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科学史上灵感集粹

已有 6686 次阅读 2007-8-28 20:15 |个人分类:科学人生|系统分类:科研笔记|关键词:学者

您能够通过这些事例发现灵感的规律吗?

 

 

以下事例来源于网上搜索到的,最初来源不详。

 

俄国化学家门捷列夫的第一张元素周期表诞生于1869217,在此之前,门捷列夫曾经从各个方面研究过元素及其化合物的各种相互联系,但都不得要领,发现周期律的决定性观念是在很短时间里产生的。那一天,门捷列夫应当动身离开彼得堡去办与周期律毫不相干的事情。就在一切准备就绪,轻轻松松地提着箱子要上火车之际,一个天才的猜想在他脑海里突然闪现;即原子按其原子量系统化的原则排列。于是,在这种“思索时间不足”之中,却诞生了伟大的发现,门捷列夫当天就把元素周期表送往印刷厂发排。

 

睡眠之时,常常也有灵感涌现。格拉茨大学药物学教授洛伊在一天夜里醒来,想到一个极好的设想,他马上拿过纸笔简单地记录下来。翌晨醒来他知道昨夜里产生了灵感。但使他惊愕不已的是:怎么也看不清自己所做的笔记。他在实验室里整整坐了一天,面对熟悉的仪器,总是回想不起那个设想,到晚上睡觉之时,仍然一无所得;但是到了夜间,他又一次从梦中醒来,还是同样的顿悟,他高兴极了,做于细致的记录后,才回去睡觉。次日,他走进实验室,以生物少有的利落、简单、肯定的实验方法,证明了神经搏动的化学媒介作用。

 

 

彭加勒是19纪末和本世纪初期的数学家,并且还是物理学家和天文学家。在谈到如何发现寓克斯函数时,他说曾为此函数是否存在而折磨了两周。两周来每天坐在桌前用一两个小时做各种组合,思来想去,毫无所获。一晚,他违反常习,偶然饮用了黑咖啡,兴奋得难以入睡。艨朦胧胧之中,忽然新奇的思绪纷至沓来,相互冲突、排斥,终于得到了二元素相缔合而牢固的联系。次月清晨,只用了几个小时就证明了富克斯函数确实存在,并可由超几何级数推出。如果他没有灵感的促进作用,很难想象能成功

 

 

19世纪德国的化学家凯库勒在研究有机物苯的化学结构时,每天都废寝忘食。这样长期的工作并没有得到什么突破性的进展。

一天傍晚,凯库勒乘着马车回家。他太疲倦了,居然在颠簸的马车上打起盹儿来。在惶惶忽忽之间,他好象看见有条蛇在空中飞舞。一会儿,这条蛇好象变成了一个个飞舞的原子。一会儿,这条蛇突然咬住了自己的尾巴,形成了一个圈。他不禁好奇,想看个仔细。就在这时,他从睡梦中醒来。

可是,梦中这条首尾相衔的蛇启发了凯库勒,使他最终设想出了苯的六角形环状结构。

阿基米德原理的发现  传说,阿基米德是凭借丰富的经验和一时的灵感,在洗澡中发现了鉴定真假王冠的方法。那是在2200年前,当时叙拉古国王亥厄洛让珠宝匠给他制作了一顶纯金的王冠,做成后既高兴却又怀疑工匠偷了他的金子,王冠里可能有假,尽管做好的王冠跟送去的黄金一样重,谁能保证那顶王冠没有用银子做成芯子呢?怎样对王冠作无损伤的鉴别呢?国王把这一难题交给了阿基米德,阿基米德为此思考了许多日,仍无结果。有一天,他前往澡堂洗澡,当他跨入浴盆时,水溢出盆外,并感到身体有点漂浮,而且,身体浸没在水中的部分越多,溢出的水也越多,同时水对身体的托力也越大。阿基米德欣喜若狂,一下从浴盆里跳了起来,光着身子就跑了出去,一边跑还一边喊:尤里卡(希腊语:发现了),尤里卡。事后,他给国王和大臣进行了表演:他把王冠以及和王冠相同重力的一块纯金和一块纯银,分别放入装满水的容器中,由排出水的多少,测到了它们的不同体积,他根据王冠的体积大于纯金的体积而小于纯银的体积这个事实,断定在王冠里掺了假。另一种说法是,阿基米德取来等重的金块、银块和王冠,分别称出它们在水中的重力,算出它们在水中减少的重力,证明王冠里确实用银子掺了假,工匠也被国王治了罪。


阿基米德的一声尤里卡,喊出了人类探寻到大自然奥秘时的惊喜。正是为了纪念这一事件,现代世界最著名的发明博览会以尤里卡命名。

 

 

 大陆漂移说的提出[4] 20世纪初,一些地质学家和气象学家(如美国的泰勒和贝克以及德国的魏格纳等人)在观看世界地图过程中都发现南美洲大陆的外部轮廓和非洲大陆是如此相似,遂产生一种奇妙的想象——在若干亿年以前,这两块大陆原本是一个整体,后来由于地质结构的变化才逐渐分裂开来。在这种想象的指引下,魏格纳进行了大量的地质考察和古生物化石的研究,最后以古气候、古冰川以及大洋两侧的地质构造和岩石成分相吻合等多种论据为支持,提出了在近代地质学上有较大影响的大陆漂移说(这一学说到50年代进一步被英国物理学家的地磁测量结果所证实)。可见,大陆漂移说的提出离不开上述奇妙的想象。

 

以下摘自《灵感学引论》 陶伯华,朱亚燕. 灵感学引论 辽宁人民出版社  1987 沈阳:

 

 

爱因斯坦在回忆他19056月写作狭义相对论论文的情景时对他人好友贝索说,在这之前,他已经进行了好几年的思考和研究,然而那个决定一切的观念却是突然在脑子里闪现的。一天晚上,他躺在床上,对于那个折磨着他产迷,心里充满了毫无解答希望的感觉,他的眼前,似乎没有一线光明。但是,突然黑暗里透出了光亮,答案出现了,他马上起来执笔工作。五个星期后,他的论文写成了。他说,“这几个星期里,我在自己身上观察到各种精神失常现象。我好像处在狂态里一样。”

 

 

十九世纪美国著名发明家赫威想发明缝纫机,但多次试验均未成功。一天夜里他梦见国王向他发布一道命令,如果24小时之内不创造出缝纫机就用长矛处死他。他看见矛尖有小洞的长矛慢慢地升起又慢慢地阶降下,一阵激动使赫威醒来,他当即设计了针眼靠近针尖的缝纫机,结果获得了成功。

 

 

苏联一个眼睛近视的男孩,摔跤打碎了眼镜,破碎的镜片刺进了角膜,医生立即给他动手术清除异物。令人惊奇的是,眼伤痊愈后他竟能读出标准视力表上的十行字符,也就是说,近视在无意中被治好了。抓住这件事,莫斯科眼外科手术研究所的S.弗奥多洛夫博士发明了一种通过改变角膜的曲度来治愈近视眼的新医术。

 

 

年仅18岁的柏琴,在合成奎宁的大胆实验中,一再失败。最后,他把从焦油中提取出来的苯制成苯胺,再加进重铬酸钾并使之氧化,结果出现了黑色沉淀物。在又一次的沮丧中,柏琴将实验生成物溶解在酒精里,却产生了颜色鲜艳的紫色溶液。这一偶然的发现触发了他头脑里产生一个念头——这也许可以作染料。经过进一步实验,时隔不久一种代替昂贵的“皇族紫”的“苯胺紫”就制造出来了,并迅速风靡全世界。柏琴成为人工合成染料的先驱。

 

我国生物学家朱洗,为培育一种不吃桑叶、经济价值高的新蚕种,曾选择了许多种蚕与印度蓖麻蚕杂交,两年多没有得到理想的结果。在一个炎热的晚上,正当实验组的同志在实验室围桌而坐、相对无言地思考时,灯光引来了一只樗蚕蛾。朱洗突然想到,樗蚕与蓖麻蚕是同属,古书又有关于“樗绸”的记载。于是,他重新进行了杂交试验,果然获得了圆满的成功。

 

为改造自然橡胶的性能,人们曾进行过很多实验而毫无进展。1939年的一天,美国人古德意在一次实验中,不小心让橡胶和硫磺的混合物跌落在热得发烫的炉子上,古德意赶紧将它们刮下来。突然他惊讶地发现,这种橡胶硫磺混合物尽管还是热的,但却很干燥。他再一次加热和冷却所得的样品,结果得到了硫化橡胶,改变了自然橡胶冷时硬梆梆、热时粘糊糊的性能,从而奠定了橡胶工业的基础。

 

 

著名科学家波尔领导哥本哈根理论物理研究所达40年,成就显著,在他下面就培养出八位诺贝尔奖金获得者,形成了“哥本哈根学派”。波尔取得成功的一条重要经验就是尊重青年人的创造精神,以平等地位同他们一起探讨科学问题而不摆权威的架子。有人问他,为什么会有那么多的青年科学家聚集到你的周围?你怎样成功地造就了当代第一流的物理学家的?波尔爽快地回答道:“可能因为我从来不感到羞耻地向我的学生承认——我是傻瓜。”担任翻译的苏联科学家朗道的亲密合作者粟弗席茨把这句话误译成:“可能因为我从不害臊去告诉学生——你们是傻瓜。”结果引起哄堂大笑。虽然翻译当场作了纠正和道歉,但是当时在场的著名物理学家卡皮查却认为,这个误译并非出于偶然,因为“确切地说,波尔和朗道两个学派的不同之处,就在于。”这一评论是十分深刻的。苏联物理学家朗道,也曾在现代物理学研究中做出重要贡献,获得过诺贝尔奖金,但是由于他自恃智力优越,喜欢独断其是,给苏联的科学带来一定的影响。1956年,几乎与李政道、杨振宁同时的一位苏联物理学家伊..沙皮罗也在探索“θ~τ”疑难,并且也推导出β衰变宇称不守恒的结论。但是因为沙皮罗不是出名的人物,论文送到朗道那里,他只是殊一笑置之,扣压在他的书桌里不给发表,使这位人才被埋没了。

 

 

一百多年以前,外科手术十分落后,病人手术后,大都逃脱不了死亡的厄运,英国著名外科医生李斯特亲眼看到许多病人死于自己的手术刀下,心里十分难过,难道伤口感染化脓是不可战胜的吗?李斯特长期思考着、摸索着,但一直没有找到解决问题的办法。1864年,他看到了巴斯德发表的论证由微生物引起有机物腐败和发酵的论文,突然联想到病人伤口感染化脓,不也是一种有机物的腐败现象吗?那也一定是由于微生物——病菌的作怪。要防止手术后的感染化脓,就必须在手术前进行严格的消毒灭菌。以后李斯特终于发现了石碳酸防腐剂,使做手术的病人的死亡率由原来的40%下降到15%

 

 

门捷列夫发现元素周期律也有多种传说。有的说他在玩纸牌的过程中突然受到排列方法的启示,理由是在他的《元素周期表》稿样的最后一页的背面有他用铅笔记下来的残局。有的说他在办公桌前苦思了三天三夜没有结果,后来他进入梦境,梦见了一张表,在这张表里,各种元素都按它们应占的位置排列好了。苏联科学史专家凯德洛夫则说是门捷列夫在候车室里等火车时,突然闪现了未来元素体系的思想。

 

 

瓦特从二十岁起在英国格拉斯哥大学里干活,负责修理教学仪器。一天,格拉斯哥大学里的一台纽可门蒸汽机坏了,让瓦特修复。经过反复检查,瓦特发现这种纽可门蒸汽机有着严重的缺点,它的汽筒裸露在外面,没等汽筒热透,就有相当一部分变成水了,白白浪费掉大约四分之三的蒸汽。瓦特下决心要解决保持汽筒温度、提高热效率的问题。为了解决这个问题,瓦特整天思考着、痴想着,去图书馆查阅资料,同别人研究探讨,然而就是找不到好办法。一个夏日的早晨,天气十分晴朗,瓦特起床后,走到鸟语花香的格拉斯哥大学的校园里,在绿茵茵的草坪上散起步来。突然,好像电光一闪,头脑里冒出一个想法:如果在汽筒外边如上一个分离凝结器,使汽筒与凝结器分开,不就可以解决热量浪费的问题了吗?瓦特顿开茅塞,立刻跑回工作室,夜以继日地实验,终于成功地创造出高效率的蒸汽机。

 

 

荣获诺贝尔奖的遗传学家摩尔根,一次头脑中突然产生了一个大胆的设想:海水的酸度可能会增进某些深海生物的生殖力。当时他找不到酸,即刻匆忙赶到附近的杂货店买了只柠檬。回家后把柠檬汁挤进自己的养鱼缸内。实验结果证明他的猜想是正确的。

 

 

在四十年代的一天,李四光家里的狗跟着小猫钻洞,但是怎么也钻不进去,急得汪汪直叫,李四光的女儿跑来赶狗,李四光笑着说:“你是不是学学牛顿,在这个洞口旁边再开一个阿龙(狗名)的门呢?”当时正在研究地质力学的李四光这么一提牛顿,却启发他联系自己的课题想起反作用力,从而进出了“地应力”这个概念。

 

 

智慧只有在和智慧的碰撞中才会发出动人的火花,智慧碰不到智慧就要生锈。因此,创造者与创造者之间的切磋、探讨和争辩,是激扬创造智能、砸断常规思维程序的利器。上海无线 电四厂十个青年组成创造力开发小组,经常聚会切磋思想,探索新路,结果仅在五个月内就搞成十六项革新。1979年的诺贝尔奖物理学奖授奖仪式上,发生了一件趣事,该年度三位得奖者中,美国的格拉肖和温伯格都是康奈尔大学尖子班的同学。不仅如此,他们还是纽约布朗克斯高级理科中学的同班同学,这个班单在物理学领域就出了八位博士。布朗克斯 中学1950年级有二十来个学生,他们组织了一个“科学幻想小说俱乐部”,格拉肖、温柏格、范拍 特等人都是其中成员。在这个“科幻俱乐部”中,谁想出什么有趣的新玩意儿,便会在小伙伴中传开去。这种自由自在的学习、讨论和竞赛的气氛,对他们创造力的开发起了很大的作用。在波尔领导的“哥本哈根学派”中,诺贝尔获得者和初出茅庐的大学生在一起讨论问题。他们经常争论和反驳,质疑和答辩,使思想相撞,知识相通,相互激励,彼此促进。这种特殊的“微型气候”一旦形成,十分有利于激扬人才的创造精神,诱发灵感,产生群体感应和花生效应。

 



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