魔术中的物理课题研究论文

1.光线的精确把握，有很多舞台魔术中都用到了透镜的作用，将光线扭曲。还有平面镜，有一个很常用的技巧，就是将一块平面镜斜放到一个正方形的纸盒或纸箱中，在镜子下面可以放置很多的道具，而在观众看来，那会是一个空箱子。2.力学的掌握，有一些简单的悬浮就是利用力矩平衡原理做到的。还有象那种人体倾斜。魔术表演得很大一部分都是靠“反物理”的现象来达到使观众惊奇的效果，观众从自己以前所学的知识中认为，那是不可能的，而魔术师做到了，那种发自内心的喜悦和惊奇，是只有魔术才能做到的。所以，魔术更要再精研物理之后，才能做出这种“反物理”的效果。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------大卫穿越长城美国超级魔术大师科波菲尔表演的魔术--穿越长城，长城是中国人民智慧的结晶，魔术师是不可能采用钻洞，挖墙来达到魔术神奇的效果，唯有采用魔术的障眼法。让我将这套魔术的表演过程描述一下，也许你可能明白一二。魔术师从木梯登上一个靠墙的舞台，四周立刻围上白布，灯光起，白布上出现魔术师的身影，这时木梯悄悄地移掉，通过大吊车吊到长城另一边，在魔术师从长城钻出来后，木梯靠上去，魔术师从木梯下来。注意我为何大量描述木梯呢？原来机关就在木梯上，木梯是经过特殊设计的，刚好能容下魔术师。其它我不说了，你明白了吗！卡车消失超级魔术师大卫把一辆巨大的卡车，开到舞台X，用巨大的铁笼罩住，等观众看清楚后，铁笼外面罩上白色幕布。然后请观众手挽手围成一个大圆圈，把白色幕布团团围住。不久，白布从上倒下，卡车消失了。在观众眼前消失了！原来，卡车里装了很多人，幕布下来的时候，观众上台，在观众围圈的过程中，车上的人下来，和观众相对，灯光照出了他们的影子，台下的观众以为是上台的观众的影子，其实是里面人的身影。卡车上其余的赶紧把铁笼与卡车连接，铁笼是可以活动的，在幕布降下的同时，灯光改变，铁笼和里面的人全部收到了车里，卡车被一个巨大的起重机吊到了舞台上方，观众只看见上台的观众手挽手围成一圈，卡车不见了。这个魔术和穿越长城，遮盖自由女神以及遮盖飞机的魔术方式非常接近。但是没有钱是表演不了的，要花很多很多钱来搭建舞台和做道具。锯人超级魔术师大卫 “锯人”是魔术史上令人惊讶不已的传统节目之一。表演时, 表演者让他的助手们把一个长方形木箱抬到一张桌子上。箱子的上面和四周均可打开，向观众交待以后，一位女助手躺进箱子，将头和脚露在箱子两端的小孔外面。于是，表演者拿起锯子，把箱子连同女助手一锯为二，在锯缝中再插入两块板。现在可使箱子的两部分互相脱离了，观众们看到女助手的脚在动、脸在笑。 “戳穿西洋镜，一点不稀奇。”原来，参与表演的有两名女助手，第二名助手事先早就躺在桌子里面了。这位人们看不见的女助手可通过箱子底部的翻板把腿伸进箱子，使脚露在箱外，而当着观众的面进入箱子的女助手却把腿曲了起来。还有一个锯人魔术，是大卫改装了的，因为不能老表演被识破了的魔术，这回是一个女助手哦！不过这个箱子可以往下凹下去，女助手睡上去以后，屁股陷下去了，腰也陷下去了，魔术师在合拢木板的时候，在女助手的腰上面插了一块钢板，然后他拿电锯开始锯，锯到钢板就停下来，头和身子被锯开了，其实没有锯到啊！空中悬人超级魔术师大卫会飞，他可以让一个女助手悬在空中，一上一下，什么东西也没有支撑。可以把腿变得不见。他可以吗？当然可以！他是这样做的：他自己一定会穿一身黑色的衣服，带黑色的手套，这是一个伟大的魔术师不能不这样穿的，为什么这么穿呢？因为可以遮掩。魔术师把助手（穿一身白色的连衣裙），平放在空中，有几个脚架支撑，他一个一个脚架去掉，最后只剩一根柱子，其实其他的脚架根本就没有用，只有这个柱子连在助手身上，助手的背上有钢板，很容易固定。在这个时候，魔术师让助手上上下下，还不算稀奇。可是其他的助手居然把最后一根柱柱也取了，可这个女助手还浮在空中，怎么回事呀？巧巧一定会这么问！原来魔术师在其他助手拆最后一个柱子时（他有时是用一个扫帚代替钢柱，其实里面也有钢，要不然怎么撑得住嘛！），魔术师两只手臂上各有一根钢条，插进了女助手背上的机关里，靠魔术师的臂力，把女助手支撑起，观众看呆了。呵呵！巧巧没有力气，可以把洋娃娃浮在空中呀，试一试，很好玩哦！你也可以让洋娃娃飞起来！神出鬼没的一杯水表演者拿起一个纸杯，从一个大玻璃杯往纸杯里倒水，将纸杯中的水再倒回一点到玻璃杯。以表明这一切都是真的。然后把纸杯放进一顶帽子，帽子事先已作过交代。突然表演者想起什么来了；他从胸袋里摸出一个装水果的纸袋，把纸袋交代清楚，小心地从帽子里拿出纸杯，放进纸袋烟，将纸袋上面提住，用双手慢慢把它提成一团，没有漏出一滴水来，接着把纸团塞进裤袋里。表演者对观众说，他要把弄皱了的纸杯连同消失了的水重新变到帽子里去，说着从裤袋里拿出捏皱了的纸袋，并将它扔进帽子里。这时，表演者故意装作在往帽子里看，并把看到的情况——纸杯如何在复原——告诉观众，然后以很慢的动作，用食指和拇指从帽中取出复原了的纸杯和水，把水倒回大玻璃杯。用手指夹住帽沿，将帽子翻倒过来，倒出来的只有弄皱了的纸袋。帽子是空的，不妨展开纸袋交待一下。作为道具的帽子可向观众借，因为帽子是不做过门的。但纸杯是经过处理的，实际上有二个纸杯，其中一个纸杯的底被剪掉，将这无底杯放进另一个林子。此外再准备二个同样的水果纸袋，将其中包出个事先捏皱后放进裤袋。再准备一个有把的大玻璃杯，杯中盛水，把水倒入二个叠在一起的纸杯，将纸林放进帽子，这时不要马上把无底杯拿起来，否则观众会怀疑；既要拿出来，何必放下去。因此表演者故意装出想起了有个纸袋，把它拿出来向观众出示，然后再去拿出无底杯，小心翼翼地将其放入纸袋，一下子把纸袋弄瘪，放入裤袋。同样也不要马上把预先放着的纸袋拿出来，因此表演者最好眼观众说几句话，接着拿出空纸袋，扔进帽子。以后的过程已不言而喻，不必赘述。空中飞人1.在舞台X放两张椅子。2.一个人躺在椅子的X，头脚刚好躺在椅子上。3.表演者则拿一张床单，盖在躺卧的人身上，只露出头和脚。4.表演者念咒时，用脚移开躺着的人脚部那张椅子，而躺着的人，依然不动！然后，将头部的椅子也拿开。但是，躺着的人还是丝毫不受影响，仍然可以随着咒语上升或下降。原来睡着的人的腿是假的，他实际上是蹲着的。明白了吧？人体三分身舞台中摆一只立柜，柜门上绘有一个粗线条的人物轮廓，其头部、左右手及左脚处都开有一个洞。表演者打开柜门，请一位女演员进入柜中，并随手关上柜门，这时，女演员面都对着头部洞口，左右手和左脚也各伸出洞口外。表演者指指柜中女演员手足，女演员的手、脚摇了摇，证明她确实在柜里。接着，表演者取二块薄钢刀，—一插入柜腰中处，随后向右边一推，柜中节被分开了，柜中间还能容表演者的一块手帕挥来挥去，以示柜中节确被移开，显然女演负的确被分成三段了。虽然女演员的头、手和脚各分布于三处，但令人惊奇的是，她的头，手和脚还能自如地活动呢！最后，表演者将柜中节推回原处，拨出薄钢刀片，打开门，女演员仍笑容满面地从柜中走了出来。“人体三分身”是一套现代的外国大型魔术。法国魔术家让 ·罗加尔，1982年在法国巴黎举行的世界魔术锦标赛时作了精彩的表演。“人体三分身”它的机关除了道具设计精巧以外。关键是根据色彩学的原理对道具进行绘制，从而使观众产生视觉误差。推开柜中节后，中段和上下段相连的部份看上去很窄狭，似乎人体无法通过，其实它是有一定宽度的。只要女演员腰身苗条，有一定的柔腰基本功，侧身在柜中节是不成问题的。自由女神的消失美国超级魔术大师大卫.科波菲尔表演的魔术--自由女神消失，着实让世界大吃一惊。这一魔术谜底至今仍未能揭示。中国魔术界从专业的角度进行了一番研究，终于略知一二，但仍未全部破解。大家都明白，自由女神是不可能消失的，消失的只会是我们短暂的记忆，在这里我不可能手把手地教大家如何表演这套魔术，因为这套魔术耗资几百万美元，国内没有一位魔术大师可以表演。我仅作提示：搭建作为观众席的巨型地板是活动的，它可以与自由女神形成一定角度，由于观众席距离自由女神很远，只要一个小小的倾斜角度，就可足以让自由女神消失。在地板倾斜同时，遮挡自由女神的黑布其实也在同时上升，一切动作都是由电脑控制缓慢运作，观众无法觉察，等黑布掉下来的时候，观众只能看到自由女神上方的空荡荡天空，自由女神也就神奇消失了。火苗穿巾表演者右手拿着一块纱巾，左手拿着一只启燃火苗的气体打火机，然后他将纱巾往火苗上一挨，火苗即穿过纱巾顶面。他又把纱巾移来移去，既不曾烧毁纱巾，也没有把火熄灭，颇为离奇有趣。一、表演前，将气体打火机启燃（火苗大小要适中），然后将纱巾从火苗底部一边挨入，并马上用右手来回牵动，这样，纱巾就不会烧坏了。二、由于气体打火机的火苗底都是向上浮起的（与其它火苗不同）。故能穿过薄纱巾上面。因此，只要不断往复牵动纱巾，即可使火苗浮于纱巾上面了。冻不死的魔术师超级魔术师大卫把自己关在冰窟窿里，几天几夜，不吃不喝，拆掉冰块后， 安然无恙。冰窟窿用巨大的冰块组成，整个过程由摄像机监控，魔术师身上有医学用的监控器，在外面可以看到魔术师的心跳和呼吸变动。原来在冰窟窿的地板下有个开关，正好够一个人爬上爬下，下面是一个很舒适的小屋，魔术师找了一个和自己一样高的人，先睡在下面大吃大喝，等魔术师冷得受不了，那个人就爬上来，站在他背后，魔术师和他换位，像金蝉脱壳一样，换人。反复这样换，观众看见影子一点也没有变，可是人已经换掉了，怎么会冷的受不了呢？监视仪器也可以看见里面的人的心跳。真正的魔术师正在地窖里喝酒呢！纸牌魔术魔术师请一位观众抽一张牌，并在纸牌的任何部分撕下一角，将这一角保存好。然后魔术师把这张牌撕碎、烧成灰，并与火药拌和。另一位观众拿着一根钉子，魔术师请他把火药和钉子装到枪膛里去。接着，他拿过枪，对着墙壁射去。从枪口射出的钉子将被撕碎的纸牌钉在墙上，只是缺了给观众撕掉的一角。将那撕去的一角取来核对，完全吻合。这一奇妙节目的奥秘在于：当魔术师拿到被观众撕掉一只角的纸牌时，同时将另一张纸牌放在上面，也撕掉类似的一个角，他就用这张牌继续表演下去，而原牌由助手拿到后台去了。枪是经过处理的，即魔术师可以偷偷地把钉子重新从枪里拿出来。助手在台后将牌用钉子钉到一小块木板上，这块板用和舞台背墙根同的糊墙纸贴上。墙上有一个孔，小木板从此孔后面椎过去，孔前挂着有线相连的一块墙纸。当魔术师开枪射击时，助手将线一拉，这块墙纸便落到地上，于是小木板出现了，看来好象钉子及纸牌都是射上去的。戳不破的气球气球怎么会戳不破呢？可魔术师在观众面前用一根金属针穿刺气球，气球确实不会炸掉。表演者事先对气球已作如下处理：将充足气的气球稍为放掉一点气，然后在气球相对的两端分别贴上一条3厘米长的透明胶带。表演者右手拿针，从上往下在贴胶带处插入气球，从另一端贴胶带处穿出，胶带能使“伤口”不再扩大，因此气球内的气体是十分缓慢地泄漏的。抽出金属针，轻轻弹一下气球，让它在空中飘浮一会，使观众看到它“安然无恙”。当表演者再次把针插入气球时，只听得“啪”一声，气球炸了，因为这次不是从胶带处插入的。这第二次穿刺是十分必要的，由于气球有了“伤口”，气体在慢慢跑出来，气球就越变越小，所以必须让它炸掉以“灭口”。还可以用纸筒把长条型的气球裹起来，吹胀后，用毛衣针刺，也刺不破，因为气球在纸筒里也吹不满，试试看！魔筒取物表演者面前的桌子上放着一个四方形的筒，正面是漏窗，通过漏窗可以看到里面还有一筒。表演者将外筒拿起，并从各个角度给观众看，然后重新套在内筒上。这时将手伸过去拿内筒，观众通过漏窗可以看见表演者的手。拿起内筒，向观众证明它也是空的。一旦内筒塞进外筒，表演者的手就伸进内筒，取出无数手帕、花朵。最后将外筒拿掉，放在一边，再提起内筒。桌上出现了一盆花。观众是无论如何也发现不了其中奥秘的，因为内筒里有一个用黑色纸板做的管子，由于外筒的内壁涂了不反光的黑色，所以即使将内筒拿出来给观众看时，通过漏窗也发现不了里面外黑色管子。当然，外筒和内筒是不能同时取出来亮相的，所以这两个筒只能轮番出示。二个筒都用薄木屑板做成，黑色管子的下面有个封底，可将两筒及管子直接放在桌子上，也可加一个架空小平台；这样更能避嫌疑，不致使观众想到桌子板里会有什么秘密。如果最后要变出一盆花，则黑色管子不应有底。必须注意一点，即表演时从上面不许有光线照入筒内，否则黑管易被发现，表演前应从观众角度试看一下光线。倘若能在黑管上口内壁粘一个金属片，在这金属片上固定一小块烟火纸，表演一开始就用烟头或蜡烛将烟火纸引燃，产生烟花，既好看又有说服力（表示里面即使有东西。也给烧坏了）。此外，还可变出绸手帕和压缩的圆柱报纸灯笼。而且、可以在灯笼的底部装上微型电池和微型灯泡，事先将它们的电路接通，但用绝缘纸隔开，并让绝缘纸与灯笼上部的提把相连。这样，－旦提起灯笼；绝缘纸便被抽掉，灯笼就亮了起鸟笼飞遁魔术师用手拿着一个四方形鸟笼，不加任何遮盖，突然鸟笼不见了。鸟笼由二个金属框架组成，用金属棒相连，看上去似乎这个鸟笼非常结实。实际上这些金属棒是活络的，因此鸟笼可很快倾倒放平。表演者右手的手腕后面有一个皮做的硬袖口，一根强有力的橡筋固定在硬袖口上；橡筋的另一头穿过袖子，绕过背部，从左手的袖口里出来，拿在手里。表演时，将橡筋的末端挂在鸟笼上，双手拿着鸟笼，同时压鸟笼的窄头，双肘张开一个角度，橡筋于是拉紧。只要表演者很快往前压，把笼子推倒，橡筋便立即将拆散了的鸟笼拉进左手袖子里，到达表演者背部。面对这一突如其来的消失动作，人的眼睛无法及时识破。后来，遁变的东西越来越大，如正在播送节目的收者机、开亮的台灯、盆花、煤油灯等，在这种情况已先用方巾一遮，以便掩护东西消失。大鸟笼显然是不可能通过袖子消失的，它们必须隐遁在别的地方，比如藏到托盘或小魔桌之类的底座里去。但这些底座往往显得很小，人们根本不会想到它们容得下收音机和台灯这样的大件，实际上这些东西是很快解体后消失在底座中的。不过表演这一节目时，观众和演员需保持一定距离，如果距离太近，观众除了看得真切以外，还会听见道具发出的声音，秘密容易被戳穿。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------欣赏魔术神奇及无法理解的事总令人印象深刻，而魔术表演能让人们感受到忘却现实的愉快，这正是它最吸引人的地方。就舞台魔术来说，它可以和各项表演艺术相融合的，例如:舞蹈、戏剧等...所以，观众在欣赏时，不但可以看到魔术的神奇，同时也可以感受到与其它表演艺术结合，相互辉映的效果。而以近距离魔术来说，魔术师就在你身边，不论是扑克牌或是钱币，你不但可以仔细观赏，甚至可以亲身参与，这又是另一种欣赏乐趣。坦白讲：魔术本来就是假的，但最重要的是，任何一个魔术的原理，无论多简单，都是设计者的智能与心血的结晶，所以，为了尊重设计者，也为了观众能欣赏到最好的效果，站在表演者的立场，在不熟练之前，不能轻易的做表演，而在表演之后，也不能随便说明原理；相对的，在观众的立场，要求表演者公开其原理或把道具借出观察，除非是正式的教授魔术场合，否则都是不恰当的做法。尤其是在观赏近距离魔术时，更不可"动手"或用其它方式干扰表演者，这都是对魔术表演应有的基本尊重。碍于目前一般大众对魔术的认知并不足，希望藉由此篇文章，提升观众欣赏的乐趣及支持与认同，也希望能有更多的同好加入表演的行列。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------魔术的由来:中国魔术简史中国魔术源远流长，古时称之为"幻术"或"眩术，民间称之为"戏法"，到近代才称为"魔术"。据说最早的中国魔术出现於夏朝。"夏桀既弃礼仪，求倡优侏儒，而为奇伟之戏。" 刘向【列女传】曾国珍先生在其著作【中国魔术】中说"这里所说的戏，既不是原始的舞蹈，也不是汉代以后的戏剧，而是正在形成的戏法、杂技之类的表演..."春秋战国时期，诸侯相争，百家争鸣。"士、客" 阶层於这个时候兴起，当时的诸侯君王不少都深信方士、术士之言，追求长生不老之术。这些"士"当中有不少是身怀奇技的能人，或是幻术高手。已夫的墨子枕中记说这些方士能够把人随处隐藏，也能含笑间由男变女，还可以让人"飞行上下"。在春秋战国时期，已经有从西域传来魔术的记载 :"周穆王时，西极之国有化人来，入水火，贯金石；反山川，移城邑；乘虚不坠，触实不。千变万化，不可穷极。既已变物之形，又且易人之虑。穆王敬之若神，事之若君"【列子‧周穆王篇】到了汉代，中国戏法大盛。魔术自汉代开始成为朝廷宴会享乐的重要节目。汉武帝派张骞出使西域，促进了中外文化的交流。为了炫耀汉朝国力的强大，汉武帝於长安的"上林宛"设"酒池肉林"，举行了一场空前的魔术杂技大�演，内容包括有最早记载的中国魔术节目"鱼龙曼延"和"东海黄公"等等。(注:有关"鱼龙曼延"、"东海黄公"、"角抵戏"等等，将会在"中国魔术小辞典"中有更多的介绍。)"三年春，作角抵奇戏，三百里内皆观之。"【汉书】"作巴俞、都卢、海中、砀极、漫延、鱼龙、角抵戏"【汉书‧西域传】这次百戏大汇演的表演者还有"安息国("古波斯)派来的"黎轩"魔术家，表演了吞刀、吐火、屠人等魔术节目。佛教自汉朝开始传入中国，对中国的文化产生极大的影响。据说著名的僧人"鸠摩罗什"和"佛图澄"也懂得戏法。除了佛教之外，道教亦在中国开始发展，中国有不少传统戏法的名称都带有道教色彩，例如"仙人摘豆"、"三仙归洞"、"八仙过海"等等。更有不少魔术师的艺名都以仙自居，例如宋代的"林遇仙"、"施半仙"、"王小仙"和近代的"莫非仙"等等。三国时期的"左慈"善於表演"空竿钓鱼"、"掷杯变鸟"等精彩的节目。有关他的事迹在"后汉书"、"搜神记"都有记载。"三国演义"中第六十八回的"左慈掷杯戏曹操 "更是有名的情节，有兴趣可以按此看看。日本的"信西古乐图""入壶舞"即中国的"缸中遁人"戏法隋唐时代，仍有不少的大型的宫廷魔术表演。大业二年，隋炀帝在洛阳举办了一场百戏大�演，招待突厥可汗。表演规模高达数万人。到了唐代，中国魔术开始流传到日本去。现藏於日本正仓院的"信西古乐图"，便记载了由唐代传往日本的一些魔术，包括"入壶舞"、"卧剑上舞"、"入马腹舞"等。宋代外患频繁，不少宫廷艺人流落江湖，民间戏法得以发展。这些江湖艺人称之为"路岐人"，即是旁徨岐路，朝不保夕的意思。当时艺人街头表演的场地称为"瓦舍"，可算是古代的游乐场。宋代亦出现了中国最早记载的魔术表演团体—云机社。云机社以"林遇仙'为首，共有十九人，擅长表演古彩戏法中的"手彩"、"撮弄、"藏挟"等类型的节目。宋代还有一位很著名的魔术师叫杜七圣，他表演的"杀人复活"把戏也相当有名，这套节目的名称叫作"七圣法"。到了明清两代，已经很少有大型的宫廷魔术表演。民间的魔术表演方式主要分为"撂地"和"厅堂"两种。"撂地"多为家庭小班子，亦有个体艺人(称为"单包李子")。他们浪迹天涯，在城镇乡村中的街头或庙会中卖艺，部份兼卖药品什物。表演"厅堂"戏法的艺人地位较高，他们往来於达官贵人的宴会当中，表演一些带吉祥意味的古彩戏法。由於表演多在厅堂内，所以又称之为"堂彩"。中国魔术在古代的文献中只有相当零碎的记载，直至清朝光绪年间，终於有正式的第一本魔术书"鹅幻汇编"的出现。在资讯发达的今天，谈论中国魔术的书籍和网站仍是寥寥可数，可能大家比较关心某某魔术的秘密、某某魔术产品的价钱吧! 很抱歉，这个网站内不会有任何中国魔术的秘密公开，也没有魔术产品的发售。希望这篇简短的文章能够让大家对中国魔术的历史有一个概览，若果阁下有什麼意见，或者想知道更多中国魔术历史发展的话，欢迎到留言版讨论分享。魔术能反映当时(当地)社会的生活状况，例如我国的《古彩戏法》--即传统的中国魔术，所变的大多是家禽、五谷之类，这正好反映当时农业社会，人人渴望丰收的心态啊！而西洋魔术中，所变的大多彩纸、鸽子、花束之类，正好反映西洋人思想浪漫的一面.

回顾了物理学发展的历史，讨论了二十一世纪物理学发展的方向。认为二十一世纪物理学将在三个方向上继续发展：（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。可能应该从两方面去探寻现代物理学革命的突破口：（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性，重新定义时间、空间，建立新的理论。二十世纪即将结，二十一世纪即将来临，二十世纪是光辉灿烂的一个世纪，是个类社会发展最迅速的一个世纪，是科学技术发展最迅速的一个世纪，也是物理学发展最迅速的一个世纪。在 这一百年中发生了物理学革命，建立了相对信纸和量子力学，完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后，现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展，产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科，人类对物质世界的规律有了更深刻的认识，物理学理论达到了一个新高度，现代物理学达到了成熟的阶段。在此世纪之交的时候，人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景，探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先，我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况，把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。一、历史的回顾十九世纪末二十世纪初，经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段，随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立，经典物理学达到了它的顶峰，当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画，几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就，当时不少物理学家产生了这样一种思想：认为物理学的大厦已经建成，物理学的发展基本上已经完成，人们对物理世界的解释已经达 到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决，剩下来的只是进一步精确化的问题，即在一些细节上作一些补充和修正，使已知公式中的各个常数测得更精确一些。然而，在十九世纪末二十世纪初，正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾，经典物理学的传统观念受到巨大的冲击，经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论；海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了！把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较，可以看到两者之间有相似之 外，也有不同之处。在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过七十多年的发展，已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度，用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说，现代物理学的大厦已经建成。在这一点上，目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此，有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了，物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了，今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学，对现有的理论作一些补充和修正。然而，由于有了一百年前的历史经验，多数物理学家并不赞成这种观点，他们相信物理学迟早会有突破性的发展。 另一方面，虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。 客观物质世界是分层次的。一般说来，每个层次中的体系都由大量的小体系（属于下一个层次）构成。从一定意义上说，宏观与微观是相对的，宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括：探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。回顾二十世纪物理学的发展，是在三个方向上前进的。在二十一世纪，物理学也将在这三个方向上继续向前发展。1） 在微观方向上深入下去。 在这个方向上，我们已经了解了原子核的结构，发现了大量的基本粒子及其运规律，建立了核物理学和粒子物理学，认识到强子是由夸克构成的。今后可能会有新的进展。但如果要探索更深层次的现象，必须有更强大得多的加速器，而这是非常艰巨的任务，所以我认为近期内在这个方向上难以有突破性的进展。2） 在宏观方向上拓展开去。 1948年美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论，当时并未引起重视。1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙背景辐射，再加上其他的观测结果，为“大爆炸”理论提供了有力的证据，从此“大爆炸”理论得到广泛的支持，1981年日本的佐藤胜彦和美国的古斯同时提出暴胀理论。八十年代以后，英国的霍金[2,3] 等人开始论述宇宙的创生，认为宇宙从“无”诞生，今后在这个方向上将会继续有所发展。从根本上来说 ，现代宇宙学的继续发展有赖于向广漠的宇宙更遥远处观测的新结果，这需要人类制造出比哈勃望远镜性能更优越得多的、各个波段的太空天文望远镜，这是很艰巨的任务。我个人对于近年来提出的宇宙创生学说是不太信的，并且认为“大爆炸”理论只是对宇宙的一个近似的描述。因为现在的宇宙学研究的只是我们能观测到的范围以内的“宇宙”，而我相信宇宙是无限的，在我们这个“宇宙”以外还有无数个“宇宙”，这些宇宙不是互不相干、各自孤立的，而是互相有影响、有作用的。现代宇宙学只研究我们这个“宇宙”，当然只能得到近似的结果，把他们的延伸到“宇宙”创生了初及遥远的未来，则失误更大。3）深入探索各层次间的联系。这正是统计物理学研究的主要内容。二十世纪在这方面取得了巨大的成就，先是非平衡态统计物理学有了得大的发展，然后建立了“耗散结构”理论、协同论和突变论，接着混沌论和分形论相继发展起来了。近年来把这些分支学科都纳入非线性科学的范畴。相信在二十一世纪非线性科学的发展有广阔的前景。上述的物理学的发展依然 现代物理学现有的基本理论的框架内。在下个世纪，物理学的基本理论应该怎样发展呢？有一些物理学家在追求“超统一理论”。在这方面，起初是爱因斯坦、海森堡等天才科学家努力探索“统一场论”；直到1967、1968年，美国的温伯格和巴基斯坦的萨拉姆提出统一电磁力和弱力的“电弱理论”；目前有一些物理学家正在探索加上强力的“大统一理论”以及再加上引力把四种力都统一起来的“超统一理论”，他们的探索能否成功尚未定论。 爱因斯坦当初探索“统一场论”是基于他的“物理世界统一性”的思想[4] ，但是他努力探索了三十年，最终没有成功。我对此有不同的观点，根据辩证唯物主义的基本原理，我认为“物质世界是既统一，又多样化的”。且莫论追求“超统一理论”能否成功，即便此理论完成了，它也不是物理学发展的终点。因为“在绝对的总的宇宙发展过程中，各个具体过程的发展都是相对的，因而在绝对真理的长河中，人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。无数相对的真理之总和，就是绝对的真理。”“人们在实践中对于真理的认识也就永远没有完结。”[5] 现代物理学的革命将怎样发生呢？我认为可能有两个方面值得考试： 1） 客观世界可能不是只有四种力。第五、第六……种力究竟何在呢？现在我们不知道。我的直觉是：将来最早发现的第五种力可能存在于生命现象中。物质构成了生命体之后，其运动和变化实在太奥妙了，我们没有认识的问题实在太多了，我们今天对于生命科学的认识犹如亚里斯多德时代的人们对于物理学的认识，因此在这方面取得突破性的进展是很可能的。我认为，物理学业与生命科学的交叉点是二十一世纪物理学发展的方向之一，与此有关的最关于复杂性研究的非线性科学的发展。 2） 现代物理学理论也只是相对真理，而不是绝对真理。应该通过审思现代物理学理论基础的不完善性来探寻现代物理学革命的突破口，在下一节中将介绍我的观点。三、现代物理学的理论基础是完美的吗？相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱，这两大支柱的理论基础是否十全十美的呢？我们来审思一下这个问题。1） 对相对论的审思当年爱因斯坦就是从关于光速和关于时间要领的思考开始，创立了狭义相对论[1]。我们今天探寻现代物理学革命的突破口，也应该从重新审思时空的概念入手。 爱因劳动保护坦创立狭义相对论是从讲座惯性系中不同地点的两个“事件”的同时性开始的[4]，他规定用光信号校正不同地点的两个时钟来定义“同时”，这样就很自然地导出了洛仑兹变换，进一步导致一个四维时空（x，y，z，ict）（c是光速）。为什么爱因劳动保护担提出用光信号来校正时钟，而不用别的信号呢？在他的论文中没有说明这个问题，其实这是有深刻含意的。时间、空间是物质运动的表现形式，不能脱离物理质运动谈论时间、空间，在定义时空时应该说明是关于什么运动的时空。现代物理学认为超距作用是不存在的，A处发生的“事件”影响B处的“事件”必须通过一定的场传递过去，传递需要一定的时间，时间、空间的定义与这个传递速度是密切相关的。如果这种场是电磁场，则电磁相互作用传递的速度就是光速。因此，爱因斯坦定义的时空实际上是关于由电磁相互作用引起的物质运动的时空，适用于描述这种运动。爱因斯坦把他定义的时间应用于所有的 物质运动，实际上就暗含了这样的假设：引力相互作用的传递速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速传递的呢？令引力相互作用的传递速度为c’。至今为止，并无实验事实证明c’等于c。爱因斯坦因他的“物质世界统一性”的世界观而在实际上假定了c=c’。我持有“物质世界既统一，又多样化的”以观点，再加之电磁力和引力的强度在数量级上相差太多，因此我相相信c’可能不等于c。工样，关于由电磁力引起的物质运动的四维时空（x，y，z，ict）和关于由引力引起的运动的时空（x’，y’，z’，ic’t’）是不同的。如果研究的问题只涉及一种相互作用，则按照现在的理论建立起来的运动方程的形式不变。例如，爱因斯坦引力场方程的形式不变，只需把常数c改为c’。如果研究的问题涉及两种相互作用，则需要建立新的理论。不过，首要的事情是由实验事实来判断c’和c是否相等；如果不相等，需要导出c’的数值。我在二十多年前开始形成上述观点，当时测量引力波是众所瞩目的一个热点，我曾对那些实验寄予厚望，希望能从实验结果推算出c’是否等于c。令人遗憾的是，经过长斯的努力引引力波实验没有获得肯定的结果，随后这项工作冷下去了。根据爱国斯坦理论预言的引力波是微弱的，如果在现代实验技术能够达到的测量灵敏度和准确度之下，这样弱的引力波应该能够探测到的话，长期的实验得不到肯定的结果似乎暗示了害因斯坦理论的缺点。应该从c’可能不等于c这个角度来考虑问题，如果c’和c有较大的差异，则可能导出引力波的强度比根据爱因劳动保护坦理论预言的强度弱得多的结果。弱力、强力与引力、电磁力有本质的不同，前两者是短程力，后两者是长程力。不同的相互作用是通过传递不同的媒介粒子而实现的。引力相互作用的传递者是引力子；电磁相互作用的传递者是光子；弱相互 作用的传递者是规范粒子（光子除外）；强相互作 用的传递者是介子。引力子和光子的静质量为零，按照爱因斯坦的理论，引力相互作用和电磁相互作用的传递速度都是光速。并且与传递粒子的静质量和能量有关，因而其传递速度是多种多样的。在研究由弱或强相互作用引起的物质运动时，定义惯性系中不同的地点的两个“事件”的“同时”，是否应该用弱力或强力信号取代光信号呢？我对核物理学和粒子物理学是外行，不想贸然回答这个问题。如果应该用弱力或强力信号取代光信号，那么关于由弱力或强力引起的物质运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空（x，y，z，ict）及关于由引力引起的运动的时空（x’，y’，z’，ic’t’）有很大的不同。设弱或强相互作用的传递速度为c’’，c’’不是常数，而是可变的，则关于由弱或强力引起的运动的时空为（x’’，y’’，z’’，Ic’’t’’），时间 t’’和空间（x’’，y’’，z’’）将是c’的函数。然而，很可能应该这样来考虑问题：关于由弱力引起的运动的时空，在定义中应该以规范粒子的静质量取作零时的速度c1取代光速c。由于“电弱理论”把弱力和电磁力统一起来了，因此有可能c1=c，则关于由弱力引起的运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空是相同的，同为（x，y，z，ict）。关于由强力引起的运动的时空，在定义中应该以介子的静质量取作零（在理论上取作零，在实际上没有静质量为零的介子）时的速度c’’取代光速 c，c’’可能不等于c。则关于由强力引起的运动的时空（x’’，y’’，z’’，Ic’’t’’）不同于（x，y，z，ict）或（x’，y’，z’，ic’t’）。无论上述两种考虑中哪一种是对的，整个物质世界的时空将是高于四维的多维时空。对于由短程力（或只是强力）引起的物质运动，如果时空有了新的一义，就需要建立新的理论，也就是说需要建立新的量子场论、新的核物理学和新的粒子物理学等。如果研究的问题既清及长程力，又涉及短程力（尤其是强力），则更需要建立新的理论。 1）对量子力学的审思 从量子力学发展到量子场论的时候，遇到了“发散困难”[6]。1946——1949年间，日本的朝永振一郎、美国的费曼和施温格提出“重整化”方法，克服了“发散困难”。但是“重整化”理论仍然存在着逻辑上的缺陷，并没有彻底克服这一困难。“发散困难”的一个基本原因是粒子的“固有”能量（静止能量）与运动能量、相互作用能量合在一起计算[6]，这与德布罗意波在υ=0时的异性。 现在我陷入一个两难的处境：如果采用传统的德布罗意关系，就只得接受不合理的德布罗意波奇异性；如果采纳修正的德布罗意关系，就必须面对使新的理论满足相对论协变性的难题。是否有解决问题的其他途径呢？我认为这个问题或许还与时间、空间的定义有关。现在的量子力学理论中时宽人的定义实质上依然是决定论的定义，而不确定原理是微观世界的一条基本规律，所以时间、空间都不是严格确定的，决定论的时空要领不再适用。在时间或空间的间隔非常小的时候，描写事情顺序的“前”、“后”概念将失去意义。此外，在重新定义时空时还应考虑相关的物质运动的类别。模糊数学已经发展得相当成熟了，把这个数学工具用到微观世界时空的定义中去可能是很值得一试的。1）在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展（1）在微观方向上深入 下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。2） 可能应该从两方面去控寻现代物理学革命的突破口。（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础，重新定义时间、空间，建立新的理论 3）由于现代物理学尚未发生“危机”，因此目前发生现代物理学革命的条件也许还不成熟，物理学的发展和物理学革命都有赖于在物理实验和对客观物质世界的观测中获得新的结果，实验和观测是发展物理学的量重要手段，这是我们要关注的首要问题。然而，科学的发展和物理学的发展有本身的逻辑，符合客观规律的、有真知灼见的思维也是一个关键。 我的观点与众不同，可能不算什么真知灼见，也可能被有些人认为是不合常规、有悖常理的。然而我期望这些观点能起到抛砖引玉的作用，引出大量有真知灼见的“玉”。当不合目前的“常规”和“常理”的思想在物理学花园中百花盛开的时候，我们将迎来物理学更光辉灿烂的明天！

1. 初中物理小魔术其中的知识 初中物理小魔术其中的知识 1.魔术中的物理知识有什么 1.光线的精确把握，有很多舞台魔术中都用到了透镜的作用，将光线扭曲。还有平面镜，有一个很常用的技巧，就是将一块平面镜斜放到一个正方形的纸盒或纸箱中，在镜子下面可以放置很多的道具，而在观众看来，那会是一个空箱子。 2.力学的掌握，有一些简单的悬浮就是利用力矩平衡原理做到的。还有象那种人体倾斜。 魔术表演得很大一部分都是靠“反物理”的现象来达到使观众惊奇的效果，观众从自己以前所学的知识中认为，那是不可能的，而魔术师做到了，那种发自内心的喜悦和惊奇，是只有魔术才能做到的。所以，魔术更要再精研物理之后，才能做出这种“反物理”的效果。2.课题研究魔术中的物理知识论文 瓶中跳币 小魔术师拿出一个瓶子交代一遍，是空的.他在瓶口上涂了一点油，再 从衣袋里取出一枚五分硬币盖在瓶口上面，将瓶子放到酒精灯上烘热，放回 桌上.他自己两手用力搓了一会儿，再放到水上烘了一下，突然两手把瓶子 捧住，那瓶口上的硬币好像被什么东西弹了一下似的，竟从瓶口上跳了起来 ，"当"的一声掉在桌子上. 秘密实际上是"热胀冷缩"现象.瓶子里的空气受热会膨胀.表演时， 瓶子烘热了，手也暖了，捧住瓶子时手上的热量能够使瓶中空气的温度升高， 体积膨胀，就向瓶口排挤出来，把硬币冲得跳起来了. 小魔术师又表演了一个和"瓶中跳币"差不多的魔术，更有趣.他先把 玻璃酒瓶盛满清水，对大家说： "这个玻璃瓶有弹性，可以捏扁，能把瓶中的水挤得喷出来，就像橡皮 瓶一样." 小魔术师用木棍在瓶身上敲几下，发出"当当"的声音，证明瓶子是玻 璃的.然后放下木棍，又手合拢使劲搓了一会儿，再将瓶身抱住，做出用力 捏瓶的样子.奇怪，随着他用力捏瓶，瓶口向上喷出水来了. 秘密这个魔术也是根据物体受热膨胀的原理来设计的.要演好这个魔 术，必须使瓶中的水盛满，盖紧瓶盖，并在瓶盖上钻一个小孔.双手搓热（最 好烘热）后，紧抱瓶身，瓶中的水受热膨胀后，便会从瓶盖上的小孔中冒出 来. 火烧手绢 表演者让助手用火柴将手绢点燃，并向空中扔去。 同时把电灯关掉，这时手绢在空中燃烧着。待火灭后，拉开电灯，见手绢却完好如初，没有被烧坏。 解释 表演前先把手绢用水浸湿，握在手中，再放到酒精中蘸些酒精。酒精见火即燃烧起来，故烧的不是手绢，而是酒精。 有孔纸片托水 大家知道，凡是有孔的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片，居然能托起一斤重，甚至两斤重的水，而滴水不漏。 1.器材 大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯。 2.表演过程 在大空瓶内盛满有色水；把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下，如图，然后将手轻轻移开。 纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。 表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。 倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来。 3.解释 薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。 小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。 钻袖筒 拿着摩擦过半分钟的乒乓球，松手使球自由下落。你将会看到球没有竖直下落，而是走了一条弧线，甚至还能钻到你的袖筒里去呢。 球跟手走 把经过双手摩擦的乒乓球放在光滑的桌面上，用手靠近它，瞧！乒乓球向着手的方向滚过来了。手若移动，它也会跟着移动。 火柴直立 拿摩擦过的乒乓球去接触桌面上的一根火柴棍，慢慢提起，火柴棍就随着抬起了头，甚至还能直立起来呢。 不掉的球 把乒乓球多摩擦一会儿，约1分钟，再把球放在手心里托住，然后慢慢动手，使手心朝下。 多有意思，乒乓球只在掌心轻微滚动，而不往下掉。 说明：以上实验是因为手套和乒乓球摩擦后，两者都带上了电，所以它们之间能互相吸引，同时也能吸引轻小物体。 吹掉帽子 这是一个在欧美流行的老魔术。 （1）布置 在实验桌上竖直横放一穿衣镜（60cm*80cm）。 (2)准备 每次一个学生进入室内，站在镜前，用脸贴着一端镜面观看。教师走到镜的另一端，命令学生闭上双眼，随即戴一顶帽子，把脸和身子都靠近镜的竖直边，且使脸部的一半（不多不少！）在镜前，一半在镜后。 然后叫学生睁开眼睛，从镜里看着他。 （3）表演 教师对学生说：“请看，我把双臂平伸起来了，请你对着我头上的帽子吹一口气。” 学生吹气后，会看到教师头上的帽子腾空而起，然后又落到头上。 （4）奥秘 表演巧妙地利用了平面镜成象时物象对称的特点，学生从镜中看到的教师，一半是实体，一半是其象。 教师实际上只伸直一只手臂，而学生却看到两臂平伸。学生吹气后，教师用镜后的一只手把帽子举起，由于学生脸贴在镜上，这个动作她是看不见的，只看见帽子被她吹得腾空而起。 蛋中看鸡雏 你可以利用影子的特性，向你的同伴表演一个有趣的玩意儿。拿一张浸过油的纸，把它粘在一张硬纸板中间的方孔上，就装配成一个油纸幕。 幕的后面放两盏灯；请你的观众在幕的前面观看。现在，把一盏灯点起，譬如把左面的一盏灯点起。 在点起了的灯跟纸幕之间，加进一个椭圆形的硬纸片，于是幕上就现出了一个鸡蛋的影像（这时右面一盏灯还没有点燃）。现在你可以向你的观众说，就要开动X射线透视机了，就可以透视到鸡蛋的内部……看到鸡雏了！果然，一下子你的观众就会看到那鸡蛋边上仿佛比较明亮，中心部分却暗了下去，清楚地看到了一只鸡雏的影像（图84）。 其实这出魔术没有多大奥妙，说穿了很简单：在你右面那盏灯的前面，放着一个鸡雏形的硬纸片。把这盏灯点亮以后，幕上那椭圆形的影子上，又有右面的灯射来的一个“鸡雏”的影子，而鸡雏影子四周受到右面灯光的照射，因。 3.课题研究魔术中的物理知识论文 1 钢针穿透玻璃 （压强与动能的关系）首先把一块完好无损的玻璃架在空中，然后表演者要设法让一根细小的钢针穿过玻璃。 一些人认为，钢铁的硬度比玻璃大得多，因为玻璃经不起敲打，失手一掉就碎，而钢铁却是坚韧无比。如果用铁棒大力敲击普通玻璃，发现要弄碎玻璃并不是难事，但不要以为用钢针击穿玻璃轻而易举。 其实，玻璃的硬度比钢铁大，若用钢铁在玻璃上刻划，便会发现玻璃上并无残留钢铁的“杰作”，相反，玻璃却可以在钢铁上任意留下痕迹。这就足一证明铁并不比玻璃硬。 倘若要问铁为何会轻易击碎玻璃，这就要归结与玻璃本身的质地了。玻璃硬而脆，受到强力冲击容易支离破碎，这就解释了为何玻璃比铁硬却容易被铁敲碎。 铁用力击打玻璃，需要制造足够冲力才能把它击碎，这便要求铁本身要具有一定的质量，但魔术中使用的只是小小的一根钢针。显然，单纯地凭借钢针自身的质量来击穿玻璃是行不通的。 这时，需要两个简单的知识来解决。首先是压强与受力面积的问题。 在初中时候，我们都学过，相同的压力下，物体受力面积越小，作用效果越大。这就是为什么人们在制作图钉时，要把用手按的那一头做得又平又大而不是为节约工本减小它的面积。 此魔术的通理也正是如此。通过钢针的针尖，使玻璃相对容易刺穿。 但玻璃要比墙和木头硬多了，并不是像按图钉一样用手的力量就可解决问题。这便引出另一个知识——动能与速度的关系。 动能的大小与物体的质量和运动速度有关，在这里，细小的钢针显然不能通过质量来提高动能。所以，钢针的速度就是魔术成功的关键。 运动速度越大，撞击物体时产生的能量就越大。曾经发生过高速运行的飞机被空中的飞鸟击穿的事故。 小鸟能穿过飞机的钢板，可想而知，当时的力量是多么惊人。谁都知道，如果地球被小行星撞上的话，后果将会如何。 1994年，科学家拍摄到了一颗直径约50千米的小行星与木星“亲密接触”的相片，在木星上发生了巨大的爆炸，覆盖面甚至比整个地球还大，要不是木星体积够庞大，恐怕如今太阳系也只有“八大行星”了。小行星能产生如此惊人的力量，也是由于它受到引力作用，撞击时拥有足够的速度。 用针刺穿玻璃需要上述两个条件同时具备，既要保证镇竖直与玻璃接触，又要达到一定的速度，这纯粹就看表演者的技术了。 2 听话的喷泉 （电荷的相互作用） 我们首先必须模拟一个情景，再分析其本质。 一个小魔术师让助手搬来一个非常漂亮的盆景，有假山、水池、亭台、楼阁，把整个景致点缀得生机盎然，而从假山中喷出的一股引人注目的泉水。魔术师从桌上拿起一根玻璃棒并对观众说：“这盆景里的喷泉能听懂我的话。” 说完他便开始用玻璃棒指挥起喷泉来，然而他的玻璃棒无论指向左或向右，喷泉毫无反应，以至玻璃棒被水喷得直淌水，还是不起作用。就连台下的观众都以为魔术师的指挥棒失灵了。 然而魔术师丝毫不着急，他用一块绸布擦干玻璃棒上的水珠，又使劲地擦了几下，就把玻璃棒在喷泉左面晃动几下，只见喷泉微微向右偏倒，再把玻璃棒在喷泉右面晃动，喷泉又微微向左偏倒。这便是所模拟的情景，那么为什么喷泉会听从指挥呢？首先，我们要注意，魔术师擦玻璃棒这个动作，绸布与玻璃棒摩擦会使玻璃棒失电子而带正电，而在盆景中喷出的水珠也是带正电的，根据电荷同性相斥的原理，当玻璃棒靠近泉水时，喷泉会向相反的方向偏离，起到“指挥”的作用。 另外魔术师之所以从一开始表演就不成功，让玻璃棒被喷满水，这完全是为了掩饰后面拿绸布擦干玻璃棒后使劲摩擦使其带正电荷这个动作。 3 点不着的棉布 （物体的热传递性）这个魔术，只需一枚硬币，一块棉布。 用一块棉布裹一枚硬币，绷紧一点。这时，你把一支点着的香烟绑在棉布上，直到香烟熄灭为止，你会惊奇地发现，不但布没有烧着，就连变焦了也不会，仅仅留下了一块烟斑。 难道棉布有魔力？其实不是，实验证明，金属比棉布导热快，在烟火接触棉布时，热量立即被硬币吸收，不能是棉布达到燃烧的最低温度，即着火点。因此，布并不会烧着。 这是利用了热的传递性知识。热的传递性知识的运用在生活中也不少，如煮饭的锅等都是用热的传递性较好的金属. 4 有魔力的箱 （重力与重心）下面介绍的魔术叫有魔力的箱。 只见表演者那出了一个黑色的箱子，四周封闭，显得有些神秘。表演者把箱子小心翼翼地放在桌上，用魔术棒渐渐地把箱子推向桌边，奇怪的一幕出现了，当箱子被魔术棒推至桌边，箱子并不掉下，而且显得很平稳。 为了能信服群众，表演者特意把箱子拿起来，让人们检验，确保桌面并没有什么特别。观众对此赞叹称奇。 难道真的是箱子存在着魔力，或者表演者有一种特异功能。从科学的角度上看，显然不是。 其实箱子暗藏玄机。首先，箱子是经过处理的，在箱底做一个夹层，靠一头安置了一件重东西，可以是铅块，也可以是铁块，这样，箱子就被赋予了魔力。 我们知道，任何物体都有一个重心，即物体各部分所受重力产生的合力点。一个密度均匀的长方体箱子，重心落在箱子的中心。 4.求教几个物理小魔术 瓶中跳币拿出一个瓶子交代一遍，是空的.他在瓶口上涂了一点油，再从衣袋里取出一枚五分硬币盖在瓶口上面，将瓶子放到酒精灯上烘热，放回桌上.他自己两手用力搓了一会儿，再放到水上烘了一下，突然两手把瓶子捧住，那瓶口上的硬币好像被什么东西弹了一下似的，竟从瓶口上跳了起来，"当"的一声掉在桌子上.秘密实际上是"热胀冷缩"现象.瓶子里的空气受热会膨胀.表演时，瓶子烘热了，手也暖了，捧住瓶子时手上的热量能够使瓶中空气的温度升高，体积膨胀，就向瓶口排挤出来，把硬币冲得跳起来了.小魔术师又表演了一个和"瓶中跳币"差不多的魔术，更有趣.他先把玻璃酒瓶盛满清水，对大家说："这个玻璃瓶有弹性，可以捏扁，能把瓶中的水挤得喷出来，就像橡皮瓶一样."用木棍在瓶身上敲几下，发出"当当"的声音，证明瓶子是玻璃的.然后放下木棍，又手合拢使劲搓了一会儿，再将瓶身抱住，做出用力捏瓶的样子.奇怪，随着他用力捏瓶，瓶口向上喷出水来了.秘密这个魔术也是根据物体受热膨胀的原理来设计的.要演好这个魔术，必须使瓶中的水盛满，盖紧瓶盖，并在瓶盖上钻一个小孔.双手搓热（最好烘热）后，紧抱瓶身，瓶中的水受热膨胀后，便会从瓶盖上的小孔中冒出来.火烧手绢让助手用火柴将手绢点燃，并向空中扔去。 同时把电灯关掉，这时手绢在空中燃烧着。待火灭后，拉开电灯，见手绢却完好如初，没有被烧坏。 解释表演前先把手绢用水浸湿，握在手中，再放到酒精中蘸些酒精。酒精见火即燃烧起来，故烧的不是手绢，而是酒精。 有孔纸片托水大家知道，凡是有孔的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片，居然能托起一斤重，甚至两斤重的水，而滴水不漏。 1.器材大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯。2.表演过程在大空瓶内盛满有色水；把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下，如图，然后将手轻轻移开。 纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。 倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来。3.解释薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。 小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。 钻袖筒拿着摩擦过半分钟的乒乓球，松手使球自由下落。你将会看到球没有竖直下落，而是走了一条弧线，甚至还能钻到你的袖筒里去呢。 球跟手走把经过双手摩擦的乒乓球放在光滑的桌面上，用手靠近它，瞧！乒乓球向着手的方向滚过来了。手若移动，它也会跟着移动。 火柴直立拿摩擦过的乒乓球去接触桌面上的一根火柴棍，慢慢提起，火柴棍就随着抬起了头，甚至还能直立起来呢。不掉的球把乒乓球多摩擦一会儿，约1分钟，再把球放在手心里托住，然后慢慢动手，使手心朝下。 多有意思，乒乓球只在掌心轻微滚动，而不往下掉。说明：以上实验是因为手套和乒乓球摩擦后，两者都带上了电，所以它们之间能互相吸引，同时也能吸引轻小物体。 吹掉帽子这是一个在欧美流行的老魔术。（1）布置在实验桌上竖直横放一穿衣镜（60cm*80cm）。 (2)准备每次一个学生进入室内，站在镜前，用脸贴着一端镜面观看。教师走到镜的另一端，命令学生闭上双眼，随即戴一顶帽子，把脸和身子都靠近镜的竖直边，且使脸部的一半（不多不少！）在镜前，一半在镜后。 然后叫学生睁开眼睛，从镜里看着他。（3）表演教师对学生说：“请看，我把双臂平伸起来了，请你对着我头上的帽子吹一口气。” 学生吹气后，会看到教师头上的帽子腾空而起，然后又落到头上。（4）奥秘表演巧妙地利用了平面镜成象时物象对称的特点，学生从镜中看到的教师，一半是实体，一半是其象。 教师实际上只伸直一只手臂，而学生却看到两臂平伸。学生吹气后，教师用镜后的一只手把帽子举起，由于学生脸贴在镜上，这个动作她是看不见的，只看见帽子被她吹得腾空而起。 蛋中看鸡雏你可以利用影子的特性，向你的同伴表演一个有趣的玩意儿。拿一张浸过油的纸，把它粘在一张硬纸板中间的方孔上，就装配成一个油纸幕。 幕的后面放两盏灯；请你的观众在幕的前面观看。现在，把一盏灯点起，譬如把左面的一盏灯点起。 在点起了的灯跟纸幕之间，加进一个椭圆形的硬纸片，于是幕上就现出了一个鸡蛋的影像（这时右面一盏灯还没有点燃）。现在你可以向你的观众说，就要开动X射线透视机了，就可以透视到鸡蛋的内部……看到鸡雏了！果然，一下子你的观众就会看到那鸡蛋边上仿佛比较明亮，中心部分却暗了下去，清楚地看到了一只鸡雏的影像（图84）。 其实这出魔术没有多大奥妙，说穿了很简单：在你右面那盏灯的前面，放着一个鸡雏形的硬纸片。把这盏灯点亮以后，幕上那椭圆形的影子上，又有右面的灯射来的一个“鸡雏”的影子，而鸡雏影子四周受到右面灯光的照射，因此，“鸡蛋”的边上要比它的中央部分明亮。 你的观众呢，他。 5.有没有和物理有关的小魔术、、 点不着的棉布 --物体的热传递 这个魔术，只需一枚硬币，一块棉布。 用一块棉布裹一枚硬币，绷紧一点。这时，你把一支点着的香烟绑在棉布上，直到香烟熄灭为止，你会惊奇地发现，不但布没有烧着，就连变焦了也不会，仅仅留下了一块烟斑。 难道棉布有魔力？其实不是，实验证明，金属比棉布导热快，在烟火接触棉布时，热量立即被硬币吸收，不能是棉布达到燃烧的最低温度，即着火点。因此，布并不会烧着。 这是利用了热的传递性知识。 火烧手绢 --汽化吸热 表演者让助手用火柴将手绢点燃，并向空中扔去。 同时把电灯关掉，这时手绢在空中燃烧着。待火灭后，拉开电灯，见手绢却完好如初，没有被烧坏。 解释： 表演前先把手绢用水浸湿，握在手中，再放到酒精中蘸些酒精。酒精见火即燃烧起来，故烧的不是手绢，而是酒精。 而布上的水汽化吸热，使其温度达不到着火点，所以手绢不会燃烧。 油锅取物--液体的沸点 在油锅中倒入一份醋，两份油，不一会儿，锅里的油和醋上下翻腾，此时，表演者将手放入锅中取出物品，手却没有受伤！ 这是因为醋与水不相容。 醋密度小些沉在底下 ，油浮在上面。而醋的沸点很低，沸腾后的温度并不烫手。 水袋压钉板--压强与面积有关 利用魔术师躺在钉板上安然无恙的事例，唤起学生的回忆，然后利用塑料袋（稍厚一点）装满水，扎紧袋口，先放在钉有许多钉子的钉板上，让学生观察袋有没有扎破；再拿下放在只钉有三个钉子的钉板上，结果学生发现塑料袋扎破且漏水。利用这个奇妙的实验，学生很容易总结出原因，形成概念，而且不易忘记，也使学生处于兴奋之中，提高了教学效果。 魔桶取水献爱心--虹吸器 将一个不大不小的塑料桶放在中间的桌子上，桶的上方用了一块黑色的布封着，里面什么也看不见，在靠近桶的底部有一根小手指粗细的塑料管伸出来。表演开始时，她手里端着一杯水，然后说：“同学们，我们人人都应该有一颗爱心，因为当你向别人献出自己的爱心，别人也会向你献出爱心。 现在这里有一只可爱的魔桶，它已经是几个世纪没有得到水喝了，现在我就把手里的这杯水献给它喝”，只见他把封桶的黑布掀开了点点，然后将杯中的水慢慢倒入了桶中，口里还在像哄小孩一样 “慢慢喝，小心呛着”，大家只看她刚把杯中的水倒完，便发现桶下面的管子中就有水流出来了，这位同学马上又说：“同学们请看，这只桶现在已经在向我们献爱心了，已经在回报大家了”，只见他用手中的杯子去接管中流出的水，接满一杯后将水倒入了旁边的盆中，只见他接了1杯、2杯、3杯、……连续接了10几杯之后，管子里还有水在不断的流出来。这时，这位同学又来了一句非常幽默的话“同学们已经看到了，只要你向别人献出一点点爱心，你可能就会得到源源不断的回报，所以，同学们应该多做好事，多向别人献出一点自己的爱心吧！”这时一阵热烈的掌声突然响起。 其实，奥妙在于桶中的管子事先用细铁丝扎成虹吸管，安装到再加一杯水，水面就超过顶端的合适位置，固定好并用一块黑色的布封住。表演时只要加些水，在水压的作用下，虹吸管中就有水不断流出。 有孔纸片托水--大气压强 大家知道，凡是有孔的东西，都是会漏水的。可是，现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片，居然能托起一斤重，甚至两斤重的水，而滴水不漏。 1.器材： 大空瓶一个，用大针穿许多小孔的纸片一张，有色水一大杯。 2.表演过程： 在大空瓶内盛满有色水；把有孔纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下，如图，然后将手轻轻移开。 纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。 表演时要注意，瓶子用小口瓶（如用大口瓶时、纸片要用硬一些的），瓶内装水越满效果越好。 倒转瓶口后，手要慢慢地轻轻地移开，以免纸未盖平而漏水，甚至使水倒出来。 3.解释： 薄纸片能托起瓶中的水，是因为大气压强作用于纸片上，产生了向上的托力。 小孔不会漏出水来，是因为水有表面张力，水在纸的表面形成水的薄膜，使水不会漏出来。这如同布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨一样。 气球吸杯 --大气压强 表演者把气球口含在嘴里，对它慢慢吹气，并用手将茶杯口与气球下端接触，继绥再向气球吹气。一会儿后，放开握茶杯的手，茶杯就被胀鼓鼓的气球吸住了。 然后用手把气球口捏紧，不使它漏气。这时，我们还可以提着气球让它运动，茶杯也不会掉下来。 我们也可用两个热水瓶铝盖来表演。用双手将盖分左、右盖住气球，气球吹胀后，两个盖子就都被它吸住了。 气球大一点的，（约比杯口大两三倍为宜），表演的效果要好些。表演时必须在气球未吹胀之前将茶杯等东西盖在气球上。 现象解释：为什么吹胀的气球能吸住茶杯呢？向气球内吹气时，在气球未胀大前，气球表面有小部分陷在杯子里。当气球被吹大后，它的表面紧紧贴住杯口，并且变得平缓，原来占据杯内的气球部分，现在已不全在杯里了。 这时杯内气体变稀薄，气压减小，大气压强就将杯子紧紧地压在气球表面上而不掉落。 意念提脸盆--大气压强 节目时，表演者脸上带着谦和微笑，憋气、运气、跺地、抻腰，一连串优美而夸张的动作过后，。