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曾令爱因斯坦大为吃惊：中国古代玩具饮水鸟
中国古代玩具“饮水鸟”类似永动机的状态曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。“饮水鸟”的形象最后一次公开出现是在上世纪30年代时一本国外的科普读物上，之后就销声匿迹了。这只神秘的“饮水鸟”发明于什么时候？不可考；民间是否还有流传？不知道。借助当时的一些资料，我们找到了一些关于这种玩具的零星记忆。希望有心的读者能帮我们寻找到或能“复活”这只神秘鸟，让更多的现代人分享古人的智慧。
7月份开始的大型“中国古典物理玩具展”已经进入了紧张的筹备阶段，据北京玩具协会益智玩具委员会主任余俊雄老师介绍，他们正在急于寻找一个已经失传的叫做“饮水鸟”的玩具，或者希望能有有心人把这种玩具“复活”，以便这个神奇的“饮水鸟”可以在展览上与孩子们见面。
古老玩具是永动机？
与余老师一见面，他就兴奋地跟我描述起了这个传说中的玩具。据余老师介绍，这种古老的中国玩具外形就像一只鸟，主体由玻璃制成。它的身体是一根玻璃管，管的上端是一个小球，也就是鸟头，管的下端是一个大球，也就是鸟的尾部。球内装有液体，管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的，架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。为了让人不能看清鸟身体里的秘密，它的身体被涂上了黑色。而它的神奇之处就是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来。可是直立一会儿它又会俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，有会直立起来。就这样，它不停地点头喝水，就像是一台永动机。但是永动机在科学理论上是不可能的，那么这到底是怎么回事呢？
爱因斯坦也称奇
这一点连当代最伟大的科学家爱因斯坦都为它吃惊。余老师说，根据前苏联著名的科普作家别莱利曼编著的《趣味物理学续编》中提到，曾有人将这个涂了颜色、看不见内部奥秘的“饮水鸟”赠送给爱因斯坦博士，并对他说，科学家不是说永动机是不可能的吗，现在就让你瞧瞧这台永动机。当爱因斯坦看过并明白其原理时，真的十分惊叹“饮水鸟”的设计巧妙。因此这个玩具就被别人叫做“爱因斯坦也吃惊的玩具”。
充满奥秘的冒牌永动机
当然这种玩具并不是永动机，它之所以能不停地点头喝水，是因为它包含着复杂的物理学原理。原来“饮水鸟”内的液体是乙醚一类易挥发的液体，在高温里很容易蒸发，而液体的饱和蒸汽所产生的压力又会随温度的改变而剧烈的改变。
a.头部受冷，气压下降，尾部的液体因为吸力沿颈部上升。这样头的重量在增加，尾部的重量在减轻，重心位置发生变化，当重心超过脚架支点而移向头部时，鸟就俯下身到平衡位置。这个位置可以通过鸟嘴的重量来调试。
b.头部降低，内部发生两个变化。一是“饮水鸟”的嘴浸到了水，这样鸟头被打湿。二是上下的蒸汽区域连通，两部分气体混合，没有了气压差，但由于吸收了周围空气的热量，蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体，在本身的重量作用下流向下端尾部。
c.尾部变重，头部向上翘，液体全部集中到尾部，同时，头部的蒸汽因为刚粘到的水又开始冷却。
原来“饮水鸟”头部不断蒸发所吸收的周围空气的热量，就是这奇妙的“饮水鸟”能够活动的原动力。正是因为它使用的是周围察觉不到的能源，所以才会被人误认为是永动机。
失传原因不明
余老师说，他第一次听说这个玩具是几年前在美国。因为工作关系，余老师经常参加美国的一个“中国古典益智游戏基金会”所举办的游戏年会。在参加这些年会时，余老师发现美国人竟然对这个玩具很有兴趣，余老师后来在国内多方查找，但一直没能找到。
据余老师介绍别莱利曼是在1936年撰写的《趣味物理学续编》中提到这个玩具，另外日本东北大学教授酒井高南编著的《玩具与科学》中也提到过，也就意味着，这种“饮水鸟”至少是在上世纪30年代就已经存在了。但是它到底是谁发明的，在什么时候发明的，都没有文献记载。
古老玩具代表传统文化
余老师说，现在有很多人提倡弘扬中国的传统文化，中国古老的玩具就是一个极好的代表。我国有很多富有科学知识的古老玩具。跟现在的电子游戏相比，它们一样有趣，并且不会使孩子们成天闷在房间里，对身体健康和性格的形成都有好处。让孩子们在玩这些玩具的同时，能知道一些科学知识。(竞报) |
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发表于 2005-6-1 12:22:29
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