古代文明煥發(fā)青春 設(shè)計(jì)者解密世博閉幕式磁懸浮編鐘

　　中新社合肥11月1日電 題：古代文明煥發(fā)青春 設(shè)計(jì)者解密閉幕式磁懸浮編鐘

　　作者 曾皓 楊保國(guó) 吳蘭

　　10月31日晚，上海世博會(huì)閉幕式在世博文化中心舉行。在開(kāi)幕式上以“動(dòng)感曲面系統(tǒng)”讓人驚艷的中國(guó)科技大學(xué)，又有一項(xiàng)高科技成果給觀眾帶來(lái)新的震撼——古代文明與現(xiàn)代科技完美結(jié)合的磁懸浮編鐘，在閉幕式上演奏出典雅華美的樂(lè)章。

　　古典藝術(shù)•現(xiàn)代科技

　　在上海世博會(huì)閉幕式舞臺(tái)上，隨著音樂(lè)響起，一個(gè)古色古香的龍門從舞臺(tái)下方緩緩升起在舞臺(tái)的中央，身著古裝的演員掀開(kāi)絲綢，十個(gè)由小到大精美無(wú)比的青銅編鐘呈現(xiàn)在觀眾面前。演員敲擊編鐘，演奏出優(yōu)美的樂(lè)曲。

　　青銅編鐘是中國(guó)古代的一種打擊樂(lè)器，1978年出土的2400多年前的曾侯乙編鐘以其高超的鑄造技術(shù)和良好的音樂(lè)性能，改寫了世界音樂(lè)史，是中國(guó)古代人民智慧的結(jié)晶，也是中華民族的驕傲。而此次呈現(xiàn)在閉幕式上的場(chǎng)景，是古代文明與現(xiàn)代科技完美結(jié)合的磁懸浮編鐘，沒(méi)有繩索系掛，沒(méi)有支撐點(diǎn)，每個(gè)重達(dá)數(shù)十公斤的編鐘完全懸空，并在演員的重力敲擊下，保持高度的穩(wěn)定性。

　　據(jù)了解，磁懸浮編鐘由中國(guó)科大工程科學(xué)學(xué)院孔凡讓教授的科研小組專門為世博會(huì)閉幕式研制，該團(tuán)隊(duì)曾在開(kāi)幕式和開(kāi)園儀式上以“動(dòng)感曲面系統(tǒng)”和“開(kāi)園金鑰匙”令人稱奇。

　　挑戰(zhàn)難題•別出心裁

　　據(jù)孔凡讓教授介紹，磁懸浮編鐘的工作原理是：每一個(gè)編鐘的上面都有一個(gè)稀土元素制作的釹鐵硼強(qiáng)磁，其上有特制線圈，線圈中裝有傳感器，高精度的傳感器每秒鐘上千次地高速自動(dòng)檢測(cè)青銅編鐘的懸浮位置，并通過(guò)控制電流作出及時(shí)的調(diào)整，使得編鐘一直保持懸浮的狀態(tài)。

　　孔教授說(shuō)，研制這套磁懸浮編鐘需要克服三個(gè)難點(diǎn)。首先，編鐘每個(gè)約40至50公斤，如何才能將其懸浮？其次，現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境非常復(fù)雜，如何克服各種干擾信號(hào)，保證其懸浮？再次，在演員用力敲擊編鐘演奏音樂(lè)時(shí)，編鐘還須保持穩(wěn)定狀態(tài)，尤為困難。

　　“此前，磁懸浮青銅編鐘世界上還沒(méi)有人做過(guò)。”孔教授說(shuō)，從確定這個(gè)項(xiàng)目起，十多名研究小組的成員每天都在做著復(fù)雜計(jì)算和大量實(shí)驗(yàn)，走了不少?gòu)澛�。�?jīng)過(guò)一個(gè)多月的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了一種新的抗干擾控制方法，使磁場(chǎng)能夠及時(shí)跟隨干擾力的變化而調(diào)整。

　　但在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)調(diào)試穩(wěn)定的系統(tǒng)，到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)卻常出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。研究小組認(rèn)為不穩(wěn)定狀態(tài)是因現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的干擾造成的。隨著電磁屏蔽、最優(yōu)接地、光電隔離等一系列措施的應(yīng)用，不穩(wěn)定的困擾終被解除。

　　磁泥變畫、偏振光空中變字、超高電壓禮花變字等幾十個(gè)方案也曾在孔教授及其研究小組中醞釀，但最后被“磁懸浮編鐘”替代�？捉淌谡f(shuō)，“如果讓現(xiàn)代科技磁懸浮與古典編鐘結(jié)合為觀眾表演，那將是一次古代文明與現(xiàn)代科技的完美融合�！�

　　當(dāng)晚，看到磁懸浮編鐘在閉幕式上成功表演后，孔凡讓終于松了一口氣。