美是純潔道德、豐富精神的重要源泉。沒有美的滋養(yǎng)的人生必然是單調(diào)的、干涸的人生。為貫徹落實(shí)“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”的新時(shí)代教育方針，加強(qiáng)美育工作，提高同學(xué)們的審美素養(yǎng)，2023年7月31日上午，夏令營(yíng)組織了題為《科技之美：學(xué)習(xí)和科研中幸福感的體會(huì)》的講座。

　　講座伊始，主講人便拋出了“為什么吹氣冷，哈氣熱？”這一問題，指出正確的學(xué)習(xí)和研究動(dòng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)高水平幸福感的前提。緊接著指出，學(xué)習(xí)和科研的正道上，往往伴隨著強(qiáng)烈的美感和幸福感，并以物理學(xué)為例，闡述了現(xiàn)象之美、理論描述之美、理論結(jié)構(gòu)之美和科技美中的形象美。最后，通過著名物理學(xué)家和化學(xué)家法拉第不凡的求學(xué)經(jīng)歷，主講人從動(dòng)力和方法兩個(gè)方面講述了我們應(yīng)該如何提高學(xué)習(xí)與科研中的幸福程度。

　　1、引入：為什么吹氣冷、哈氣熱？

　　首先，我們思考一個(gè)問題：為什么吹氣冷、哈氣熱？從口中呼出的氣體的溫度大體是相同的，那為什么吹出來(lái)的空氣會(huì)變冷呢？為了解答這個(gè)問題，我們可以做另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，那就是雙手合住，在雙手之間留出一定空間，貼近該空間朝里吹氣時(shí)，會(huì)感覺到熱，而遠(yuǎn)離該空間朝里吹氣時(shí)，會(huì)感覺到?jīng)觯笳吲c前者的區(qū)別在于遠(yuǎn)離雙手吹氣時(shí)卷入了環(huán)境中的空氣。所以，我們推測(cè)，吹氣冷而哈氣熱的（其中一個(gè)）原因是：相較于哈氣，吹氣時(shí)卷入了大量環(huán)境中的冷空氣而使得到達(dá)人手上的氣體溫度較低。而吹氣與哈氣的主要區(qū)別在于吹氣時(shí)氣流速度更高。

　　那么新的問題來(lái)了：為什么高速氣流能卷入周圍的冷空氣呢？如果我們把吹出來(lái)的氣體看作一個(gè)氣流柱，則可以作出如下解釋：氣流柱內(nèi)的氣體流速越高，其氣壓就越低，氣流柱內(nèi)外的壓強(qiáng)差就越大，那么氣流柱外的空氣在壓強(qiáng)差的作用下，流入氣流柱內(nèi)，與其中的氣體充分混合，使得氣流柱的氣體溫度變低。

生活中可以用伯努利原理解釋的現(xiàn)象

犬鼠“利用”伯努利原理

　　上述高速氣流柱內(nèi)氣壓低使得周圍冷空氣卷入氣流柱內(nèi)的解釋，其實(shí)就是流體力學(xué)領(lǐng)域的伯努利原理。而生活中大量的現(xiàn)象都可以用該原理進(jìn)行解釋，比如在兩張紙之間吹氣時(shí)兩張紙會(huì)合攏、朝著插入液體中的吸管管口快速吹氣時(shí)液體會(huì)從管口噴出等，甚至我們發(fā)現(xiàn)動(dòng)物都會(huì)“利用”伯努利原理來(lái)給自己的小窩換氣。而當(dāng)人們掌握了現(xiàn)象背后的規(guī)律，就可以利用規(guī)律來(lái)解決實(shí)際問題，比如人們?cè)谠O(shè)計(jì)噴壺時(shí)便利用了伯努利原理。

噴壺利用了伯努利原理

噴壺工作原理的簡(jiǎn)易演示

　　回到“為什么吹氣冷、哈氣熱？”的問題，以此為基礎(chǔ)，我們還可以進(jìn)一步提問：如果環(huán)境溫度高于吹出的氣體溫度會(huì)怎么樣？如果手是濕的會(huì)怎么樣？氣體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)自身溫度會(huì)不會(huì)降低？……通過不斷追問，我們可以進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)，甚至可以提出一些科學(xué)研究的新問題，由此可能得到原創(chuàng)研究成果。當(dāng)人們?cè)诤闷嫘摹⒚栏畜w驗(yàn)等的驅(qū)使下，成功地認(rèn)知世界、改造世界，心理上會(huì)獲得很強(qiáng)的正反饋。正如著名物理學(xué)家費(fèi)曼所說(shuō)：“對(duì)我而言，最大的獎(jiǎng)賞，是發(fā)現(xiàn)的樂趣、探索的激情以及看到別人運(yùn)用我的研究成果。”