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吴国盛 | 曼彻斯特科学工业博物馆:科学与工业相遇,催生了现代世界

 诺南 2021-01-06

吴国盛,清华大学科学博物馆馆长、清华大学科学史系主任

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曼彻斯特科学工业博物馆外景

曼彻斯特科学工业博物馆(The Museum of Science and Industry in Manchester,英文简称MOSI,以下简称科工馆)是英国国家博物馆群的成员,位于世界上第一条火车铁路——1830年曼彻斯特-利物浦铁路的老火车站旧址上。科工馆原名“西北科学与工业博物馆”,于1969年开放。1978年,大曼彻斯特市政委员会从英国铁路手里花了象征性的1英磅买下了1975年就关闭了的老火车站,作为科工馆新址。

1983年9月15日,利物浦-曼彻斯特铁路建成153年周年纪念日,新馆在新址正式开放。1984年,科工馆增加了电力展区;1986年,增加了航空展区。目前,科工馆由五个独立的建筑物组成:第1号建筑物名叫“大西仓库”(Great Western Warehouse),是科工馆的主入口,地上三层,地下一层;第2号建筑物名叫“1830年仓库”(1830 Warehouse),也是一个地上三层的建筑;第3号建筑物名叫“车站楼”(Station Building),地上有两层;第4号建筑物名叫“动力厅”(Power Hall),地上只有一层,但楼层很高,适合放置大型机械;第5号建筑物名叫“航空航天厅”(Air and Space Hall)。在第1号大西仓库与动力厅之间的场地上,有现场表演,有蒸汽火车站。观众可以看完表演,买票乘坐古老的蒸汽动力火车出去游览半个小时。

曼彻斯特是英国第一座也是世界上第一座工业城市,是英国工业革命的重要策源地。这座火车站是世界上第一座客运车站。两个仓库当时被认为是世界的仓库。这里本身就是极其珍贵的工业遗产和工业文明遗址。把科工馆设在这里,实在是恰到好处。科工馆将几个建筑物整旧如旧,保留了它们19世纪的风貌。红色又发黑的墙砖向人们诉说着历史的沧桑,而馆内那些仍然运转着的机器,仿佛又将观众带回了那个如火如荼的岁月。

第1号大西仓库主入口,免费入场,但差不多是强制性的要求每人捐款3英磅。

第1号大西仓库与第4号动力厅之间的场地

老式蒸汽动力火车载满了乘客正准备出发

 第5号航空航天厅门口

第1号大西仓库开馆时是主展区。现在它的地下室是藏品中心(Collection Centre),一层有“革命的曼彻斯特”、“纺织展厅”两大展区和商店,二层有“实验展厅”,有许多互动展品,三层有“阁楼学习区”。

“革命的曼彻斯特”展区展现曼彻斯特城市的历史和在工业革命中的地位。200年前,曼彻斯特雄心勃勃的工程师们为批量制造业奠定了坚实的基础。科工馆认为,这个小小展区所展示的恰恰是现代世界之开端的关键。这里发生了交通运输革命,第一次通过火车把人货物从一个城市运到另一个城市。通过利物浦港口,铁路将曼彻斯特与世界相沟通。在这个城市里,科学与工业相遇,催生了现代世界。

1840年代的车床

1872年的线材轧机,每天可以造出20吨电线,只需要一个成人一个男孩助手。

老式飞机

1948年曼彻斯特发明了世界上第一台现代计算机

 1985年发明的24小时不间断办公的计算机,它可以自动应答来电。

纺织展厅是另一个值得一看的展区。纺织业是英国工业革命的龙头产业。曼彻斯特曾被誉为纺织城(cottonpolis)。1800年的时候,林立的烟囱、弥漫的烟雾、成群的产业工人,是曼城的标准景观。

由机械动力带动的简易纺纱机

织布机

 纺纱织布机

 原始的织布机

 一个小的互动展品,观众可以测试不同质地的布料的摩擦力有何不同。有些材质的方块在很小的坡度就可以下滑,有些则需要很大的坡度。

大西仓库的二楼是一个以互动展品为主的展区,有我们在科学中心常见的一些展品,吸引了一些年幼的观众。

通过齿轮和杠杆的适当联动,小朋友也可以把一辆汽车提升起来。

 推一下这个巨大的球体,感受摩擦力的大小。

 可转动的磁铁自动摆成一个排列,即使你把它打乱,它也会恢复成原样。

大西仓库的地下是藏品中心,是我最喜欢的地方。它共有珍品展区、手动区、藏品研究区三个区域。

在走廊里,科工馆说明了收藏的理由:“博物馆收藏物品用于研究、教育、展示。藏品帮助我们理解和解释世界的发展过程,告诉我们过去的人们是如何生活和工作的,他们的品味、创造力和历史。你如果对一个企业的历史感兴趣,你如果想研究一本书或一个电视节目,或者你要做一个学校里的研究项目,这些藏品和档案就可以帮助你。

创建这个藏品中心,目的是为了向公众开放。这种开放性体现了“开放、互动、多元、平等”的“传播”(communication)观念。发达国家之所以发达,一方面是技术先进、物质丰富,另一方面是观念先进、制度先进。

科工馆收藏何种物品?回答是:“我们用藏品来讲述曼彻斯特作为世界第一工业城的故事,因此我们收藏在曼城制造或使用过的物品,本地的个人或公司的档案、绘画和照片。”如何收集?“有的靠捐赠,有的靠购买,有时为了办展览还要借。”

藏品中心入口

道尔顿(John Dalton, 1766-1844)创立化学原子论,研究了色盲现象。1793-1799年在曼城新学院任数学和自然哲学教授,1800年开始担任曼城文学与哲学学会(Manchester Literary and Philosophical Society)秘书。他一直靠做私人教师谋生(焦耳是他著名的学生)。他的主要科学工作都是在曼城做出的。1844年去世的时候,有4万人出席了他的葬礼。这里陈列了他生前使用过的物品和科学仪器,有:烧瓶(1820年左右)、眼镜(约1835年)、剃须刀(约1820年)、雨伞(约1830年)、名片(约1840年)、起电机(约1820年)、气象温度计(约1835年)、分子模型(约1810年)。

焦耳(James Joule, 1818-1889)是著名的实验物理学家,电流热效应、热功当量和能量守恒定律的发现者。他早年继承了家族的啤酒厂,一边经营一边从事他所喜欢的科学实验。这个新兴的工业城市弥漫着的科学探索的精神,影响了焦耳(或许通过道尔顿)。在焦耳之前,人们相信电、热和运动是三样完全不同的东西,但焦耳发现它们不过是能量的不同形式。这里陈列了他生前使用过的物品和科学仪器,有:显微镜(1843年)、搅水测温器(1840年原件的复制品,原件在伦敦科学博物馆,见《英伦巡礼》第1季的图57)、电磁铁芯(1839)、蒸汽引擎(1829年原型的模型)。

藏品中心设计得就像图书馆一样

看完了第1号建筑“大西仓库”,来到相邻的第2号建筑“1830年仓库”。这里共有三层。一层有“电展厅”、“世界的仓库”两个展区,二层是“联结曼彻斯特”展区,三层是临时展区。这个建筑里电展厅是主要的参观点。除了展陈了大量电力电气时代的物品外,也提出了能源危机、化石能源污染环境、核电等重大现实问题。

 为蒸汽发电机配置的巨大冷凝器(1923年),观众可以进到内部参观。

互动展品:手摇发电机

互动展品:跳动的环。按动按纽打开电门,通电线圈产生强大的磁场,在强磁场中,金属环被感生相反方向的电流,从而被磁场推动向上运动。

莱顿瓶

 伏打电堆

能量来自太阳,水能、风能、煤炭、石油、天然气,都是如此。

 蒸汽涡轮

发电机

看完电展厅就来到第3号建筑“车站楼”。这个楼有两层,地下室有“地下曼彻斯特展厅”,一层有“天然气展厅”、“建造曼彻斯特”、“精品展厅”、“废物展厅”、“利物浦-曼彻斯特铁路展厅”、“头等厢订票处”。室外站台上有“学习区”、“头等厢候车室”。先看一层的“天然气展厅”,这个展区展牌较多。

天然气展厅门口,屋顶就是铁路。

 “建造曼彻斯特”展厅入口,本展厅讲述曼彻斯特如何在18世纪由一个小镇变成世界第一大工业城市。

 铁制纺车

斯蒂芬逊(George Stephenson, 1781-1848),铁路之父。

曼彻斯特1855年制造的日晷

看完站台来到第4号建筑“动力展厅”,里面展出了大量的蒸汽引擎,多数还在运转。这些仍然轰隆作响的蒸汽引擎,提示人们这里就是工业革命的策源地。

古老的站台

正准备启程的“行星号”蒸汽火车头

 1864年的蒸汽引擎正在运转中,活塞是水平运动的。

瓦特蒸汽机模型

 1904年的汽车引擎,来自罗伊斯(Frederick Henry Royce)在曼彻斯特自家的工厂里制造出的第一辆汽车。

火车头

手工台。观众可以亲自动手,用剪刀、胶带、纸板、气球、小棍等制作可以跑的汽车。

看完了第4号建筑,来到第5号建筑“航空航天厅”。前面四个建筑都是19世纪的红砖老房子,这个建筑风格略有不同,但里面也是一个高大空间,可以放置各式大型交通运输工具,特别是飞机。

 1905年在曼彻斯特制造的小汽车,是劳斯莱斯公司制造的第12辆汽车。

 带引擎的飞机

 1912年曼彻斯特制造的汽车

 小飞机

皇家空军飞机

曼彻斯特科学与工业博物馆场地有历史感、展品有特色,展示了曼彻斯特的历史地位和曼彻斯特人的骄傲。工业革命史和火车铁路史的研究者一定要来这里看看。

科学博物馆(Science Museum,简称“科博馆”)广义上包括自然博物馆(Natural History Museum)、科学工业博物馆(Science and Industrial Museum,简称“科工馆”)和科学中心(Science Center)三种科学类博物馆。在我国,科学博物馆常见的称呼是“科技馆”或“科学技术馆”。近十多年来,随着经济实力的提高,中国正在进入科技馆的发展高峰时期。学习发达国家的科学博物馆,借鉴他们的成功经验,对中国的科技馆建设和发展具有重要意义。

——选自《吴国盛科学博物馆图志》

本期图文内容选自吴国盛著

《吴国盛科学博物馆图志·英伦巡礼(第2季)》

(中国科学技术出版社,2017年版)

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