理论教育 想象力:打开科学假说的大门

想象力:打开科学假说的大门

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:恩格斯曾经这样说过,只要自然科学在思维,它的发展形式就是假说。1896年,法国物理学家昂利·贝克勒尔对一种称为硫酸双氧铀钾的荧光物质进行了研究。经过多次实验,他发现了铀的放射性现象。经过反复测量,确认无误后,居里夫人大胆假设在沥青铀矿中存在一种比铀的放射性强得多的未知的新元素。

想象力:打开科学假说的大门

恩格斯曾经这样说过,只要自然科学在思维,它的发展形式就是假说。

最初的科学假说,是一种未经纯化的猜测和假定,并不是从原有的逻辑思维体系中顺理成章地推理出来的,而是在原科学理论与科学事实发生矛盾时,通过非逻辑思维的猜测与想象来弥补现象与理论暂时无法揭示的联系,其实质是一种思维的质的飞跃,是思维在通过酝酿期后的爆发的产物。

查尔斯·威尔逊1894年在苏格兰本尼维斯山顶的天文观察站对云雾现象产生浓厚兴趣,并进行了认真的观察和研究。他在形容当时的美景时说道:“当太阳的光芒射着山顶的云层而我正立身于湿润的云雾之中时,太阳的光环,还有山影周边的光环都是那样美妙,让我兴奋不已,使我产生在实验里模拟这种现象的冲动……”经过不懈的努力,他终于发明了一种探测带电粒子性质的重要装置——云室。从而找到了用蒸汽凝聚使带电粒子的径迹成为可见的方法。

自从德国物理学家伦琴发现X射线以来,吸引了许多科学家去研究这种具有巨大穿透力的辐射。1896年,法国物理学家昂利·贝克勒尔对一种称为硫酸双氧铀钾的荧光物质进行了研究。经过多次实验,他发现了铀的放射性现象。这是人们发现的第一个放射性元素。

居里夫人不仅测量出了铀的辐射强度,而且发现了沥青铀矿中的放射性比已经测得的铀的放射性强得多。经过反复测量,确认无误后,居里夫人大胆假设在沥青铀矿中存在一种比铀的放射性强得多的未知的新元素。一些物理学家认为这简直是天方夜谭,异想天开,而她却坚信自己的推断。为了寻找这个新元素,她的丈夫比埃尔·居里放下自己的研究工作和妻子共同进行实验研究。他们通过几个月的繁重劳动,从大量的沥青矿渣中,一点一点地去除杂质,提取未知的元素。1896年7月,他们宣布了新的放射性元素钋的存在,而且它的放射性比铀强400倍。同年底,他们宣布了镭的发现,它在沥青矿渣中的含量更加稀少,但它的辐射强度比铀强200万倍,这个发现轰动了整个科学界。

有的人始终不相信镭的存在,对居里夫妇挑剔地说,如果你能把镭放在我们面前,我们就相信它的存在。居里夫妇又花了几年的功夫,在简陋的工棚里,用最原始的方法历经千辛万苦,于1902年从数吨沥青矿渣中分离出1%克的氯化镭来。

1964年,科幻小说作家阿西莫夫参观了世博会后,在刊于《纽约时报》的文章中预测了50年之后(2014年)的生活。事实表明,这些预测非常有先见之明,下面是一些他当时做出的预测。

(1)照明。“到2014年,电用发光面板将广泛使用。天花板和墙壁能够轻微发光,并且通过按钮的触摸将出现各种各样的灯光颜色。窗户不再需要超过一个的陈旧的按钮来打开,并且能够屏蔽严酷的阳光。不透明的玻璃能根据接收到的光的强度自动改变光线”。事实上,我们所处的这个年代,LED照明真的已经成了建筑的一部分,变色玻璃也变得越来越便宜。

(2)厨房。“各种小玩意将继续减轻人类单调乏味的工作。厨房能够分区并且设计成自动准备食物、加热水并且冲咖啡、烤面包、煎鸡蛋、烤培根。可以在头天晚上预定早餐,食物可以储存在冰箱直到要用的时候拿出来烹饪。我怀疑即使是在2014年,在厨房有个小小的空间能够手动准备更多人的餐点。这个想法还是很明智的,尤其是在同伴来家里的时候更为重要。”事实证明,在这个方面他完全低估了快餐和冷冻食物的快速发展。(www.daowen.com)

(3)机器人电脑。“到2014年,机器人不会很普遍,也不会很精致,但是它们将存在。这次IBM公司展出的产品没有机器人,但是他们致力于计算机的开发,其计算机的复杂性让人震惊,并且能够完成把俄文转换成英语的任务。如果今天机器就这么智能,那么50年后的机器什么不能做?到时将会有小型的电脑开发出来作为机器人的大脑。”1964年电脑并不普遍,而他却有如此的预言,也可见其想象力的强大。

(4)太阳能。“在沙漠和半沙漠地区比如亚利桑那州、内盖夫和哈萨克斯坦,大型太阳能站将投入使用。在人口多但是多云多雾的地区,建太阳能站不太实际。2014年的展览将显示空间太阳能发电站的模型,通过巨大的设备来收集太阳光线,然后把这些能量辐射到地球。”

(5)工作。“到公元2014年的工作机器将会比人类做得更好,因此人类将陷入无边的无聊中,这种无聊会越传越广,且每年大量递增,带来严重的心理、情感和社会后果。而且我敢说到2014年精神病学无疑将会成为最重要的医学专业。少数幸运的可以参与创造性工作的人将会是人类真正的精英。”

如果他是在当上无线电器公司代言人的15年后写下这篇文章的话,可能又是一个完全不同的愿景吧。

[智慧箴言]

没有大胆的猜测就做不出伟大的发现。

——牛顿

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