举一个“聪明人做聪明事”的例子
科学家在科学认识和创造中,进行归纳、演绎、分析、综合等逻辑思维,同时贯穿着非逻辑思维,即创造性思维,如灵感、直觉、想象等。这些创造性思维为科学家收集重要的科学成果搭起了“梯子”。古希腊哲学家、数学大师毕达哥拉斯有一次路过一家铁匠铺,被有节奏的打铁声所吸引,于是上前一步,意外地发现锤子的大小、重量、轻重与打铁发出的谐音有着确定的比例关系。由此毕达哥拉斯意识到音乐的和谐可能与数学的比例有关。有一个著名的故事说,牛顿碰巧在沃尔索普的果园里看到一个苹果从树上掉下来,一个想法瞬间闪过他的脑海:为什么苹果会掉下来而不是飞向天空?既然苹果在掉,月亮为什么不掉?牛顿由此得到了“万有引力”的概念,进而发现了万有引力定律。德国化学家凯库勒在公共马车上打瞌睡时,勾勒出了碳链的结构。更让人惊讶的是,1865年的一天晚上,他正在根特的书房里写课本,不自觉地在火堆旁打起了瞌睡,睡着了。在梦里,他看到碳原子像火炉里的柴火一样闪烁,在眼前飞舞,突然连接,像蛇一样弯曲盘绕,咬着自己的“尾巴”扭动。凯库勒从梦中惊醒,花了一整夜整理,于是苯分子的六角环结构诞生了。凯库勒在睡梦中受到启发,这导致了科学发现,并成为科学史上的一个流行故事。俄罗斯化学家门捷列夫于1869年2月建立了第一张元素周期表。他发现元素周期律的决定性概念是在很短的时间内完成的。这一天,门捷列夫准备动身去彼得堡。当他提着箱子要上火车时,脑子里突然冒出一个天才的想法:元素按原子量从小到大排列,呈周期性变化。在此之前,门捷列夫已经从各个方面研究过元素及其化合物之间的关系,总是不着边际。找个地方拿真的很难,也不用费多大力气就能拿到。法国数学家庞加莱在他的科学创造中也受益于灵感和直觉的闪现。据他自己回忆,有一天晚上,他打破常规,不小心喝了咖啡,就睡不着了。各种想法涌入他的脑海,相互碰撞。有两个相关的想法。到第二天凌晨,他终于发现有一个福克斯函数,而且可以从超几何级数推导出来。后来,他参加了一次地质调查旅行。一路旅行让他把数学忘得一干二净。他到达哥斯达黎加后,与他人同乘一辆公共汽车。就在他的脚踩上汽车的踏板时,一个新的想法突然涌入他的脑海:狐狸函数的定义变换和非欧几何的某些变换是一样的。19世纪奥地利音乐天才舒伯特有一天和几个朋友在维也纳郊区散步。回来的路上,他们走进一家小旅馆,交谈中偶尔发现桌上有一本莎士比亚的诗集。舒伯特拿起它读了起来。突然,他大声喊道:“旋律出来了!但是没有纸怎么办?”他朋友马上拿过桌上的菜单翻过来递给他。瞬间,音乐的灵感喷涌而出,不到15分钟,他就写下了那首名诗《听,听,百灵鸟》的全部音乐。1896年,法国物理学家贝克莱发现了一种不同于X射线的新射线——铀射线,这种射线是在没有外界刺激的情况下自发产生的。这一现象引起了居里夫人的强烈好奇。经过一系列实验,她发现铀的放射性和铀化合物的化学成分与光和温度无关。于是居里夫人做出了天才的猜测和判断:第一,放射性不是化合物分子的性质,而是原子的特性;第二,这种辐射不仅铀有,其他元素也有。的确,她很快发现了另一种放射性元素——钍。1898年7月,在对铀沥青矿的不断研究中,又发现了一种放射性元素,为纪念我的祖国波兰,将其命名为“钋”。同年,65438+2月,她发现了另一种放射性现象,其辐射强度远大于此前发现的所有放射性元素。这时,居里夫人凭直觉判断,这是一种新的放射性元素。居里夫人在给姐姐布罗尼亚的信中说:“我无法解释那种辐射是由一种未知的化学元素产生的...这个元素肯定是存在的,找到就好!...我确信实验没有任何问题。”这说明她相信自己的直觉。这个被爱因斯坦称为“大胆直觉”的人,通过研究证实了这种元素的存在,并将其命名为“镭”。爱因斯坦在建构相对论的过程中,用创造性思维做了各种各样的“思想实验”。比如他做了“追踪光速”的思想实验。他说:“如果一个人带着光波以光速奔跑,那么他就处在一个不随时间变化的波场中。但是好像不会有这种事!这是第一个与狭义相对论相关的简单思想实验。狭义相对论的发现绝不是逻辑思维的成就,尽管最终结果与逻辑形式有关。”据爱因斯坦自己说,在建立广义相对论的过程中,他做了以下思想实验:有一天,他坐在伯恩专利局的椅子上,突然突发奇想:如果一个人自由落体,他就不会感觉到自己的重量。这个简单的思想实验对他产生了深远的影响,并使他产生了引力理论。爱因斯坦继续思考:如果一个下落的人被加速,他的感觉和判断就会发生在加速的参照系中。他决定把相对论推广到有加速度的参照系,认为这样就有可能同时解决引力的问题。一个下落的人感觉不到自己的重量,因为他的加速度参考系中有一个新的引力场,与地球的引力场相抵消...从这些思想实验中,我们可以看出爱因斯坦具有高超的创造性思维能力,这种能力成为他做出许多重要科学发现的关键因素。虽然创造性思维往往是突然发生的,但也不是无源之水,无本之木。创造性思维,如灵感、直觉、想象等。,是结合逻辑思维和数学推导来发挥作用的,同时也与做出科学发现的科学家的丰富知识和深入思考密切相关。如果没有毕达哥拉斯对数学的研究和崇拜,几乎不可能发现音乐的和声与数学的比例之间的相关性。凯库勒和门捷列夫如果没有丰富的化学知识作为基础,没有对各自问题的长期探索和思考,就不会有所启发。庞加莱指出:“直觉的命题来源于经验有多少精炼的概念。”爱因斯坦还坚持认为灵感、直觉和想象力必须建立在对经验的理解上。科学创新必须通过创造性思维来实现。逻辑思维只能循序渐进,遵循规律,局限于原有的知识框架。而创造性思维就是要冲破藩篱,打破羁绊,开辟新的路径。逻辑思维和创造性思维之间存在这种张力,正是这种张力推动科学不断进步。根据生理学和心理学的研究成果,人类的大脑分为两个半球,中间约有20000条神经通路相连。通常情况下,两个半球分工不同,但相互配合。左半球主要具有言语、分析、抽象和算术功能。右半球主要有非语言的、综合的、直观的、具体的功能,比如识别几何图形。前者是收敛的因果思维,后者是发散的非因果思维。所以灵感、直觉、想象大致是右半球的功能,当然也需要左半球的配合。通常科学家在思考的时候,左半球的神经元处于极度紧张的状态,然后兴奋过后就疲惫不堪,而右半球的神经元则处于人为抑制的状态。但是这个阶段不是没有意义的。它把这个话题的焦点作为明显的记忆因素储存起来,进入潜意识阶段。当科学家处于自然、放松、自由的状态时,右半球神经元的发散性非因果思维恰好遇到了好机会。一旦受到某种刺激,就像电火花产生并连接电路一样,右半球的神经元就被连接起来并行动起来。结果就是突然的灵感,直觉的灵光一闪,加上想象力,让困惑的问题瞬间清晰,找到解决问题的突破口。想法就像决堤的水,收不回来。