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草船能借到十万支箭吗?
谁能做到百步穿杨?
司马光砸缸是真的吗?
凿壁和囊萤的光真的能看书吗?
儿时背诵历史小典故时,你是否心中会产生疑问,到底是文学杜撰还是果真有其事。不妨看看央视推出的纪录片《典故里的科学》,该片通过深入剖析各种典故背后的科学原理,为典故证真伪。第一季推出,就以独特的视角吸引了很多大小朋友。
好奇心是孩子对世界产生探索欲的原动力和核心竞争力,也是培养孩子对科学的兴趣和创新能力的基础。如果在欣赏传统文化的同时,也能理解其中的科学智慧,一部优质的参与型纪录片,的确比干巴巴的知识灌输印象深刻得多。
《典故里的科学》第二季海报
近日,《典故里的科学》上新了第二季,在CCTV-9开播。第二季选取了6个历史上大名鼎鼎的典故,这些典故还与孩子的教材息息相关,比如“曹冲称象”就是二年级课本里出现的故事,“老马识途”出现在八年级的文言文里。
老马识途
每集纪录片开头都是一段趣味动画,再现了曹冲称象、伏地听声、刀枪不入、身轻如燕、老马识途、千里之堤溃于蚁穴这些经典典故,帮助孩子直观了解。
伏地听声
身轻如燕
如果提到“刀枪不入”,除了软猬甲,金钟罩、铁布衫,你还能想到什么?
在《三国演义》中,足智多谋、运筹帷幄的诸葛亮,曾在一种“刀枪不入”的护具面前吃过苦头。诸葛亮出征南蛮时,首领孟获请来了乌戈国的藤甲兵与蜀军交战。藤甲兵身着特制的藤甲衣,刀枪不入、遇水不沉,令蜀汉名将魏延都直呼“打不过”。那么,《三国演义》中“刀枪不入”的藤甲衣真的存在吗?
其实,在贵州省安顺市经开区幺铺镇阿歪寨村,如今仍然保留着浓厚的三国藤甲文化。
青藤的韧性究竟有多强呢?一根青藤,能够轻松拉动一辆1.5吨重的观光车,并且毫无断裂的迹象。
看似纤细的青藤为何会拥有如此强的韧性呢?其中的秘密就在于它的内部结构。青藤由几十根细丝围绕一根主筋绞合而成,这与钢缆的构造完全一致。外部细丝拧在一起时,可以将外力均匀分布到整根青藤,它们协同工作、相互支持,使藤条整体表现出超强的韧性。
防御力强的结构
片中,用可以瞬间让叠加的8枚铜钱一分为二的龙泉宝剑向藤甲砍去,藤甲居然起到了防护作用,当然用剑刺的方式,还是造成了很深的重伤。直观的科学实验让我们见识到了藤甲的传奇威力和不足之处。
铜钱
“千里之堤溃于蚁穴”用以比喻小事不慎将酿成大祸。从科学角度来看,这个典故揭示了量的积累可以引起质的变化的原理。
白蚁在筑巢过程中,会挖掘土壤,形成蚁穴。这些蚁穴在雨水冲刷和河水渗透的作用下,会逐渐扩大,进而影响堤坝的稳定性。一旦蚁穴达到一定程度,可能引发堤坝的崩溃。“千里之堤溃于蚁穴”就提出了这样一个引发人思考的问题:蚂蚁真的能让堤坝坍塌吗?
千里之堤溃于蚁穴
首先,研究人员纠正了我们一个误区,造成堤坝坍塌的蚂蚁压根就不是我们所认为的褐色蚂蚁,而是白蚁。白蚁也不是白色的蚂蚁,它和蚂蚁甚至是两个完全不同的物种。
白蚁在地球上有1.2亿多年的居住史,远超人类以及蚂蚁。从进化的角度上看,蚂蚁更接近蜜蜂,白蚁则与蟑螂是近亲。甚至有时,蚂蚁还会捕食白蚁。
为什么毁堤这个锅要蚂蚁来背呢?原来是,蚂蚁对光照的这种要求不要这么高,它可以忍受光照,所以它的巢都做得比较浅,一般都是在50厘米以上。而白蚁怕光,巢做得比较深,早早地躲到了土壤里面去。可见,蚂蚁被人们误解了几千年。
白蚁巢穴的结构
白蚁究竟是怎么破坏堤坝的呢?科学求证人带大家去看了它的地下王国。白蚁的一个主巢可以容纳几十个副巢,各巢之间有蚁道相通,蚁道分布半径可达数十米。蚁穴四通八达,相互贯通,有些甚至可以穿通堤坝的内外坡。 原来,小小的白蚁靠的是它们设计缜密、建造精良的蚁巢和蚁路来破坏堤坝下的土壤的。
历史上,古人试验了无数种解决“蚁患”的办法,最终证实了“塞穴法”的科学性。那么现代人又是如何解决这个难题的呢?与古人有着异曲同工之妙,人们把浆液通过蚁路灌到坝体里面,不仅可以填充白蚁巢穴,还能加固坝体,一举两得。
相传,一次,汉成帝与赵飞燕泛舟赏景,飞燕翩翩起舞,侍郎冯无方吹笙伴奏。不料,船行至湖中时,突然狂风骤起,险些将赵飞燕吹倒,冯无方飞身抓住了赵飞燕的双脚将她托起,飞燕在托举之下,继续从容舞蹈!这便是“身轻如燕”的典故。
身轻如燕的典故
那么,从科学角度出发,这种操作的难度有多大?物理老师李永乐给出了答案:“假设双臂弯曲成90度,站在手上的人有700N(约71.43公斤力)的重量,那么手臂需要施加7000N(约714公斤力)的重量才能够把她抬起来,然而人类的肌肉、骨骼是承受不了这么大重量的。”
这是一道物理题
如果体重再小一点呢?史书中,对于赵飞燕的身高体重并没有明确记载。根据我国现代女性平均身高和对应健康体重,再参照汉代以瘦为美的审美标准,大致可以推测赵飞燕的身高在155cm左右,体重不足40公斤。
赵飞燕的身高体重
既要拥有如此纤瘦的体型,还要掌握能够在手掌上跳舞的强大平衡能力,恐怕非技艺高超的杂技演员莫属了。
要给大象称体重,总共分几步?在东汉末年,曹操最小的儿子——曹冲,当时只有五六岁。他提出了利用浮舟来称出大象的重量,也就是我们小时候都学过的“曹冲称象”的故事。
如今来看,“曹冲称象”运用了哪些科学原理呢?一是阿基米德原理(浸入静止流体中的物体受到的浮力大小=该物体所排开的流体重量),二是牛顿第三定律(作用力与反作用力等大、反向,同时产生、同时消失)。
曹冲称象
据史料记载,阿基米德原理大约于17世纪传入中国,牛顿第三运动定律的提出时间也在17世纪末。显然,曹冲不可能知晓这两大力学原理。
2300多年前成书的《墨经》中记载,“荆之大,其沉浅也,说在具”。大意为:形体大,沉入水中的部分浅,道理在于平衡。这大概就是先人们对浮力原理的初步认知。曹冲自幼在宫廷中长大,天资聪慧、博览群书,或许他就是受《墨经》启发,习得此法。
除此之外,“伏地听声”“老马识途”这些历史典故是真是假?其中蕴含着哪些科学道理?纪录片也逐一给出了答案。
《典故里的科学》在输出知识的同时,也做到了“易懂”,最凸显的好处是,让孩子可以培养对一切提出问题和质疑的习惯,在提出问题的同时,也能够用科学的角度和不同的方式尝试去答疑解惑。
该片由中央广播电视总台影视剧纪录片中心出品,中央新影发现纪实传媒承制,以“参与型纪录片”为主导模式,用趣味动画引出典故,提出疑问,科学求证人沉浸式调查、溯源、多角度求证、专家趣味解惑及实验等,带来极大观赏性的同时,激发观众深入思索,也从中了解到古人的生活方式、科技发展和社会民情。
纪录团队用时3年,走遍全国40个地方寻访求证,共计拜访20多位历史、物理、生物、动物学、声学、舞蹈类等领域权威学者和名校名师、科普界达人,如:中国社会科学院历史专家靳宝,中国科学院动物研究专家黄乘明,知名科普专家、北京交通大学物理科学与工程学院副教授陈征,华中农业大学教授黄求应,首都师范大学舞蹈专业博士李石磊,以及“科普网红”、北京人大附中知名教师李永乐等,只为更好溯源历史,从各角度探究典故背后的科学真相。
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