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“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”的新時代教育方針，加強美育工作，提高同學們的審美素養(yǎng)，2023年7月31日上午，夏令營組織了題為《科技之美：學習和科研中幸福感的體會》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，指出正確的學習和研究動機是實現(xiàn)高水平幸福感的前提。緊接著指出，學習和科研的正道上，往往伴隨著強烈的美感和幸福感，并以物理學為例，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，通過著名物理學家和化學家法拉第不凡的求學經(jīng)歷，主講人從動力和方法兩個方面講述了我們應該如何提高學習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，那為什么吹出來的空氣會變冷呢？為了解答這個問題，我們可以做另一個實驗，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，會感覺到熱，而遠離該空間朝里吹氣時，會感覺到?jīng)觯笳吲c前者的區(qū)別在于遠離雙手吹氣時卷入了環(huán)境中的空氣。所以，我們推測，吹氣冷而哈氣熱的（其中一個）原因是：相較于哈氣，吹氣時卷入了大量環(huán)境中的冷空氣而使得到達人手上的氣體溫度較低。而吹氣與哈氣的主要區(qū)別在于吹氣時氣流速度更高。

　　那么新的問題來了：為什么高速氣流能卷入周圍的冷空氣呢？如果我們把吹出來的氣體看作一個氣流柱，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)外的壓強差就越大，那么氣流柱外的空氣在壓強差的作用下，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，其實就是流體力學領(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行解釋，比如在兩張紙之間吹氣時兩張紙會合攏、朝著插入液體中的吸管管口快速吹氣時液體會從管口噴出等，甚至我們發(fā)現(xiàn)動物都會“利用”伯努利原理來給自己的小窩換氣。而當人們掌握了現(xiàn)象背后的規(guī)律，就可以利用規(guī)律來解決實際問題，比如人們在設(shè)計噴壺時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)，我們還可以進一步提問：如果環(huán)境溫度高于吹出的氣體溫度會怎么樣？如果手是濕的會怎么樣？氣體高速運動時自身溫度會不會降低？……通過不斷追問，我們可以進行研究性的學習，甚至可以提出一些科學研究的新問題，由此可能得到原創(chuàng)研究成果。當人們在好奇心、美感體驗等的驅(qū)使下，成功地認知世界、改造世界，心理上會獲得很強的正反饋。正如著名物理學家費曼所說：“對我而言，最大的獎賞，是發(fā)現(xiàn)的樂趣、探索的激情以及看到別人運用我的研究成果。”