学会玩变革的“游戏”

2009-01-20 02:44邓希贤
发明与创新·大科技 2009年1期
关键词:放射性射线特性

邓希贤

1895年至1897年,物理学三大发现对后世科学的发展产生了巨大的影响,它们分别是x射线、放射性和电子。三者皆与阴极射线的研究有很深的渊源,回顾阴极射线研究和三大发现的历程,我们发现:这几位科学家基于不同设想,对阴极射线管作过多方变革,都对相关研究有所推进,汇总起来,才有了三大发现。而形形色色的阴极射线管也反映了众多学者的不同研究思路,这些都是思维多元化的集中体现。

科学的本质在解惑释疑、探索未知,科学的灵魂在获取新知与创新,创新寓于变革之中,变革之道在于思维多元化。思维多元化与大胆想象堪称变革之源,而变革则是创新的必由之路。那么,提倡思维多元化又有什么依据呢?依据之一:任何事物皆有多种表征,看事物不能只持单一视角。比如贝克勒尔,发现铀的天然放射线有多种特性,其一是使气体分子电离成带电的离子,其二是有极强的穿透性。居里夫人利用上述第一种特性,发明石英晶体压电秤,用于检测沥青铀矿残渣的放射性强度,结果发现了比铀辐射强800倍的镭,获得1903年诺贝尔物理学奖。卢瑟福则利用上述第二种特性,测试铀辐射的穿透力,推论铀辐射按穿透力从小到大、至少包含有a与B两种射线成分,并预言可能有第三种y射线的存在,其穿透力更强。此后,卢氏等人相继证明,d射线是带正电的氦原子核,B射线是带负电的电子,y射线是不带电的电磁波。而卢瑟福也因此发现获得1908年的诺贝尔化学奖。可见,没有方法、材料和观点等的变革以及视角的变换,就不会有上述发现。

依据之:事物的内涵皆有多个层次,对它们的认识就不能只停留在其表象上。事物的表象具体而感性,容易获知;事物的内涵,包括其本质,既看不见也摸不着,非借助想象不能洞察。

依据之三:任何事物的存在皆非静止和孤立的,剖析事物须关注它的变化发展及其与其他事物的相互作用关系。

依据之四:同一新事物的妙用可能变化无穷。阴极射线、x射线与放射线皆有使空气电离成带电离子的共同特征,而这一特征至少已有3种妙用。汤姆森由此想到提高放射管真空度的办法,解决了阴极射线在静电场中不发生偏转的问题。居里夫人利用它制成石英压电晶体秤,将放射性与砝码这两个风马牛不相及的东西联系在一起,极富想象力地解决了放射性强度的检测问题。威尔逊利用x射线的特性首次记录到a与B粒子在云雾室中的径迹,为粒子物理学提供了基本的实验手段。

所以,科学技术上要创新,一定学会玩变革的“游戏”,在思维多元化上下功夫。思维多元化的基础是广博的学识及对所研究事物全方位的深入理解,以及对变革与发展空间的丰富想象。深入理解就要学会钻进去,将来自前人相关的杂乱信息条理化,从而发现诠释尚不够完美的问题。

想象则要求思考一定要跳出来,不能拘泥于前人认识事物的条条框框,以及研究思路和方法。爱因斯坦认为,整个科学只不过是由每天的思考积累而成。因而他特别强调,治学要善于思考。牛顿也说过,他的成就归功于精密的思考。而沃森干脆地说,他的大学生涯就是学习思考。这正是寻找变革空间、走出创新之路的窍门所在。所谓的“没有理解,何来独立思考;而没有独立思考,又何来创新”,讲的就是这个道理。因此,思维多元化的关键还在于独立思考。只有养成独立思考的习惯,才能发展多元化思维,为创新打下良好的基础。

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