让爱因斯坦惊讶的玩具

文／孙　路

2006年6月以来，北京市玩具协会的余俊雄老师就没歇过。按照计划，中国古玩具展览即将开幕。作为筹备委员的余俊雄一直在忙着为这次展览四处搜集展品。到了7月初，计划中的各种展品大都就位，但余俊雄依然忧心忡忡，因为一件非常重要的展品还没有眉目。

让余俊雄牵挂的是一种叫“饮水鸟”的玩具。据说只要在它的面前放上一点水，它就会不知疲倦地摆动不停。但是无论是于俊雄和他的同事，还是其他人，谁都没有见过这种玩具鸟。

余俊雄对饮水鸟的最初印象，来自于一本苏联物理书--《趣味物理学》。书作者是当时苏联的科普作家别兰迪曼，在书上记载着这样一种玩具鸟：只要有水喝，它就能不停地运动下去。于是从上个世纪70年代开始，余俊雄就开始关注这种神奇小鸟。他在寻找过程中发现，关于饮水鸟的记载和描述，大多出自国外研究者之手，而且他们都明确地称之为“中国饮水鸟”。

这种玩具鸟究竟是什么样子？它是否真的源自中国，是中国古人智慧的结晶？ 30年来，余俊雄查找了大量古籍资料，但始终没能找到饮水鸟诞生的确切年代。在漫长的追寻中，他又听到一个让人称奇的事情。东京大学教授写的《科学与玩具》一书中，将饮水鸟和爱因斯坦联系在了一起。书中指出，当年有人将饮水鸟送给爱因斯坦，这位极具智慧的大师对这只神奇的小鸟爱不释手，还大吃一惊道：“永动机出现了！”后来还专门搜集过这样的饮水鸟。 既算不上是精美工艺品，也不是什么高科技产品的小鸟，偏偏引起了一位现代物理学大师的关注。这个神奇玩具曾在爱因斯坦手中辗转，它因此有了一个响当当的别称：“让爱因斯坦也吃惊的玩具”。从那时起，饮水鸟就已经名声在外，有人叫它“来自中国的永动机”。

众所周知，能量守恒原理已经被现代物理学反复验证，成为一条公认的原理。但饮水鸟听上去似乎在挑战这一理论：它既不用借助机械等外力，也不用现代的电、磁等能量帮忙，只要面前放上普通的水，它就能运动不停。 可饮水鸟究竟靠什么实现运动？饮水鸟的制作工艺是否流传下来？现代还有人会做这种玩具吗？余俊雄一直被这样的疑问困扰着。

眼看着开展的日子一天天临近，寻找这件古老玩具的工作却丝毫没有进展，余俊雄真是心急如焚。虽然不断有同事劝他，不要再为这件玩具费心，但他还是不愿意就此放弃。情急之下，余俊雄想到了一个办法：借助网路、报纸等媒体，扩大搜寻面。

果然，寻找饮水鸟的消息很快有了反馈，大量的信件和电话纷至沓来，其中一个网友发来的消息让余俊雄喜出望外，这位网友曾经在华北电力大学学习时，在实验室看到过饮水鸟。于是，余俊雄第二天快马加鞭地赶往位于河北保定的华北电力大学。在这所大学的物理实验室中，他终于看到了这只梦寐以求的小鸟余俊雄面前的这只小鸟，无论是外形还是运动情况，都和史料中描述的非常相似。可它的内部结构是否也和古代饮水鸟一致？由于华北电力大学只有这么一个收藏，老师们从没舍得打开过，其内部的结构自然也就不得而知了。但余俊雄明白，只有了解了小鸟肚子里装的究竟是什么，才能清楚饮水鸟不停摆动的秘密。 尽管于俊雄还是心存不解，不过能找到这样一只玩具鸟已算是相当幸运了。既然学校不愿意饮水鸟被带走，那么拍张照片带回北京也行。可就在余俊雄离开华北电力大学回到家中时，他接到一个让他既兴奋又吃惊的电话。华北电力大学一位上了年纪的老师提供了这样一条线索：饮水鸟是学校从一位叫孙贵的沈阳老工艺人那里收购来的。紧接着，沈阳的孙贵打来电话说，饮水鸟是他做的。 这真是“柳暗花明又一村”，他第二天一早就动身赶往沈阳。

一走进孙贵的家，余俊雄好像进入了一个玩具鸟的世界。屋里屋外，上上下下，都摆满了五颜六色的玩具鸟。

孙贵指着这些玩具鸟告诉余俊雄，这些鸟和他在华北电力大学见到的一样，是他这些年断断续续制作出来的饮水鸟。琳琅满目、样式各异的饮水鸟，大量的文字材料，以及孙贵对制作时间的描述，都让余俊雄相信孙贵就是这些饮水鸟的制作者。孙贵告诉余俊雄，这门手艺来源于幼年时对父亲手艺的零星回忆。那个时候的孙贵家，到处弥漫着股乙醚味，孙贵就是凭借着这些记忆，一边回忆，一边摸索制作饮水鸟。 饮水鸟绝不是什么永动机，它实际上是巧妙利用了物理学里的热力学原理。由于乙醚很容易挥发，而饮水鸟一头一尾的温度差异，能让玻璃管里的乙醚蒸汽的分布发生变化，从而改变饮水鸟的重心。而饮水鸟不断喝水，又会被水不断打湿头部，头部水分的蒸发吸收了周围空气的热量，再次产生温度差异，这就促使饮水鸟能够不停地活动。 随后的试验中，孙贵还发现：无论是加乙醚还是酒，甚至普通的水，饮水鸟都能运动不停。只不过乙醚的挥发性更强，饮水鸟的运动会更频繁。这就很容易判断出，古人在没有乙醚的情况下很可能是加水或者酒制作的。

两段玻璃管，一点乙醚，一些普通的棉花，就能制作出一只不知疲倦的小鸟。这听上去简单，可要让它不停歇地运动并不容易。为了从记忆中复原这只小鸟，孙贵倾注巨大的心血，克服了许多困难。比如，饮水鸟平衡的难以掌握，加入乙醚份量的难以确定。当年的尝试非常不顺利，最初做出的小鸟有些运动持续时间非常短，有些则根本无法动弹。为了解决这些难题，孙贵不得不反复试验并求助一些物理老师，找规律，创平衡。 通过20多年的努力，孙贵终于掌握了一些制作窍门。要让小鸟动起来，一是要把握好鸟儿身体里乙醚的量，过多会让身体太重，过少则无法带动身体摆动。二是要找好小鸟身体的平衡点，最佳的支点才能保证小鸟运动自如。

由于空气中湿度、温度的变化，都会影响到饮水鸟头部水分的蒸发速度，因此这只小鸟还成了一名气象预报员。

在接下来开始的中国古玩具展览上，这种曾经让爱因斯坦也吃惊的神奇玩具终于在展会上露面，成为展会上最引人注目的一件展品。