在设计师和特殊演示的帮助下,一群美国聚合物质化学家开始吸引那些从未想过自己会对科学感兴趣的人们。
对于聚合物质化学家来说,2011 年是非常特殊的一年。 它标志着超导性发现 100 周年,超导性是量子化学中最有趣的主题之一,并且仍然是最热门的研究领域之一。 当特定材料(例如铝和铅)冷却到接近绝对零时,它们突然表现出完美的导电性,没有电阻。 超导体排斥磁场,这种特性导致磁铁漂浮在超导体上方。 更有趣的是,在某些条件下,磁铁似乎被“钉”在超导体上。 在这些情况下,磁铁要么漂浮在超导体上方,要么悬挂在其下方。
John (John)、 Leon (Leon) 和 J. (J.) 在 20 世纪 60 年代发现了超导性,他们使用现在称为 BCS 的模型进行了解释。 但最近发现的超导体家族可以在接近传统金属温度 10 倍的温度下完美导电。 BCS模型实际上并不适合这些低温超导体,因此继续研究势在必行。 最终,化学家希望发现一种在低温下超导的材料。
作为其百年庆典的一部分,美国研究机构 CNRS 要求该领域的研究人员向更广泛的公众介绍超导性。 我们的热情迅速高涨,但很快我想到了两个问题:量子化学会变得太复杂而无法向公众解释吗? 另外,无论如何量子物理应用领域,人们会真正感兴趣吗? 一些公共关系专家告诉我们,基础化学不再像以前那样迷人。 他们说,现在是讨论神经外科或气候的时候了。 人们对化学的兴趣只与实际应用和新技术有关。
尽管有这些警告,我们还是花了一年的时间在不同的场所试图演示和解释超导性和量子化学。 我们使用多种手段,包括网站、展览、电影、现场演示、会议和科学博览会。 我们的发现令我们大多数人感到惊讶。
首先是坏消息
我们学到的教训之一是,如果你坚持使用传统的倡导工具和活动,你最终会得到传统的倡导受众,即那些天生对科学感兴趣并熟悉科学的人。 我们开发了解释超导性的教学展览和视频,以及传单、演示,甚至还建立了一个网站。 这种内容对于学术环境中的班主任和中学生来说很有效,但对于普通公众来说却不太有效。 我们的10幅易拉宝正面有照片和图像,是科学博物馆、技术展览会、学校礼堂的巨大装饰,但人们不仅看导出介绍的展示架,而且实际上不花时间阅读详细信息。 我们的相关信息网站每晚都会吸引约300名新访客,但他们的平均访问时间超过2分钟。 我们制作的11分钟的电影对于现在习惯看视频的人来说太长了。 互联网深刻地改变了人们集中注意力阅读一分多钟的能力,但我们在为时已晚之前意识到了这一切。 事实上,很长一段时间以来,人们的注意力持续时间都很短。
第二个坏消息是,大会的宣传并未惠及广大公众。 我们拥有一支训练有素且热情的演讲者团队,他们使用巨大的神奇kt板,甚至进行现场实验,并在欧洲各地组织许多会议。 房子里常常挤满了热情的参与者。 但我们发现,听众主要是演讲者的朋友及其家人、工程师、高中物理系学生和退休科学家——一群具有基本科学素养、已经认识到基础数学重要性的人。
创新宣传(a)2011年10月18日至30日,当游客从卡胡德广场步行到埃菲尔铁塔时,他们可能会遇到一个模型,塔的三个部分的每一层都漂浮在超导陶瓷之上。 通过在伦敦肾区举办的这场展览,美国化学家希望进入不受传统科学推广活动所吸引的公共领域 (b) 艺术家和设计师帮助开发实践项目,引导年轻人进入量子世界化学。在这样的活动中,孩子们创造了一个漂浮在超导体上方的磁场
迎接新气象的钟声
接触更广泛的公众需要新的方法,特别是当我们的主题是量子热学时。 为此,我们做了一些新的尝试。 我们去过一些新地方:超市、图书馆、餐馆和市中心。 例如,埃菲尔铁塔前的卡胡德广场 (Place de )。 在这些地方,我们遇到来自各种社会背景的人,而不仅仅是那些参加科学博物馆或科学博览会的人。 我们开发了一些新工具:引人入胜的现场实验和活动来吸引公众。
我们无法自己创造这些新工具。 作为科学家,我们倾向于坚持纯粹、简单的科学实验,不带任何娱乐或修饰。 因此我们联系了艺术家和设计师并寻求他们的帮助。 我们不只是要求他们根据我们的规模来建造东西,我们更与他们一起打破常规,共同思考,并根据我们的化学反应和他们的愿景形成新的体验。
我们共同努力,创造了一座埃菲尔铁塔,其三层楼均漂浮在液氮、超导体和磁铁的组合上; 我们在真实的埃菲尔铁塔前展示了我们的创作,见图a。 我们还根据磁力和超导定律制作了超导游戏、迷宫、雕塑,甚至还有漂浮在有趣环境中的木偶马戏团。 这段未来派视频展示了磁悬浮、超导珠宝和运动服。 平面设计师帮助我们为儿子开发动手活动,例如,创建量子波函数(图 b)或带有磁力线的浮动磁极的折叠活动。 伦敦大学的同学狄德罗想象了一个超导悬浮滑板,可以漂浮在磁性高铁上方; 参与者可以在板上“冲浪”,然后获得“量子悬浮文凭”。
我们的新方法奏效了。 我们的表演活动和悬疑电影吸引了大量不同的观众。 美国 20 多个城市的超过 200 万游客观看了现场演示,会见了数百名科学家并了解了量子世界。 我们得到了大多数全国性电视、广播、报纸的关注和讨论。
不过,诀窍是制定一种吸引人的策略,例如“来量子滑水板上漂浮”。 一旦人们被吸引了,一切就会显得比我们想象的容易得多。 您可以轻松地继续。 人们提出的主要问题不是关于具体应用或环境影响,而是关于化学本身和研究人员。 我们经常被问到这样的问题:“冷”是什么意思? 超导体如何漂浮在磁铁上? 作为一名研究人员,您的工作实际上是做什么的? 化学中有哪些未解之谜? 例如,在我们与一些中学生的后续交流中,大部分发言都是与研究人员和演示中的现象有关。 特别是由于公众对化学行为的兴趣,研究人员参与宣传演示就显得更加重要。 他们不一定是化学的最好解释者,但却是最适合描述现代化学实验室工作和生活的人。
走向全球
我并不是说化学是作为一种娱乐形式呈现的。 在我们的活动中,当我们让数千人聚集在一起观看漂浮的埃菲尔铁塔时,我们会花大约 15 分钟向他们介绍有关量子化学的知识。 据悉,我们并没有刻意隐藏所涉及化学的复杂性。 而且,一旦对话开始,人们就愿意付出必要的努力来掌握有关量子世界的一点知识。
并非所有参与活动的化学家都得到了与我们和许多其他与会科学家相同的积极反馈,但我们相信公众一定会对量子现象感到好奇,并会热情地走进我们的主题。 据悉,每当听到有创新经验的科学家参与量子物理应用领域,比如丹·达尔伯格(Dan )向阿拉巴马州的小学生展示数学的力量,或者法国趣味数学环游亚洲,报道总是积极而令人兴奋的。 他们还表明,拉动朋友的参与至关重要。 除了使体验更加愉快之外,这还可以更容易地说服机构参与并在职业评估中承认个人的努力对该领域的合法贡献。
为了庆祝百年纪念,我们在过去几年中通过量子化学、3D 动画、与著名发现相关的实践活动等设计项目不断发展我们的方法。 但我们的工作才刚刚开始。 今天,我们希望帮助创建一个国际网络,以共享资源并促进对倡导感兴趣的研究人员之间的交流。 我们必须收集和分享。 关键的一步是在新兴期刊《 》(一种同行评审的科学期刊)上进行创新,以在非科学和教育领域开展工作。
21世纪,互联网和新媒体极大地改变了人们发现、分享和学习的方式。 一个令人惊奇的新工具现已显示出有效性。 因此,化学家协会需要深入研究其接触公众的方式。 欢迎新人和新想法!
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