中國古代玩具“飲水鳥”類似永動機的狀態曾經讓大科學家愛因斯坦也驚嘆不已。“飲水鳥”的形象最後壹次公開出現是在上世紀30年代時壹本國外的科普讀物上，之後就銷聲匿跡了。這只神秘的“飲水鳥”發明於什麽時候？不可考；民間是否還有流傳？不知道。借助當時的壹些資料，我們找到了壹些關於這種玩具的零星記憶。希望有心的讀者能幫我們尋找到或能“復活”這只神秘鳥，讓更多的現代人分享古人的智慧。 2005年7月份開始的大型“中國古典物理玩具展”已經進入了緊張的籌備階段，據北京玩具協會益智玩具委員會主任余俊雄老師介紹，他們正在急於尋找壹個已經失傳的叫做“飲水鳥”的玩具，或者希望能有有心人把這種玩具“復活”，以便這個神奇的“飲水鳥”可以在展覽上與孩子們見面。 古老玩具是永動機？ 與余老師壹見面，他就興奮地跟我描述起了這個傳說中的玩具。據余老師介紹，這種古老的中國玩具外形就像壹只鳥，主體由玻璃制成。它的身體是壹根玻璃管，管的上端是壹個小球，也就是鳥頭，管的下端是壹個大球，也就是鳥的尾部。球內裝有液體，管的下端浸在液面下。整個鳥身是密閉的，架在壹個類似鳥腿的座上。它的頭部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。為了讓人不能看清鳥身體裏的秘密，它的身體被塗上了黑色。而它的神奇之處就是，在鳥的面前放上壹杯水，鳥就會俯下身去，把嘴浸到水裏，“喝”了壹口後，又直立起來。可是直立壹會兒它又會俯下身去，等到鳥嘴浸到了水，“喝”了壹口，有會直立起來。就這樣，它不停地點頭喝水，就像是壹臺永動機。但是永動機在科學理論上是不可能的，那麽這到底是怎麽回事呢？ 愛因斯坦也稱奇 這壹點連當代最偉大的科學家愛因斯坦都為它吃驚。余老師說，根據前蘇聯著名的科普作家別萊利曼編著的《趣味物理學續編》中提到，曾有人將這個塗了顏色、看不見內部奧秘的“飲水鳥”贈送給愛因斯坦博士，並對他說，科學家不是說永動機是不可能的嗎，現在就讓妳瞧瞧這臺永動機。當愛因斯坦看過並明白其原理時，真的十分驚嘆“飲水鳥”的設計巧妙。因此這個玩具就被別人叫做“愛因斯坦也吃驚的玩具”。 充滿奧秘的冒牌永動機 當然這種玩具並不是永動機，它之所以能不停地點頭喝水，是因為它包含著復雜的物理學原理。原來“飲水鳥”內的液體是乙醚壹類易揮發的液體，在高溫裏很容易蒸發，而液體的飽和蒸汽所產生的壓力又會隨溫度的改變而劇烈的改變。 a.頭部受冷，氣壓下降，尾部的液體因為吸力沿頸部上升。這樣頭的重量在增加，尾部的重量在減輕，重心位置發生變化，當重心超過腳架支點而移向頭部時，鳥就俯下身到平衡位置。這個位置可以通過鳥嘴的重量來調試。 b.頭部降低，內部發生兩個變化。壹是“飲水鳥”的嘴浸到了水，這樣鳥頭被打濕。二是上下的蒸汽區域連通，兩部分氣體混合，沒有了氣壓差，但由於吸收了周圍空氣的熱量，蒸汽的溫度略有上升。這時上升到頭部的液體，在本身的重量作用下流向下端尾部。 c.尾部變重，頭部向上翹，液體全部集中到尾部，同時，頭部的蒸汽因為剛粘到的水又開始冷卻。 原來“飲水鳥”頭部不斷蒸發所吸收的周圍空氣的熱量，就是這奇妙的“飲水鳥”能夠活動的原動力。正是因為它使用的是周圍察覺不到的能源，所以才會被人誤認為是永動機。 失傳原因不明 余老師說，他第壹次聽說這個玩具是幾年前在美國。因為工作關系，余老師經常參加美國的壹個“中國古典益智遊戲基金會”所舉辦的遊戲年會。在參加這些年會時，余老師發現美國人竟然對這個玩具很有興趣，余老師後來在國內多方查找，但壹直沒能找到。 據余老師介紹別萊利曼是在1936年撰寫的《趣味物理學續編》中提到這個玩具，另外日本東北大學教授酒井高南編著的《玩具與科學》中也提到過，也就意味著，這種“飲水鳥”至少是在上世紀30年代就已經存在了。但是它到底是誰發明的，在什麽時候發明的，都沒有文獻記載。 古老玩具代表傳統文化 余老師說，現在有很多人提倡弘揚中國的傳統文化，中國古老的玩具就是壹個極好的代表。我國有很多富有科學知識的古老玩具。跟現在的電子遊戲相比，它們壹樣有趣，並且不會使孩子們成天悶在房間裏，對身體健康和性格的形成都有好處。讓孩子們在玩這些玩具的同時，能知道壹些科學知識。 讓愛因斯坦驚訝的玩具（2006.5） -------------------------------------------------------------------------------- 央視國際 www.cctv.com 2006年08月02日 09:54 來源：CCTV.com 它是壹種充滿神秘色彩的古代玩具。它曾經困惑了壹代物理學大師愛因斯坦，半個世紀以來它卻銷聲匿跡。現代人能否找到它的蹤跡呢？半個世紀的懸疑能否被揭開謎底呢？ 請跟著我們的腳步，壹起來孜孜不倦地尋找——讓愛因斯坦驚訝的玩具。 孜孜不倦尋找線索的余俊雄 飲水鳥，現實中的傳說 2005年6月以來，北京市玩具協會的余俊雄老師就沒歇過。按照計劃，中國古玩具展覽即將在同年8月開幕。作為籌備委員的余俊雄壹直在忙著為這次展覽四處搜集展品。到了7月初，計劃中的各種展品大都就位，但余俊雄依然憂心忡忡，因為壹件非常重要的展品還沒有眉目。 余俊雄到底在尋找什麽呢？ 原來他尋尋覓覓著壹種叫“飲水鳥”的玩具。 飲水鳥是壹種充滿神秘色彩的玩具鳥，據說只要在它的面前放上壹點水，它就會不知疲倦地擺動不停。但是半個世紀以來，它卻銷聲匿跡於茫茫人海中，無論是於俊雄和他的同事，還是其他人，誰都沒有見過這種玩具鳥的廬山真面目。 余俊雄對飲水鳥的最初印象，來自於壹本蘇聯物理書——《趣味物理學》。書作者，當時蘇聯的科普作家別蘭迪曼，在書上記載著這樣壹種鳥：只要有水喝，它就能不停地運動下去。於是從上個世紀70年代開始，余俊雄就踏上了尋找這神奇小鳥之路。他在尋找過程中發現，關於飲水鳥的記載和描述，大多出自國外研究者之手，而且他們都明確地稱之為“中國飲水鳥”。 這種玩具鳥究竟是什麽樣子？它是否真的源自中國，是中國古人智慧的結晶？如果真是這樣，為什麽國內沒有相關的史料記載呢？ 飲水鳥 30年來，余俊雄查找了大量古籍資料，但始終沒能找到飲水鳥誕生的確切年代。在漫長的追尋中，他又聽到壹個讓人稱奇的事情。東京大學教授寫的《科學與玩具》壹書中，將飲水鳥和愛因斯坦聯系在了壹起。書中指出，當年有人將飲水鳥送給愛因斯坦，這位極具智慧的大師對這只神奇的小鳥愛不釋手，還大吃壹驚道：“永動機出現了！”後來還專門搜集過這樣的飲水鳥。 既算不上是精美工藝品，也不是什麽高科技產品的小鳥，偏偏引起了壹位現代物理學大師的關註。這個神奇玩具曾在愛因斯坦手中輾轉，它因此有了壹個響當當的別稱；“讓愛因斯坦也吃驚的玩具”。從那時起，飲水鳥就已經名聲在外，有人叫它“來自中國的永動機”。 眾所周知，能量守恒原理已經被現代物理學反復驗證，成為壹條公認的原理。但飲水鳥聽上去似乎在挑戰這壹理論：它既不用借助機械等外力，也不用現代的電、磁等能量幫忙，只要面前放上普通的水，它就能運動不停…… 可飲水鳥究竟靠什麽實現運動？飲水鳥的制作工藝是否流傳下來？現代還有人會做這種玩具嗎？余俊雄壹直被這樣的疑問困擾著。 飲水鳥 飲水鳥，千呼萬喚始出來 眼看著開展的日子壹天天臨近，尋找這件古老玩具的工作卻絲毫沒有進展，余俊雄真是心急如焚。雖然不斷有同事勸他，不要再為這件玩具費心，但他還是不願意就此放棄。情急之下，余俊雄想到了壹個辦法：借助網路、報紙等媒體，擴大搜尋面。 果然，尋找飲水鳥的消息很快有了反饋，大量的信件和電話紛至沓來，其中壹個網友發來的消息讓余俊雄喜出望外，這位網友曾經在華北電力大學學習時，在實驗室看到過飲水鳥。於是，余俊雄第二天快馬加鞭地趕往位於河北保定的華北電力大學。在這所大學的物理實驗室中，他終於看到了這只夢寐以求的小鳥。 余俊雄面前的這只小鳥，無論是外形還是運動情況，都和史料中描述的非常相似。可它的內部結構是否也和古代飲水鳥壹致呢？由於華北電力大學只有這麽壹個收藏，老師們從沒舍得打開過，其內部的結構自然也就不得而知了。但余俊雄明白，只有了解了小鳥肚子裏裝的究竟是什麽，才能清楚飲水鳥不停擺動的秘密。 盡管於俊雄還是心存不解，不過能找到這樣壹只玩具鳥已算是相當幸運了。既然學校不願意飲水鳥被帶走，那麽拍張照片帶回北京也行。可就在余俊雄離開華北電力大學回到家中時，他接到壹個讓他既興奮又吃驚的電話。華北電力大學壹位上了年紀的老師提供了這樣壹條線索：飲水鳥是學校從壹位叫孫貴的沈陽老工藝人那裏收購來的。緊接著，沈陽的孫貴打來電話說，飲水鳥是他做的。 這真是“柳暗花明又壹村”啊！可孫貴真的就是飲水鳥的制作者嗎？他和當年流傳世界的飲水鳥之間又有什麽關系呢？找到他，飲水鳥的秘密就能大白於天下嗎？ 飲水鳥 飲水鳥，終現廬山真面目 來自沈陽的電話讓余俊雄半信半疑，但展出的日子迫在眉睫。為了不放過任何壹點希望，他第二天壹早就動身趕往沈陽。 壹走進孫貴的家，余俊雄好像進入了壹個玩具鳥的世界。屋裏屋外，上上下下，都擺滿了五顏六色的玩具鳥。它們就是傳說中的飲水鳥嗎？孫貴就是飲水鳥的制作者嗎？ 孫貴指著這些玩具鳥告訴余俊雄，這些鳥和他在華北電力大學見到的壹樣，是他這些年斷斷續續制作出來的飲水鳥。琳瑯滿目、樣式各異的飲水鳥，大量的文字材料，以及孫貴對制作時間的描述，都讓余俊雄相信孫貴就是這些飲水鳥的制作者。可孫貴的手藝又出自何處？ 孫貴告訴余俊雄，這門手藝來源於幼年時對父親手藝的零星回憶。那個時候的孫貴家，到處彌漫著股乙醚味，孫貴就是憑借著這些記憶，壹邊回憶，壹邊摸索制作飲水鳥。 孫貴和他制作的飲水鳥 飲水鳥絕不是什麽永動機，它實際上是巧妙利用了物理學裏的熱力學原理。由於乙醚很容易揮發，而飲水鳥壹頭壹尾的溫度差異，能讓玻璃管裏的乙醚蒸汽的分布發生變化，從而改變飲水鳥的重心。而飲水鳥不斷喝水，又會被水不斷打濕頭部，頭部水分的蒸發吸收了周圍空氣的熱量，再次產生溫度差異，這就促使飲水鳥能夠不停地活動。 隨後的試驗中，孫貴還發現：無論是加乙醚還是酒，甚至普通的水，飲水鳥都能運動不停。只不過乙醚的揮發性更強，飲水鳥的運動會更頻繁。這就很容易判斷出，古人在沒有乙醚的情況下很可能是加水或者酒制作的。 兩段玻璃管，壹點乙醚，壹些普通的棉花，就能制作出壹只不知疲倦的小鳥。這聽上去簡單，可要讓它不停歇地運動並不容易。為了從記憶中復原這只小鳥，孫貴傾註巨大的心血，克服了許多困難。比如，飲水鳥平衡的難以掌握，加入乙醚份量的難以確定。當年的嘗試非常不順利，最初做出的小鳥有些運動持續時間非常短，有些則根本無法動彈。為了解決這些難題，孫貴不得不反復試驗並求助壹些物理老師，找規律，創平衡。 通過20多年的努力，孫貴終於掌握了壹些制作竅門。要讓小鳥動起來，壹是要把握好鳥兒身體裏乙醚的量，過多會讓身體太重，過少則無法帶動身體擺動。二是要找好小鳥身體的平衡點，最佳的支點才能保證小鳥運動自如。 由於空氣中濕度、溫度的變化，都會影響到飲水鳥頭部水分的蒸發速度，因此這只小鳥還成了壹名氣象預報員。 根據孫貴的回憶以及事先搜集到的歷史資料，余俊雄推斷，至少在清代中期飲水鳥就已經誕生了。清楚了小鳥身體的具體構造，以及裏面蘊藏的東西，所有的謎團似乎慢慢清晰起來。 飲水鳥終於出現的展會上 此時，時間已接近2005年7月下旬，為了保證在8月的中國古玩具展覽上，人們能看到樣式各異的飲水鳥，孫貴特地趕制出壹批新的玩具鳥。8月15日，這種曾經讓愛因斯坦也吃驚的神奇玩具終於在展會上露面，成為展會上最引人註目的壹件展品。 參考： /view/752866.htm?fr=ala0_1
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