第10单元 科学与技术

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Ⅰ

想象一下，坐上校车，被带到一个沉浸式的教育之旅，探索人体的内部——不，这不是《神奇校车》的虚构情节。这是某家公司希望通过其虚拟现实（VR）头戴设备为学生提供的数字化体验。

将VR引入更多的课堂可以开创新的学习机会。例如，它可能让皇家戏剧艺术学院的戏剧学生感受到在17世纪环球剧院观看莎士比亚作品的沉浸式实时体验。新墨西哥大学正在使用头戴设备来教授刑事司法专业的学生调查虚拟犯罪现场，莫尔豪斯学院则开发了一个“数字双胞胎校园”，通过VR教授学生多种学科，所有这些都是通过与该公司的合作项目来测试这项技术的教育应用。

但VR也带来了关于数字安全以及人与人之间更多数字互动而减少面对面交流的潜在危害的严峻问题。此外，将VR头戴设备纳入课堂的成本可能会成为许多资源有限的学校采用的障碍。该公司的总裁尼克·克莱格承认，成本“总是，坦率地说，是新技术引入教育时的问题”。最重要的是，目前尚不清楚虚拟现实在多大程度上有助于学生更好地学习。

“我认为VR是一个需要进一步研究的领域，”教育研究员和阿卜杜勒·拉蒂夫·贾米尔贫困行动实验室的联合执行主任文森特·权说道。“对于技术来说，肯定有很多潜力，但同时，也可能有很多夸大其词的地方，我认为仔细评估这些类型的技术很重要。有时你不知道它是否只是创新和酷炫，还是实际上有影响力。”

Ⅱ

一个团队决定进行一项实验，这项实验的灵感来自他们对功夫的共同热情。这个团队由麻省理工学院的物理学家迈克尔·费尔德和本科生罗纳德·麦克奈尔以及斯蒂芬·威尔克组成。他们想知道：徒手如何能在不受伤的情况下打破坚固的木块或混凝土？其中有什么诀窍？

费尔德、麦克奈尔和威尔克将木头和混凝土放在机器中，以确定打破物体底部所需的应力。木块可以在弯曲约一厘米后断裂，这需要500牛顿的力。混凝土块只需弯曲一毫米就会断裂，但由于这种材料几乎不具备可弯曲性，这种位移需要2,500到3,000牛顿。而且，由于碰撞时会损失一些能量，拳头需要施加比这更大的力才能真正打破这些块。

幸运的是，人类的手能够在极短的时间内产生非常大的力度。团队发现，在这短暂的时间内，“功夫大师的手可以施加超过3,000牛顿的力。”团队的模型显示，手必须达到每秒6.1米的速度才能打破木头，而达到每秒10.6米才能打破混凝土。他们写道：“前者的速度在初学者的范围内，但后者则需要训练。”

显而易见的后续问题是：“功夫大师的手为何不会因打击力受伤？”这里，科学提供了答案：人类的骨骼比混凝土坚硬五倍，且难以打破五十倍。当然，真正的力量来自技巧，而不是力量本身。“准确击中板子的中心使得功夫不仅是一项优秀的身体训练，也是一项心理训练。”