“要学好科学，学习的过程要足够有趣，并且融入生活情景，激发孩子的好奇心，让孩子从探索中找到知识的乐趣，这样才能真正激发他们的内力。”
——年诺贝尔物理学奖得主卡尔·威曼教授
科学实验带给孩子不仅是知识面的扩充，它更像是一种思维模式的改变。
从某种意义上讲，思维的广阔性、灵活性、逻辑性、独创性，将决定孩子未来的发展。
于是今天，小编跟大家分享一档日本目前很流行、很有趣的科普节目——《献给未来的科学家》。
节目由日本国立材料研究所监制，它从材料的物理性质出发，一集用3至6分的实验时间，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。
节目在第一集中介绍了一种叫做“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吗？
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
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
滑轮看起来像是在真空当中行走
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
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
整个实验过程虽然比较简单
却能让孩子认识到
即使寻常普通的材料物质里
通过融入新的想法和挖掘物质的不同特性
也能发现许多有趣的现象
动动手做一些在安全范围内的科学实验
在乐趣中获得知识
永葆一颗好奇的心
让孩子对万物保持思辨的态度
对疑惑保持求真的精神