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逻辑思维,催生了这些科技大发现大创造

来源:科普时报 作者:陈冠文 发布日期:2021-03-11 点击量: 0
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   创新思维贯穿于创新活动的全过程,在确定创新目标,制定创新方案,加快创新进程和提炼、提升创新成果等方面发挥重要作用,是科技创新活动的核心。

创新思维一般包括逻辑思维、辩证思维和直觉思维。

逻辑思维是依据逻辑形式进行的思维活动,是人类思考问题的基本方法。下面讲几个用逻辑思维进行科技创新的故事。

 

伽利略巧用逻辑推理

 

关于物体下落运动,亚里斯多德曾断言:快慢与其重量成正比,即重物体比轻物体落得快。1800年,伽利略用简单的逻辑推理就否定了亚里斯多德的断言。他的推理是:设物体A比物体B重,则A应比B先落地。现若将AB捆在一起,则A+B要比A重,它应比A先落地;但因为BA落得慢,所以A+B又应比A后落地。这样就自相矛盾了。所以,他指出亚里斯多德的论断是错误的。

 

逻辑思维催生了电话机

 

187562,贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机,一个偶然发生的事故启发了贝尔。华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了,华生拉开弹簧时,弹簧发生了振动。与此同时,贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来,还发出了声音。

贝尔的思路顿时大开,他由此推论:如果人对着一块铁片说话,声音将引起铁片振动;若在铁片后面放上一块电磁铁,铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处,远处的类似装置上不就会发生同样的振动,发出同样的声音吗?这不就是自己梦寐以求的电话吗!

后来,贝尔和华生按这个设想制成了电话机。187637日,贝尔成为电话发明的专利人。

 

红外线的发现

 

1800年,英国物理学、天文学家赫谢耳做了一个实验。他让太阳光通过三棱镜折射到后面的白色纸屏上,并在每种色区内各放1支温度计,同时在红光以和紫光以的近区域也各放1支。结果,七个可见光区内温度计的温度都升高了。其中,红、绿、紫光区分别升高532;同时,他还发现红光以外区域温度不但升高了,而且比红光区升得还高,达到7,这使他大吃一惊!于是他又将温度计移到离红光区更远的区域,这时温度却不再增加,反而降到室温。经过反复实验研究,他终于判定,红光外附近区域存在红外线红外辐射。后来,他还用实验证明了红外线和可见光一样遵守折射、反射定律。

 

长绒棉早衰的原因这样被找到

 

1989年,笔者开始从事长绒棉科研工作时,遇到的第一个问题是影响长绒棉产量的早衰问题。秋天当长绒棉早衰大量发生时,我开始对长绒棉田进行广泛调查。

一天,我骑自行车经过一块早衰很重的棉田时,发现棉田中有几株棉花仍然青枝绿叶。我想,那可能是抗早衰的变异单株。可是,当我走近那几株棉花时才发现那是几株未打顶的棉株。

这时我想,没有打顶的棉株营养生长势强;于是推论后期营养生长势强的棉株不早衰

回单位后,我进行了包括增加氮肥,增加灌水和推迟打顶在内的促进后期营养生长势的试验。结果,三个处理的早衰都比对照轻。其中,推迟打顶效果最明显。

这时我根据棉株的生长点是制造生长素的器官的知识进行第二次推论:长绒棉只有一个生长点,摘去生长点等于摧毁了棉株上制造生长素的唯一工厂,使棉株体内促进生长的激素减少,促进衰老的激素比例上升,这可能是导致长绒棉早衰的生理原因。

根据这个推理,第二年我又进行了一组试验:设计了早打顶、正常打顶、晚打顶、不打顶和打顶后补施生长素五个处理。结果是:早打顶早衰,晚打顶晚衰,不打顶不衰,打顶后补充生长素的早衰也轻。试验证实了激素平衡关系被打破是长绒棉早衰的生理原因的推论。

但是,由于我缺乏科学洞察力,没有能够一下子洞察到棉株早衰的实质是棉株体内激素不平衡,而是将水、肥等外因与激素这个内因平等对待进行试验,结果增加了试验次数,推迟了解决早衰问题的时间。

(作者系新疆农垦科学院棉花研究所研究员)

http://www.kepu.gov.cn/www/article/dtxw/181b6249cc884b0b8b3a78442c4d1ea0