美丽科学 | 中国学霸用化学方程式拍片，拿国际大奖惊艳全世界
2018.01.10
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先来看一条无字天书般的方程式：
Zn+Pb(NO3)2=Pb+Zn(NO3)2。
学渣狂丸表示：这是一串字母+数字。
学霸表示：这是简单金属置换，锌置换铅。
而「美丽化学」的创作者梁琰要告诉你，
它其实是一道极美的风景：
显微摄影镜头下的化学反应过程，
如同晨雾中的松林，散发着氤氲的水汽。
用同样的角度去观察其它化学反应，
会收获更多美景：
氯化钴在硅酸钠溶液中的反应看起来像霸道的巨龙。
硝酸银和氯化钠生成氯化银的过程如同奔腾的瀑布。
尽管狂丸对化学一知半解，
但通过这些画面却不得不承认它真的很美。
这就是梁琰的「美丽化学」想要做的事情，
用摄影的方式打开化学，
把一条条方程式变成风景与花园。
2005年，梁琰从清华毕业拿到硕士学位，
6年后成为美国明尼苏达大学材料学博士，
这之后，他一头扎进「科学可视化艺术」不能自拔。
这种艺术形式诞生于1987年，
是指利用计算机图形学来创建视觉图像，
帮助人们理解科学技术概念的表现方式。
而梁琰的目标很简单：
用科学与艺术向大众展现化学之美。
2014年9月「美丽化学」项目发布，
没想到一上线便引起了全网轰动。
（结晶过程）
枯燥的化学实验原来这么有艺术气息，
镜头下的化学反应是人们从未想象过的画面。
国外也有很多教师对此赞不绝口，
他们正愁怎样才能让化学看起来更有趣味。
《时代周刊》、《赫芬顿邮报》等外媒也表示：
「这帮中国人可能是想骗我学化学」。
在2015年，「美丽化学」还获得了
VIZZIES国际科学可视化竞赛的视频类专家奖，
这是中国大陆参赛作品首次在该竞赛中获奖。
而梁琰并未就此满足，
他在2015年底组建了「美丽科学」团队。
顺便，这个团队的Logo形象，
是地球与金星连线中点绕太阳的运行轨迹：
向学霸势力低头。
在这支新团队的努力下，今年10月，
美丽化学的续作「重现化学」正式上线。
摄影师是梁琰加上清华视觉传达专业的朱文婷，
采用显微摄影、红外热成像摄影、高速摄影等方式，
力图抓住化学反应中精彩的细节。
原本平淡无奇的实验在他们手中变的极为炫酷，
例如十分常见的将浓硫酸滴入水中的过程，
用「热成像」方式观察，
竟像是在勾勒一团花火。
进行盐酸和氢氧化钠溶液的中和时，
仿佛是氢氧化钠把盐酸瞬间点燃。
如果将钠放入水中，
整个画面就像是哈利波特在全力输出。
而在显微摄影技术的拍摄下，
金属的「电沉积」过程则美的过分：
铅的变化如同罪恶王冠。
锌的姿态像孔雀开屏后瞬间冰封。
铜则像是用一串带吸盘的珊瑚。
文章最开头提到的「金属置换」可能你非常陌生，
但没关系，重现化学会为你演示它有多美：
锌与硝酸银反应置换出银的过程，
如同空中纷飞的雪花。
铅的置换过程，一片片金属叶子蔓延生长。
而用锌与氯化锡置换出锡的过程最为壮观，
简直是一片林海拔地而起。
当化学元素「燃烧」起来都什么样？
镁条耀眼的白光被减光镜过滤后，
呈现的是柔和的橙青色。
硫磺会闪烁着妖异的蓝火。
氢气是一团红焰飞舞。
金属锂的燃烧像铁树开花，不过是爆米花。
而金属钾则像是一潭岩浆。
拍摄难度最大、时间最长的是「结晶」过程。
结晶速度的快慢非常难以控制，
快则来不及开镜头、慢则需要等上几小时。
但难度越高收获越大：
这是氯化钠结晶，就问你美不美？
铬酸钾结晶，像是水晶挥洒出的森林。
重铬酸钾结晶，则是森林被秋色染红。
（搜索关注本文原创作者：微信公众号 狂丸）
除了「重现化学」系列，
他们还将化学反应分出了惊艳的「四季」：
看完这个视频，狂丸已经彻底被化学圈粉。
受到这种有趣展现形式影响的，还有很多人。
甚至有位高中生Julie Hu在看过视频后，
创办了网站ALCHEMY，
用自己的脑洞为化学元素画出插画。
这种潜移默化的影响还在继续。
除了化学之外，
「美丽科学」项目中还有《电器时代序章》，
通过计算机图像技术再现了20件经典的电学仪器。
《天工百炼》，介绍了我国古代的十种冶炼技术。
总之，以往提到化学甚至科学，
人们联想到的都是危险、枯燥以及繁复的计算。
而梁琰和他的团队，
用最酷的方式向大家证明，它们其实真的很美。
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