6 月上旬 ，一场以 “融入现代生活 —— 非遗正青春” 为主题的 “文化和自然遗产日” 非遗市集和展演活动在太原古县城举办，让晋祠桂花元宵这一千年技艺再次焕发光彩。作为晋源区非遗的杰出代表，这颗“会跳舞的元宵”不仅承载着厚重的历史文化，更蕴含着古人智慧结晶的物理学原理。

千年传承：晋祠桂花元宵的历史溯源

　　晋祠桂花元宵的历史可追溯至两千多年前的汉代。而晋祠地区得天独厚的条件，为晋祠桂花元宵的发展提供了坚实基础。这里种植的晋祠大米，素有 “北稻一绝” 的美誉，再加上难老泉的活水，为制作元宵提供了优质的原材料。

　　历经岁月变迁，晋祠桂花元宵的制作技艺不断传承与发展。逐渐形成如今需经过一泡、二淘、三晾、碾米、炒作、做馅、滚制等十几道制作工序。2018 年，晋祠桂花元宵被列入晋源区非物质文化遗产项目，同年列入太原市非物质文化遗产名录，2023 年 12 月被列入山西省省级非物质文化遗产代表性项目名录。今年，晋祠桂花元宵更是成功亮相中央广播电视总台元宵晚会，非遗晋祠桂花元宵制作技艺传承人韩福元坐在镜头前展示了代表北方特色的手工元宵制作技艺，更引发全国观众对这项“会跳舞的元宵”的科学探秘。

　　滚元宵，包饺子，为何晋祠桂花元宵选择“滚”的制作工艺而非“包”的方式，滚元宵的手工艺蕴藏着哪些古人丰富的科学智慧?直径一厘米的方块桂花馅料滚制成“形如珠玉色如霜”的元宵体现了哪些现代物理原理?太原市第六十三中学校通用技术老师史新民为我们解读了其中蕴含的科学奥秘。

力学原理的完美演绎

　　传统滚元宵的过程，便是力学原理的完美演绎。在装有糯米粉的簸箕里，馅料与糯米粉颗粒之间以及糯米粉与容器壁之间存在着滑动摩擦力和静摩擦力。“师傅转动簸箕时，手腕会有节奏地抖动，这其实是在调控摩擦力。” 史新民解释，当馅料滚动时，静摩擦力方向与馅料运动方向相同，带动糯米粉颗粒附着;而糯米粉颗粒间的滑动摩擦力则阻碍相对运动，使颗粒紧密贴合在馅料表面。

　　糯米粉颗粒表面并非绝对光滑，微观上存在许多凹凸结构。当馅料浸水后，水分子填充到糯米粉颗粒之间的空隙中，通过分子间作用力和表面张力，将糯米粉颗粒 “粘合” 在馅料表面。并且，湿润的粉层在后续滚动中进一步吸水，促使糯米粉中的淀粉颗粒吸水膨胀，粘性增强，从而使粉层更牢固地附着。“这种粘附力相当于在馅料表面织了一层 ‘糯米粉网’。就像往潮湿的墙上贴瓷砖，水分能增强颗粒间的粘合效果。” 史新民打了个形象的比方。

　　随着簸箕倾斜，馅料在其中做圆周运动时，需要摩擦力和粘附力提供向心力以维持轨迹。若转速过快，实际作用力不足以提供所需向心力，粉粒会因惯性沿切线方向甩出，像洗衣机甩干一样被甩掉;转速过慢则无法使粉粒均匀裹附。因此，滚动速度的控制至关重要。

　　馅料在容器中滚动时，频繁与容器壁、其他馅料以及糯米粉发生碰撞。每次碰撞，动量都会在物体间传递。当馅料与容器壁碰撞，动能部分转化为内能和形变能，就像用手压实雪球一样，让粉层更紧实。馅料与粉粒碰撞时，粉粒的动量传递给馅料推动其继续滚动，同时粉粒因碰撞产生的形变和摩擦，更易粘附在馅料表面。“滚元宵的师傅们凭借经验，通过控制簸箕的晃动幅度和频率，就使元宵的制作更加高效且质量上乘。”

　　为什么元宵能越滚越圆?史新民给出分析：“理想状态下，若滚动过程中各个方向的摩擦力、碰撞力均匀分布，馅料会因对称性逐渐变成球形，这是物体在三维空间中受力平衡的最优形状。” 实际操作中，师傅通过不断翻转、晃动容器，确保馅料在各个方向上有均等的滚动机会，防止某一侧粉层过厚，维持形状的对称性。

　　重力始终垂直向下，影响馅料在容器中的运动轨迹。当簸箕倾斜，馅料受重力作用沿斜面向下滚动，同时带动糯米粉颗粒从高处向低处堆积，使粉层在重力作用下自然压实。馅料的重心位置也也会影响滚动稳定性，重心偏移会导致滚动方向改变，促使不同侧面接触糯米粉，进一步保证包裹的均匀度。

微观世界的科学密码

　　史新民还介绍了糯米粉的颗粒结构，糯米粉作为颗粒状物料，其堆积状态遵循颗粒力学规律。当馅料在粉层中滚动，糯米粉颗粒从疏松堆积逐渐变为致密堆积，孔隙率降低，粉层紧实度提高。滚动过程中的挤压和碰撞，使粉粒重新排列，填充空隙，形成紧密结构。这样才能让元宵表面光滑且不易开裂。

　　馅料通常具有一定的弹性，而糯米粉层在湿润后会产生塑性形变。馅料受到挤压会发生弹性形变，随后恢复形状，推动表面糯米粉颗粒贴合。糯米粉层在压力下发生塑性形变，颗粒间接触面积增大，粘附力增强，使粉层固定成型。“我们在品尝元宵时，能感受到外皮的紧实和馅料的弹性，这正是弹性与塑性形变共同作用的结果。”

　　晋祠桂花元宵的“滚制”密码，实则是古人用经验凝练的物理学范本。这些原理共同确保了元宵的成型与口感，当我们品尝这颗穿越两千年的“科技结晶”时，不仅咬破了软糯外皮，更咬开了古人传统技艺的科学性，也体会到了生活中无处不在的科学智慧!

　　 （薛梓桐 李静）

　　6 月上旬 ，一场以 “融入现代生活 —— 非遗正青春” 为主题的 “文化和自然遗产日” 非遗市集和展演活动在太原古县城举办，让晋祠桂花元宵这一千年技艺再次焕发光彩。作为晋源区非遗的杰出代表，这颗“会跳舞的元宵”不仅承载着厚重的历史文化，更蕴含着古人智慧结晶的物理学原理。

千年传承：晋祠桂花元宵的历史溯源

　　晋祠桂花元宵的历史可追溯至两千多年前的汉代。而晋祠地区得天独厚的条件，为晋祠桂花元宵的发展提供了坚实基础。这里种植的晋祠大米，素有 “北稻一绝” 的美誉，再加上难老泉的活水，为制作元宵提供了优质的原材料。

　　历经岁月变迁，晋祠桂花元宵的制作技艺不断传承与发展。逐渐形成如今需经过一泡、二淘、三晾、碾米、炒作、做馅、滚制等十几道制作工序。2018 年，晋祠桂花元宵被列入晋源区非物质文化遗产项目，同年列入太原市非物质文化遗产名录，2023 年 12 月被列入山西省省级非物质文化遗产代表性项目名录。今年，晋祠桂花元宵更是成功亮相中央广播电视总台元宵晚会，非遗晋祠桂花元宵制作技艺传承人韩福元坐在镜头前展示了代表北方特色的手工元宵制作技艺，更引发全国观众对这项“会跳舞的元宵”的科学探秘。

　　滚元宵，包饺子，为何晋祠桂花元宵选择“滚”的制作工艺而非“包”的方式，滚元宵的手工艺蕴藏着哪些古人丰富的科学智慧?直径一厘米的方块桂花馅料滚制成“形如珠玉色如霜”的元宵体现了哪些现代物理原理?太原市第六十三中学校通用技术老师史新民为我们解读了其中蕴含的科学奥秘。

力学原理的完美演绎

　　传统滚元宵的过程，便是力学原理的完美演绎。在装有糯米粉的簸箕里，馅料与糯米粉颗粒之间以及糯米粉与容器壁之间存在着滑动摩擦力和静摩擦力。“师傅转动簸箕时，手腕会有节奏地抖动，这其实是在调控摩擦力。” 史新民解释，当馅料滚动时，静摩擦力方向与馅料运动方向相同，带动糯米粉颗粒附着;而糯米粉颗粒间的滑动摩擦力则阻碍相对运动，使颗粒紧密贴合在馅料表面。

　　糯米粉颗粒表面并非绝对光滑，微观上存在许多凹凸结构。当馅料浸水后，水分子填充到糯米粉颗粒之间的空隙中，通过分子间作用力和表面张力，将糯米粉颗粒 “粘合” 在馅料表面。并且，湿润的粉层在后续滚动中进一步吸水，促使糯米粉中的淀粉颗粒吸水膨胀，粘性增强，从而使粉层更牢固地附着。“这种粘附力相当于在馅料表面织了一层 ‘糯米粉网’。就像往潮湿的墙上贴瓷砖，水分能增强颗粒间的粘合效果。” 史新民打了个形象的比方。

　　随着簸箕倾斜，馅料在其中做圆周运动时，需要摩擦力和粘附力提供向心力以维持轨迹。若转速过快，实际作用力不足以提供所需向心力，粉粒会因惯性沿切线方向甩出，像洗衣机甩干一样被甩掉;转速过慢则无法使粉粒均匀裹附。因此，滚动速度的控制至关重要。

　　馅料在容器中滚动时，频繁与容器壁、其他馅料以及糯米粉发生碰撞。每次碰撞，动量都会在物体间传递。当馅料与容器壁碰撞，动能部分转化为内能和形变能，就像用手压实雪球一样，让粉层更紧实。馅料与粉粒碰撞时，粉粒的动量传递给馅料推动其继续滚动，同时粉粒因碰撞产生的形变和摩擦，更易粘附在馅料表面。“滚元宵的师傅们凭借经验，通过控制簸箕的晃动幅度和频率，就使元宵的制作更加高效且质量上乘。”

　　为什么元宵能越滚越圆?史新民给出分析：“理想状态下，若滚动过程中各个方向的摩擦力、碰撞力均匀分布，馅料会因对称性逐渐变成球形，这是物体在三维空间中受力平衡的最优形状。” 实际操作中，师傅通过不断翻转、晃动容器，确保馅料在各个方向上有均等的滚动机会，防止某一侧粉层过厚，维持形状的对称性。

　　重力始终垂直向下，影响馅料在容器中的运动轨迹。当簸箕倾斜，馅料受重力作用沿斜面向下滚动，同时带动糯米粉颗粒从高处向低处堆积，使粉层在重力作用下自然压实。馅料的重心位置也也会影响滚动稳定性，重心偏移会导致滚动方向改变，促使不同侧面接触糯米粉，进一步保证包裹的均匀度。

微观世界的科学密码

　　史新民还介绍了糯米粉的颗粒结构，糯米粉作为颗粒状物料，其堆积状态遵循颗粒力学规律。当馅料在粉层中滚动，糯米粉颗粒从疏松堆积逐渐变为致密堆积，孔隙率降低，粉层紧实度提高。滚动过程中的挤压和碰撞，使粉粒重新排列，填充空隙，形成紧密结构。这样才能让元宵表面光滑且不易开裂。

　　馅料通常具有一定的弹性，而糯米粉层在湿润后会产生塑性形变。馅料受到挤压会发生弹性形变，随后恢复形状，推动表面糯米粉颗粒贴合。糯米粉层在压力下发生塑性形变，颗粒间接触面积增大，粘附力增强，使粉层固定成型。“我们在品尝元宵时，能感受到外皮的紧实和馅料的弹性，这正是弹性与塑性形变共同作用的结果。”

　　晋祠桂花元宵的“滚制”密码，实则是古人用经验凝练的物理学范本。这些原理共同确保了元宵的成型与口感，当我们品尝这颗穿越两千年的“科技结晶”时，不仅咬破了软糯外皮，更咬开了古人传统技艺的科学性，也体会到了生活中无处不在的科学智慧!

　　 （薛梓桐 李静）