让科技文物活起来——中国古代汲酒器和太空授课为演示大气压实验提供新思路
汲酒器是中国古代用来汲取酒水的一种器具，最早出现在战国时期。目前，出土的汲酒器设计多为一体铸造，内部形成空腔，上部和底部有小孔，孔径大小基本一致。汲酒器利用了大气压原理，具有汲取和移动水、酒等液体的功能。其操作十分简单，将汲酒器竖直插入酒中，酒从下边的小孔进入容器内，空气则由上方的小孔排出来。如果用拇指压住上边的小孔，将汲酒器提起来，其内的酒不会滴落；松开拇指，容器内的酒则会流出来。
利用科普场馆科学实验表演宣传科技文物，具有独特的优势，不仅有利于科学与艺术、文化融合，还可以更有效地让科技文物活起来。中国古代汲酒器造型美观，且原理简单易懂，通过复制还原这些精美的文物，既可以向公众很好地解释大气压强的原理，彰显中国古人智慧，又可以将其转化为文创产品，让公众感受中华文化的独特魅力。
经调研梳理，国内博物馆收藏展示的比较有代表性的汲酒器主要有以下三件。
附鸟罍形器 供图/北京大学副教授胡钢
淄博市博物馆藏竹节柄铜汲酒器 1992年出土于山东省淄博市临淄区商王村战国一号墓，根据考古发掘简报记载，其墓葬年代应在公元前266至前221年。竹节柄铜汲酒器是一件竹管状长柄，下接平底、中空、形如荷蕾的球形器。柄外表为四节竹节形，上、下各装饰了一圈箍状纹，柄端封闭并装饰有龙首衔环。球形器的外表装饰有含苞待放的荷纹，荷瓣凸出，具有很强的立体感。在龙首之下第二竹节处有一长方孔，球形器底部中央有一圆孔，两孔相互贯通，空气可以顺畅流通。
南京博物院藏错金银鸟首汲酒器 2009年出土于江苏省盱眙县的西汉江都王刘非的王陵，它不仅造型奇特，用法也很特别。这个汲酒器主体是一根圆筒子，顶部有一只小鸟，下部是一个小壶。顶端的小鸟背部有孔，连通中间中空的柄身，直到下端的小壶的孔。取酒时，先把汲酒器沉在酒中，酒从下面小壶的孔进入，按住鸟背上的孔，酒就不会流出来。倒酒的时候，松开大拇指，酒会从下面小壶的孔里流出来。这是利用气压差的作用，倒酒量完全可以通过大拇指控制。
值得一提的是，这几件中国古人利用大气压强原理设计的珍贵文物，比“马德堡半球”实验早了大约两千年。1654年， 德国物理学家、政治家奥托·冯·格里克为了证明大气压的存在，进行了一次规模宏大的演示实验。在实验现场，人们看到一个直径约37厘米的铜球（后人称为“马德堡半球”）。这个铜球是由格里克和他的助手制作的两个空心半球组合而成，其边缘能密合在一起。在里面的空气被抽出，气嘴上的开关被拧死的情况下，周围的大气把两个半球紧紧压在一起。格里克各把4匹马的缰绳分别系在两个半球的柄上，让马夫沿着相反的方向驱赶这两队马。马儿使出了全力，也没有把两个半球拉开。于是格里克又命令，两边再各增加4匹马。这样，在16匹马全力拉动的情况下，两个紧闭的半球才勉强被拉开。两个半球被拉开的瞬间，由于外面的空气快速冲入球内，发出了巨大的声响。观众们非常震惊，纷纷被这种科学的神奇力量所叹服。格里克让两队马向相反的方向拉铜球，以活泼直观的形式再现了托里拆利气体研究的科研成果，可以说是科研成果科普化的成功尝试。该实验因格里克当时是马德堡市长而被称为“马德堡半球”实验。实验中的两个半球现被保存在德国慕尼黑的德意志博物馆。“马德堡半球”现在也成为科普场馆的经典展品和大气压实验的常见道具。
其实，大气压和我们的生活密切相关，伴随我们终生。我们吸气的时候，总是扩张胸腔，使肺里的气压降低，外面的大气压力就把空气压进体内。在我们的日常生活中，还有很多事情靠大气压力帮忙。比如，用吸管喝饮料、用高压锅蒸煮东西等。
人们可以在没有重力或者微重力的情况下工作和生活。比如，神舟飞船的航天员已经成功“上九天揽月”。今年3月23日下午，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为全国青少年进行“太空授课”。王亚平的一头长发全部向上，是因为飞船内几乎没有了重力，只有头皮的支持力，所以她的头发呈发射状向上。
人们不可以在没有大气压力的情况下工作和生活。载人的宇宙飞船必须有密封座舱，座舱内需要保持一定的大气压力，一般略微低于一个大气压。2019年热映的电影《中国机长》，讲述了飞机在9800米高空巡航状态下，驾驶舱风挡玻璃破碎，民航英雄克服大气压骤降等困难，驾驶飞机安全着陆的故事。正常情况下，客机机舱内的大气压会被控制在接近地面的状态。万米高空的大气压仅是地面的1/4左右。因此，风挡玻璃破碎会带来机舱内外巨大的压力差，机舱内的气体快速地从破损处泄露，人也可能会被吸出舱外。
“天和核心舱”结构验证件 摄影/王洪鹏
