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3月17日 磁力的混沌启蒙
科学课上,窗外的鸟鸣声时不时传进教室,林雪老师站在讲台上,手中拿着一个普通的指南针,正在讲解地球磁场的知识:“同学们,地球就像一个巨大的磁体,有着自己的磁场,指南针就是利用这个原理来指示方向的……”
这时,孙玺儿的眼睛亮了起来,她兴奋地从桌洞里掏出自制的分形磁铁阵列,高高举起:“老师,我有不一样的发现!”
林雪老师微微一愣,脸上露出疑惑的神情:“孙玺儿同学,先等老师讲完,你再展示你的东西。”
孙玺儿却按捺不住:“老师,您看!”说着,她将磁铁排列成谢尔宾斯基地毯结构,然后撒上铁屑。瞬间,铁屑在磁铁周围呈现出奇妙的分布。“这样排列后,磁感线密度能提升72%呢!”
同学们都好奇地围了过来,有的伸长脖子,有的瞪大眼睛。“哇,好神奇啊!”“这是什么原理呀?”大家纷纷议论起来。
孙玺儿得意地笑了笑,继续解释:“而且,用铁屑验证磁场分布,轨迹竟然拟合了洛伦兹吸引子方程 \frac{dx}{dt} = \sigma(y - x) !”
林雪老师走上前,仔细观察着磁铁阵列和铁屑的分布,脸上露出惊讶的神情:“确实很有趣,不过……”
没等老师说完,孙玺儿又抢着说:“老师,我还有个想法!我们可以用分形磁场干扰鸽子归巢本能,验证生物量子导航假说!”
这时,教室的门“砰”的一声被推开,校长黑着脸冲了进来。原来,铁屑在地板上形成了隐形的麦克斯韦方程组积分形式,引起了不小的动静。
校长严厉地说:“孙玺儿同学,课堂上要遵守秩序,不能随意进行这样的实验!”孙玺儿红着脸,低下了头。
放学后,实验室里弥漫着一股淡淡的液氮气味。孙玺儿和新认识的初三学长程野正戴着厚厚的手套,小心翼翼地操作着。
程野看着液氮中冷冻的分形磁铁,皱着眉头说:“孙玺儿,把这分形磁铁用液氮冷冻,真的能提升临界温度吗?”
孙玺儿自信地点点头:“肯定可以的,学长,我们已经做过很多次模拟计算了,理论上能提升至-160℃ 。”
说着,他们将冷冻后的磁铁放置在装置上,开始计算磁通钉扎力。孙玺儿一边看着公式 F = \frac{B^2 A}{2\mu_0} ,一边解释:“A为科赫曲线接触面积,这样我们就能算出悬浮力了。”
程野在一旁认真地记录着数据,突然说:“要是被别人发现我们在做这个实验,可就麻烦了,我们得想个办法伪装一下。”
孙玺儿眨了眨眼睛,灵机一动:“有了!我们把实验日志伪装成《手工劳动课作品——会飞的木板》,这样就不会有人怀疑了。”
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