古代文明煥發(fā)青春 設計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 設計者解密閉幕式磁懸浮編鐘

　　作者 曾皓 楊保國 吳蘭

　　10月31日晚，上海世博會閉幕式在世博文化中心舉行。在開幕式上以“動感曲面系統(tǒng)”讓人驚艷的中國科技大學，又有一項高科技成果給觀眾帶來新的震撼——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章。

　　古典藝術•現(xiàn)代科技

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

　　青銅編鐘是中國古代的一種打擊樂器，1978年出土的2400多年前的曾侯乙編鐘以其高超的鑄造技術和良好的音樂性能，改寫了世界音樂史，是中國古代人民智慧的結(jié)晶，也是中華民族的驕傲。而此次呈現(xiàn)在閉幕式上的場景，是古代文明與現(xiàn)代科技完美結(jié)合的磁懸浮編鐘，沒有繩索系掛，沒有支撐點，每個重達數(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，磁懸浮編鐘由中國科大工程科學學院孔凡讓教授的科研小組專門為世博會閉幕式研制，該團隊曾在開幕式和開園儀式上以“動感曲面系統(tǒng)”和“開園金鑰匙”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：每一個編鐘的上面都有一個稀土元素制作的釹鐵硼強磁，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檢測青銅編鐘的懸浮位置，并通過控制電流作出及時的調(diào)整，使得編鐘一直保持懸浮的狀態(tài)。

　　孔教授說，研制這套磁懸浮編鐘需要克服三個難點。首先，編鐘每個約40至50公斤，如何才能將其懸��？其次，現(xiàn)場電磁環(huán)境非常復雜，如何克服各種干擾信號，保證其懸�。吭俅�，在演員用力敲擊編鐘演奏音樂時，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有人做過�！笨捉淌谡f，從確定這個項目起，十多名研究小組的成員每天都在做著復雜計算和大量實驗，走了不少彎路。經(jīng)過一個多月的反復實驗，創(chuàng)造了一種新的抗干擾控制方法，使磁場能夠及時跟隨干擾力的變化而調(diào)整。

　　但在實驗室反復調(diào)試穩(wěn)定的系統(tǒng)，到現(xiàn)場安裝時卻常出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。研究小組認為不穩(wěn)定狀態(tài)是因現(xiàn)場復雜電磁環(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，“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。