
　　它还有另外一个大优点
　　那就是拥有极强的导热功能
　　首先，我们将一块钻石板
　　插在具有一定倾斜度的卡槽中
　　在斜坡上方放一块冰做自由滑落
　　随着冰块的移动
　　钻石板渐渐嵌套在冰块内了
　　当我们用手指捏住这个钻石板
　　冰块就像被切割一样
　　从中间开始融化
　　但当手指松开，切割停止
　　以上种种现象皆源于
　　钻石的热传导作用
　　手温可以通过钻石传热融化冰
　　冰也通过钻石传冷给手指
　　因此，当同时用铁、塑料、钻石
　　切割冰块时会看到
　　只有高导热性的钻石板
　　会切断冰块
　　06
　　超防水材料的产生竟然来源于叶子
　　大家有没有观察过
　　水滴落在植物叶子上时会形成
　　一滴滴像球体的小水珠
　　饱满圆润似珍珠
　　如果用芋头叶子实验一下
　　会看到水滴会从叶子的表面滑动并洒落
　　这种现象的产生是因为
　　芋头的叶子具有很强的防水性
　　根据其防水原理
　　可以制成我们日常用到的防水材料
　　像下面这块具有亲水性的玻璃
　　当水碰到它的时候
　　水会向四外蔓延开
　　但给玻璃喷上
　　超级防水材料后再滴水
　　会看到玻璃上的水珠
　　不再似之前般发散
　　而是像芋头叶上的水滴
　　成为一个个美丽的圆点
　　所以，当水滴到一个四周涂满
　　防水材料的玻璃板上的时候
　　亲水玻璃像一个小水槽一样
　　将水全部聚集在了中间
　　同时，还有一个发现
　　就是如果玻璃板一半是防水材料
　　一半是非防水材料
　　水会全部流向了非防水的那端
　　依据这种原理
　　新的液体输送方式诞生了
　　这种向斜坡上输送的水滴
　　被运用到了医疗临床中
　　整个实验过程虽然比较简单
　　却能让观众认识到
　　即使寻常普通的材料物质里
　　也会隐藏着有趣的＂生命力＂
　　通过融入新的想法
　　就可能诞生很多实用的新事物
　　为人类的进步做出更多的贡献
　　就如节目制作组的初衷那样
　　他们不奢求每个孩子都能成为科学家
　　但希望大家能够把看不见的
　　＂科学原理＂与看得见的生活联系起来
　　对这个世界有更多了解的同时
　　也能有一双善于发现问题的眼睛
　　与永葆一颗好奇心
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