1824年，为纪念美国科学家本杰明富兰克林，富兰克林研究所在宾夕法尼亚州费城建立。它是美国历史最悠久、最重要的科学教育研究中心之一。富兰克林研究所下属的科学博物馆（图1）于1934年1月1日向公众开放，它是美国首批提供物理学习实践的博物馆之一，也是宾夕法尼亚州访问量最大的博物馆。

(资料图片)

图1. 富兰克林研究所科学博物馆外观

富兰克林研究所科学博物馆共有四层，其中一层的展览有“太空司令部”“现在/下一个：揭秘水母”“火车工厂”。二层有“惊人的机器”“富兰克林航空展”“你的脑”“电”“改变地球”“巨大的心脏”。本杰明·富兰克林纪念馆也被设置于二层。三层有艾萨克·牛顿爵士的阁楼、马瑟示范剧场、运动区和技术工作室。四层则是霍尔特米勒天文台。

该馆最具特色的标志性展项就是“巨大的心脏”（图2），其尺寸相当于身高为67米高的人的心脏。它原名为“生命引擎”，耗资40000美元，原计划于1954年1月29日起只向公众展示六个月。未曾想它在观众中广受欢迎，很多人都希望有机会参观这座重达4吨的纸制结构，于是后来富兰克林研究所将它变成了常设展项。

图2. 巨大的心脏

“巨大的心脏”最初由纸浆、铁丝网和木材制成，近70年来经过多次更新改造后，它还保持着良好的工作状态。观众可在这颗心脏中按照血液流动的方向穿行，聆听人类心脏在腔室中跳动的真实声音。如今步行穿过这颗心脏逐渐成为费城青少年的“成人仪式”，也是来费城参观之游客的“必做之事”。

该馆另一个颇为吸引人的地方是“火车工厂”展区。1933年9月22日，350吨重的“鲍德温60000”型蒸汽机车被送到富兰克林研究所，如今则被放置于博物馆一层。观众可进入机车的驾驶室和煤仓参观，获得成为一名蒸汽机车工程师的体验。观众还可运用多媒体软件设计属于自己的火车；通过控制蒸汽而控制发动机，由此探索蒸汽引擎的工作原理；观察车轮在轨道上的运行情况以了解车轮形状对火车行驶状况的影响。“火车工厂”展区通过一系列展品让观众听到火车的声音、真实感受到蒸汽的热量、了解蒸汽如何为蒸汽机车提供动力以及内燃机、电力和电磁力如何为现代机车提供动力，同时还给予观众探索能量、压力、摩擦力和磁力等物理科学概念的机会。这种高度互动型体验，在“电”主题展区中也随处可见。观众在此可用自己的身体来完成电路，了解串联和并联电路如何调节电子的流动；“感受”通过不同种类灯泡的电流；通过特斯拉线圈放电演示，近距离观察闪电。

除了这些互动展项，富兰克林研究所科学博物馆还向观众展示了不少科学文物的真品及仿制品，呈现科学发展的历程。比如富兰克林为保护人们远离闪电危险而发明的避雷针；一台大约造于1800年的机器人（图3），它拥有当时同类机器中最大的“记忆量”，能利用发条动力书写三首诗，绘制四幅图，其中包括一幅中国寺庙图；还有斯特拉斯堡大教堂天文钟的复杂模型，观众可以通过它了解当时由齿轮、附加齿轮和杆组成的复杂系统。

图3. 机械机器人

富兰克林研究所科学博物馆秉持本杰明富兰克林的探究和发现精神，经过近90年的发展，以好玩又有趣的展项激发了越来越多的公众对科学的热情，越来越多的青少年也在此点燃了科学梦想。

作者：胡晓艳 中国科技馆展品技术部工程师

本文配图均来自该馆官网