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上一主题:陈绍光老師随笔:2.3 相对论和量... 下一主题:光速不变只是个传说
[楼主]  [91楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/21 17:44 

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[楼主]  [92楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/22 12:53 

叶老:我们知道水波的传播是震源带动其周围水分子在垂直水面方向上下振动,如果认为光是以太的波动,那以太是如何震动的?方向是什么?
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如果认为光是以太的波动,那以太是如何震动的?方向是什么?
这个问题不是三言两语能说清的。光波不是机械波,它是以太量子涡旋波、也是几率波。具体物理模型请耐心看下去,自然会说得清清楚楚。
 [93楼]  作者:liangjz  发表时间: 2009/04/22 14:12 

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[楼主]  [94楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/22 16:51 

六、以太与3k微波背景辐射
一、以太的温度问题
众所周知,固、液、气态物质都具有一定的温度,如果以太也是一种物质,那么它有不有温度呢?我们又如何求得它的温度呢?任何固体、液体或气体,在任何温度下都会发射电磁波。向四周所辐射的能量称为辐射能。这种辐射在量值方面和按波长分布方面都取决于辐射体的温度,所以叫做热辐射。如果把作热辐射的物体看成黑体,便可根据热辐射中的维恩(Wien)位移定律求出其温度。1893年维恩根据热力学原理得出,任何温度下黑体辐射本领都有一个极大值,这极大值对应的波长λ与绝对温度T成反比。即
λT=b
只要能求得λ,因为b为一常数,便可求出T。这种测温法称为色温法,用此法测得的温度称为色温度。
如果以太存在,它也应该和固、液、气体一样能向四周发射电磁波。显而易见,我们周围空间的以太的分布是各向同性的,因此,我们应能探测到周围空间存在一种各向同性的电磁波辐射。
二、宇宙微波背景辐射
1964年,美国贝尔电话实验室的两位工程师彭齐亚斯(Penzias, A. A .)和威耳逊 (Wilson,R . W .)为了改进卫星通讯,建立了高灵敏度的接收天线系统。他们安装了一架卫星通讯用的喇叭形天线。这架天线有很强的方向性,即喇叭口对向天空中某方向时,地面及空中其它方向电磁波干扰都很微小。为了检验这台天线的低噪声性能,他们避开噪声源而将天线指向天空进行测量,在波长7.35厘米处所作的测量已经表明,无论天线指向什么天区,总会接收到一定的微波噪声。这种噪声相当显著,并且与方向无关。他们日复一日,月复一月地进行测量,结果都是一样。它既没有周日变化,也没有季节变化。与地球的自转和公转运动也没有明显关系。起先,他们怀疑这种噪声来自天线系统本身。1965年初,他们又对天线进行了彻底检查。他们拆卸了天线的喉部,发现有个鸽子窝,他们把鸽子窝清除掉。虽然做了种种努力,仍无法把噪声降下来。从而排除了这种噪声来自天线系统本身的可能性。就是说,这种噪声应当是来自空间的一种辐射。这种辐射相当于绝对温度在2.5-4.5K之间的黑体辐射,通常称之为3K宇宙微波背景辐射。由于天顶方向和地平方向的大气厚度明显不同,彭齐亚斯和威尔逊测得的这种辐射与方向无关,排除了地球大气层起源的可能性。由于银河系物质分布不均匀,因而也排除了银河系起源的可能性。微波背景辐射只可能来自广阔的宇宙。更精确地说,微波背景辐射是高度各向同性的温度约为2.7K的黑体辐射,这是一种充满宇宙各处的均匀辐射。
彭齐亚斯和威尔逊在进行这项重要工作时,只是为了测试他们的天线的性能。作为工程师,在完成这项工作后以《在4080兆赫上额外天线温度的测量》为标题在《天体物理杂志》上发表他们的结果,意思是说,他们在频率4080兆赫(即波长7.35厘米)处对天线噪声测得的有效温度比预期值高2.5-4.5度。
1965年他们又将其修正为3K,并将这一发现公布,为此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。
宇宙微波背景辐射是无处不在的3K热(黑体)辐射, 因其峰值在微波区而得名。
人们会提出这样的问题,这个背景辐射只是一个3K的低温热辐射而已,而我们周围可是有一层厚厚的大气,温度在300K左右。根据黑体辐射公式,大气的热辐射在微波区要比3K的背景辐射强得多,我们怎么可能观测得到这个背景辐射呢? 哪里才是解释的关键呢?
因为地球大气的辐射95%以上的能量集中在3~120微米内,只要测量远大于120微米波长的辐射,可以认为不受大气辐射的影响。但波长大于1米,会受到银河系高频辐射的影响。
从那以后,已经有许多人对微波背景辐射作了详细的研究,在相当宽的波长范围内得到了支持黑体辐射谱的结果。也证明了高度各向同性。1989年11月宇宙背景探索卫星(COBE)升空,获得了丰富的数据,证明实测的微波背景辐射谱非常精确地符合温度为2.726±0.010K的黑体辐射谱,观测数据与黑体辐射理论曲线的符合情况极好,卫星同时证明,这种辐射具有高度各向同性。
三、宇宙微波背景辐射的解释
1965年初,彭齐斯和威尔逊与狄克小组进行了互访,最后共同确认这个相当于3K的宇宙背景辐射就是“原始火球”的残余辐射。这是对大爆炸理论的强有力支持,从此,大爆炸理论又获得了新生。这一发现被狄克、皮伯斯、劳尔和威金森等人作为宇宙大爆炸理论的证据。也就是说,宇宙大爆炸后约200亿年的今天,在宇宙间还残留着3K左右的辐射。
其实,这一发现用来作为以太存在的证据更为合理。因为热辐射产生于以太比产生于空间要容易理解得多。理由如下:
第一、微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱,在0.3-75厘米波段,可以在地面上直接测到;在大于100厘米的射电波段,银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射,因而不能直接测量;在小于0.3厘米波段,由于地球大气辐射的干扰,要使用气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测量。
从0.054厘米直到数十厘米波段的测量表明,背景辐射是温度近于2.7K的黑体辐射。黑体谱现象表明,微波背景辐射是极大时空范围内的事件。因为只有通过辐射与物质之间的相互作用,才能形成黑体谱。由于现今宇宙空间的物质密度极低,辐射与物质的相互作用极小,所以,我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前。
以太充满了我们能探索到的任何空间,在时间上它的存在既没有起点,也不会有终点,所以,以太是极大时空范围内的事件,以太具有各种各样涡旋,物质中也有各式各样的以太的涡旋,它们之间长期地传播和共振,相互之间不间断地通过共振而进行能量的交换和传播,最终形成黑体谱,这是必然的事。因此,我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前,这和事实也是完全吻合的。
第二、微波背景辐射的另一特征是具有极高的各向同性。这具有两方面的含义:1、小尺度上的各向同性:在小到几十弧分的范围内,辐射强度的起伏小于0.2-0.3%;2、大尺度上的各向同性:沿天球各个不同方向,辐射强度的涨落小于0.3%。
各向同性说明,在各个不同方向上,各个相距非常遥远的天区之间,应当存在过相互联系。
以太是极大时空范围内的事件,从宏观上看,天体的分布是均匀的。各个相距非常遥远的天区之间的以太涡旋,通过不断的传播和长期的共振而进行能量交换,达到极高的各向同性,这也是理所当然的事。
第三,因为以太是极大时空范围内的事件,它是客观世界的本底或背景,同时,以太涡旋的传播的共振又正好是一种辐射。可见以太的这种传播和共振完全可以称为背景辐射,只不过这种背景辐射碰巧在微波波段发现,所以就称为微波背景辐射了。
第四,目前已由测得的曲线求得这种热辐射对应的色温为2.7K。如果把以太作为绝对黑体,则以太的温度就是2.7K。以太既然是一种物质,它具有一定的温度也是理所当然的。它的温度为2.7K,也是非常合理的。
于是,我们认为这种宇宙背景微波辐射产生于分布在空间中的以太,测量到以太的温度为2.7K,这就为以太的存在提供了又一个有力的证明。
[楼主]  [95楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/23 13:07 

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 [96楼]  作者:liangjz  发表时间: 2009/04/23 16:46 

你可真累,把关键的东西贴出来吧,其实这个坛子里没几个人真正愿意讨论光本性的问题。恕我直言如果你要认为光是几率波的话,我断定你的模型肯定有问题。
[楼主]  [97楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/23 17:48 

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 [98楼]  作者:lovemoon1  发表时间: 2009/04/24 07:03 

在物理课时看到很多物理单位是以科学家的名字来命名的,如伏特、安培、焦耳和欧姆等,用来纪念和表彰那些有特殊贡献的科学家。于是我急切地问老师,这些物理单位中有不有以中国人命名的呢?老师说,没有!当时我脑袋就“轰”的一声,一动不动地呆在哪里,我的心灵被深深地砍了一刀!堂堂中华文明大国,竟然没有一个有特殊贡献的科学家值得纪念,这是国耻啊。
后来我又知道世界上每年都有诺贝尔奖。它是用来奖励全世界有特殊贡献的科学家。我又急切地问老师,这些获奖的人中有不有中国人呢?老师又说,没有!我脑袋又“轰”的一声,一动不动地呆了好半天,我的心灵被深深地砍了第二刀!又一个国耻啊!
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中国有那么多奥运冠军,足以让所有中国人自豪几个世纪了!
[楼主]  [99楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/24 21:12 

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[楼主]  [100楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/24 21:14 

[楼主]  [101楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/24 21:14 

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 [102楼]  作者:liangjz  发表时间: 2009/04/25 07:10 

如果有干涉条纹的移动,就说明以太是普通流体;反之,如果没有干涉条纹的移动,就说明以太是超流体,光不能被电子水平带动。

叶老:你上面所做的实验结果没有出现预期的干涉条纹移动,你认为以太是超流体所以条纹不移动,但我也可以认为以太根本不存在,条纹也不会移动,你并没有排除以太不存在这一种可能性。
 [103楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2009/04/25 08:56 

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 [104楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2009/04/25 08:56 

想投稿的人可能都有体会,例如想发表一篇论文,很可能要花点版面费之类,甚至不得不托人找关系才行。于是便有一个推论:论文是否发表可能仅仅在于是否掏了版面费、是否有资历或者与是否托了关系有关,而与论文的质量关系不大——即使是独创性的。

同样地,很多科研经费也都没有用于科研,而是挪作其它之用,甚至落入私人腰包…. 相信“官倒横行学术腐败”之说并非危言耸听…

[楼主]  [105楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/25 14:04 

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[楼主]  [106楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/25 14:06 

西陆陈诚友:欢迎关注,欢迎讨论。
[楼主]  [107楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/25 17:18 

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 [108楼]  作者:不速游客  发表时间: 2009/04/25 20:47 

对【101楼】说:
以太绝对不存在,否则牛顿力学就乱了套了,又不是干实业没收益,一点生活费垫得不值。
[楼主]  [109楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/25 21:16 

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 [110楼]  作者:不速游客  发表时间: 2009/04/25 21:50 

对【109楼】说:
你想想牛顿力学是说物质不受外力保持不变,这就意味在三维空间各向物质相对存在从无限小到无限大的速度,弄个共用的参照物以太出来就不伦不类了。
[楼主]  [111楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/25 22:29 

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[楼主]  [112楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/27 07:21 

反思之一
以太呈固体
法拉第认为电磁的相互作用是通过一种叫做“以太”的特殊物质而传递的,当时的“以太”假说认为,物质之间没有绝对的真空,空间到处充满一种特殊的物质——“以太”。它具有一系列奇特的性质,在其中可以激发各种非常复杂的物理过程,包括传递电磁作用。麦克斯韦创立他的电磁理论时就直接援用了法拉第的观点,在他看来,电磁波就是“以太”中的一种弹性波。
在十九世纪最后的十多年里,“以太”理论成了物理学中极为灿烂的一颗明星。人们设想自然界中所有的力和作用全都靠“以太”形成。“以太”与原子并列,被看成是宇宙的基本构成要素。
很多科学家想用试验证明以太的存在。他们认为,以太是一种流体,它的行为有些象稀薄的空气那样。人们已经从光行差现象知道地球不能带动以太,地球以30公里/秒的速度从西向东在以太中穿棱。迈克尔逊又这样认为:地球以30公里/秒的速度在以太中穿棱也可以理解为这样的相对运动,地球不动,以太以30公里/秒的速度从东向西流动。于是以太好象是水,在以太中运动的光波,就好似在水中运动的小船,二束分别沿地球运动的水平方向和垂直方向走过相同距离的光所用的时间是不同的,如果将这二束光汇聚在一起就会产生干涉条纹。再将这二束光整体转动90度,又会产生另外一种干涉条纹。或者说,干涉条纹会变化。可是迈克尔逊根据这一原理设计的试验干涉条纹没有任何变化。人们没有测出预期的结果,也就是没有测出以太的漂移,从而认为用试验证明了以太是不存在的。
洛伦兹对迈克耳逊实验的结果也感到郁郁不乐,他在1892年写给瑞利的信中说:“我现在不知道怎样才能摆脱这个矛盾,不过我仍然相信,如果我们不得不抛弃菲涅耳的理论,……我们就根本不会有一个合适的理论了”。洛伦兹对1887年的实验结果依然疑虑重重:“在迈克耳逊先生的实验中,迄今还会有一些仍被看漏的地方吗?”
就连迈克耳逊自己对他的结果也大失所望,因自己的实验“引出相对论这一怪物” 实在是有点懊悔而饮恨终生,临死前还念念不忘“可爱的以太”。
瑞利在1892年的一篇论文中认为:“地球表面的以太是绝对的静止呢,还是相对的静止呢?”这个问题依然悬而未决。他觉得迈克耳逊得到的否定结果是“一个真正令人扫兴的事情”,并敦促迈克耳逊再做一次实验。威廉•汤姆孙直到本世纪开头还不甘心实验的否定结果。开尔文则把它当成是一朵乌云。
请注意,在以太中运动的光波,就好似在水中运动的小船,也就是说以太对光呈流体。初看起来,这是一种常识,没有什么问题。
我很清楚地知道,如量不对迈克耳逊实验重新解释,以太说就难以令人信服。我为此思索了十多年,没有任何结果。但我坚持认为,以太说是从更深层次说明光的物理本质。否定以太是一种历史倒退。可是这种想法又有什么用呢?
这个问题的转机出现在2007年。当时一位网名叫做矮屋里的网友在我的帖子里转发了2006年12月18日科技日报的一篇通讯,题目是《超声波水中高速传播理论分歧终有定论》。意思是说超声波的频率高到一定的程度,水对这种超声波呈固体。于是我联想到以太对光呈流体这一问题。由于光的速度和频率比超声波要大得多,只要把以太比作水,把光比作频率很高的超声波,水对这种超声波呈固体就自然地得出以太对光呈固体的结论。
人们认为固体永远是固体,流体永远是流体的常识不完全是对的。如果以地质年代考察固体冰,它是一种流体。如果水对频率很高的超声波或以太对光而言,它们都是固体。
洛伦兹不是对1887年的实验结果依然疑虑重重:“在迈克耳逊先生的实验中,迄今还会有一些仍被看漏的地方吗?” 洛伦兹的疑虑是对的,以太对光呈流体的看法正好被看漏了,以太对光呈固体!
于是,迈克耳逊实验得到了重新解释:以太对光不是流体而是固体,光通过迈克耳逊实验中的水平臂和垂直臂的时间就是相同的,都是D/c,也就是说没有光程差,干涉条纹当然不会移动。以太说就是令人信服的了。
[楼主]  [113楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/27 08:26 

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 [114楼]  作者:不速游客  发表时间: 2009/04/27 22:01 

对【113楼】说:
我的论文寄给美国科学了,20天了连回信也没有,不知道接没接,如果不接我就太惊奇了,一百多年来最重要的一篇科学论文居然被这么对待,论文中有你的问题的解释,但没发表不好寄给你。我要谢谢你提供的光学资料,让我想通了两个重要的光学问题,一个就是今天刚想出来的宇宙红移,20年来我基本没看科学资料,就玩了,现在游戏打够了在看小说和电影,近两年才用科学来炼炼脑。
[楼主]  [115楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/28 06:35 

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[楼主]  [116楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/28 07:41 

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 [117楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2009/04/28 15:47 

赞同叶楼主“以太存在”的观点!!不过,“以太对光呈固态”一说似乎有点牵强…。据说,牛顿曾经赞同“以太存在”观点,并且,牛顿认为“以太”不是单一物质,我比较欣赏牛顿的“‘以太’不是单一物质”观点。我的观点,由于“物质是无限可分的”,同时,并不存在绝对纯净的某物质,所以至少,“以太”有点类似“空气”,是由许多复杂物质构成的多层次复杂物质,这种复杂物质是一种无孔不入、无处不在的极特殊流体,任意物质都悬浮在这种极特殊流体的大海之中,并且每时每刻都是在这个大海之中做着“布朗运动”!!…

当然,上述观点只是我的个人看法,仅作参考,我支持叶楼主,不过,最近我不大有时间参与辩论,请叶楼主见谅!…

题外话:面对“学术腐败”,“光学史话与创新”只可以仰天长叹“时不我待”!原因就是“当前还存在大量相对论迂腐学者、学痞学霸,加上大量政府官员的学术愚昧和部分政府要员的官倒作风”…

[楼主]  [118楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/28 17:13 

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[楼主]  [119楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/04/30 06:55 

【阅读材料31】
直觉、灵感和想象
一、直觉
直觉对于创造的重大意义是通过它在科学的艺术的创造中所发挥的作用表现出来的。
(一)、凭借直觉作出抉择
从14世纪流传下来一个哲学故事“布里丹的驴子”,说的是一头驴子站在两堆同样大小、同样远近的干草之间,因为没法决定吃哪一堆干草而活活饿死了。
在现实生活中,当人们遇到存在多种选择的情境时,常常找不到逻辑的或物质的准确判断工具。这时人们必须付诸直觉,作出抉择。在各种可能性中无法分清优劣的情形,对于科学家和艺术家来说是经常碰到的,这时缺乏直觉能力,就会陷入如同“布里丹的驴子”一般的困境。如何抉择往往决定着一项重大创造活动的成功或失败。而抉择的正确与否,正是取决于直觉能力的高低。如德国物理学家普朗克提出了量子假说,却选择了把假说与经典物理学折衷的道路,结果失败了;而爱因斯坦却用光量子假说对量子论作出了重大贡献,爱因斯坦在这里正是凭借了他非凡的直觉能力。
鲁迅成为大文豪,是他弃医从文的结果。郭沫若、契诃夫也都有十分类似的情形。总之,正确选择最佳方案要靠直觉。
(二)、凭借直觉作出预见
在科技发展史上,常常出现这种情况:在科学家面前摆着纷繁复杂的材料,或者是过于简单、模糊和稀少的材料。在这种情况下,如果单纯依靠逻辑推理确定某种现象或思想
是否有广阔前景,几乎是办不到的。这时,科学家就要诉诸直觉。这种直觉也叫“战略直觉能力”,因为它决定了科学研究的发展战略。英国物理学家卢瑟福就具有非凡的战略直觉能力。正像波尔所说:“卢瑟福很早就以他深邃的直觉认识到,复杂的原子核的存在和它的稳定性,带来了一些奇异的和新颖的问题。”这种直觉判断,使卢瑟福很早就全力以赴地投入这方面的研究工作。结果,他率先发现了原子核的存在,并提出原子结构的行星模型,从而在原子物理学和原子核物理学方面作出了一系列重大的开创性贡献。
奇妙得很,他本人感到大惑不解的是:为什么其他物理学家没有发现应当去研究原子核呢?
(三)、凭借直觉提出新的思想
科学家和艺术家从占有大量经验材料到提出思想,这中间正像爱因斯坦说的那样:“不存在任何必然的逻辑联系而另有一种非必然的、直觉的(心理的)联系,它不是必然的,是可以改变的。”
以欧氏几何和非欧氏几何为例,我们便可知道,古希腊的欧几里得、19世纪俄国的罗巴切夫斯基和德国的黎曼,这三位数学家各自提出了有关平行问题的三种不同的公理,相同的是,他们都是凭借直觉而提出自己的公理的。欧氏定理是:在一个平面上过一条直线外的一点只能画一条平行线;罗氏几何说:在一个平面上过一条直线外的一点可以画两条不同的平行线;黎氏几何则说:同一个平面上任何两条直线一定相交,直线可以无限延长,但总长度是有限制的。
这些凭借直觉发现的公理都是相对真理。在日常的较小的范围里,欧氏几何足够精确了。黎氏几何则反映了大范围的现象:从北京到上海,不是直线,而是弧线,因为地球上的直线实际是过地球中心平面与地表两面相交截得的大圆,所以必定相交,长度有限,又可以无限延长。罗氏几何则反映了双曲型空间,这就是广义相对论所揭示的天文尺度上重质量恒星周围的空间——时间(四维时空)。
二 、灵感
(一)、灵感是创造性思维过程中认识发生的飞跃
你见过优秀的厨师炒菜吗?案板上摆着几十种佐料,他想都不想,看都不看,信手拈来,放下锅去,恰到好处。他凭的是什么?是多年厨师生涯培养出来的灵感和直觉。
现在市面上有假钞流通。道高一尺,魔高一丈。于是,各种各样的验钞器应运而生。有一次,银行一位点钞员正在清点由点钞机点过的钱。他把钱拿在手里,手指灵巧地以令人眼花缭乱的速度点着,突然他的手停在一张钞票上。他将它抽出来,往验钞机一照,原来真是张假钞。有人问他:“你是怎样看到这张假钞的呢?”他回答说:“我根本不用看,数到那一张时,我的头脑告诉我:这是一张假钞。”这位点钞员的本事也是凭借灵感或直觉。
其实,不仅是科学家、艺术家需要灵感才有伟大的建树。三百六十行,行行出状元。厨师和点钞员的灵感表现在不同的方面,要想成为状元,没有灵感的涌现,同样是不可能的。
(二)什么是灵感
灵感是人们在创造过程达到高潮阶段出现的一种最富有创造性的心理状态。是在创造过程中认识发生的飞跃,表现为如醉如痴的疯狂状态的一种正常的心理现象。在这种心理状况中,科学家会突然有所发现,文学家会突然创作出绝妙的情节,动人的诗句。
处在灵感状态的时候,创造者最富有创造力。它的特点是,思维中形象运动灵活、鲜明而又丰富。正像普希金所说:“灵感吗?它是一种心灵状况;乐于接受印象,因而也乐于迅速地理解概念。”
(三)灵感的特征
1.灵感是创造者调动自己全部智力使精神处在紧张状态的产物,这是灵感的最大特征。
2.灵感的产生需要条件
(1)灵感是长期辛勤劳动的结晶
1934年,被誉为中子王的意大利物理学家费米,得到一个引起原子核裂变的关键性发现。他回顾道:“当时我们正在不辞辛苦地研究中子诱发放射性的问题,迟迟得不出什么有意义的成果。一天,我来到实验室,忽然产生了一个念头:我应该考虑一下,在入射中子前面放一块铅会有什么效应。我一反常规,不惜付出艰苦的劳动.到机床上加工出一块铅,我分明感到某种不满意,因此我找种种借口拖延时间,不把这块铅放上去。最后,我终于准备勉强把它放到那里去。可是,我喃喃自语:“不,我不想把这块铅放在这里,我想放一块石蜡。”事情就是这样。没有前兆,事先也不曾有意识地进行过推理。我马上随手取了一块石蜡,把它放到原来准备放铅块的地方。”结果,一个伟大的新发现问世了,即假若先让中子束通过石蜡降低速度,那么,中子束再来射中靶子,就会有效地使靶中的原子核变得不稳定。
屠格涅夫是19世纪的俄国作家。有一次为写好一篇作品里的晨景,陷入冥思苦想之中。他这样回顾道:“我坐在房间里读书,忽然好像有什么东西推动了我,低声说:‘早晨的朴素的壮丽。’我几乎跳了起来——‘就是它!就是它,真正的美句啊!’”
灵感与懒惰者是无缘的,正像柴可夫斯基所说:“灵感是这样一位客人,他不爱拜访懒惰者。”
(2)因人而异的客观条件
如果说辛勤劳动是产生灵感的主观条件,那么,灵感的产生还需要具备困习惯不同而各不相同的客观条件。
一般地说,环境宁静清新,心情恬淡闲适,是产生灵感的良好条件。量子物理学中著名的费米统计是这样发现的:有一天费米与另一位物理学家一起舒坦地躺在寂静的草地上,两人手里都握着一根系有套索的玻璃棒,准备捕捉壁虎,费米盯着地面,随时准备拉他的套索,逮住壁虎,同时也任凭自己的思想去漫游。蓦地,从他心灵深处出现了他长久以来一直在寻找的一个因素:一种气体中没有两个原子能够恰好用同样的速度运动。这就是费米统计:在理想单原子气体里原子所可能有的每一种量子状态中,只可能有一个原子。
雪莱是19世纪著名的英国诗人,《解放普罗米修斯》是他的名作。据他自己的回忆,这首诗大部分是他在万山丛中卡拉卡拉古浴场(罗马古迹之一)残留的遗址上写作的。广大的平台,高耸的拱门,迷宫般的曲径,到处是鲜艳的花朵和馥郁的树木。罗马城明朗的蓝天,温和的气候,空气中洋溢着春意,还有那种令人心神迷醉的新生命的力量……这些都是鼓动他撰写这部诗剧的灵感。
三、想象
一切创造性思维都伴随着想象,一切创造活动都离不开想象。通过想象人们能够使智力活动“思接千载”、“视通万里”,打破时间与空间的限制,想像力使智力展翅高飞,视野开阔,看到前所未有的新天地。
(一)什么是想象
所谓想象,就是对头脑中已有的表象进行加工改造,创造出新的形象的心理过程。这里创建的新形象,称为“想象表象”。它是人脑以曾经亲身知觉的其他多种有关事物的表象为材料,通过分析与综合的加工,创造了未曾知觉过或未曾存在过的事物的形象。这种新的表象就是想象表象。
想象,是人类特有的一种智能,也是一种特殊的思维方式。想象创造是通过形式的或抽象的、实在的或虚幻的多种表象,创造出一种新形象的情节。考古学家根据出土文物构想出古代社会的种种情景;科幻小说作家根据现代科学技术的伟大成就和发展趋势,构思出未来社会的令人不可思议的种种情景。正是因为人类具有想像力,才创造出了人类社会的奇迹,所以说创造来自想象。
想象有不同的特点,可以分为不同的类型,有启发想象、幻想、组合想象、假想等。
(二)创造性想象在科学发现中的作用
同文学家一样,科学家也离不开创造性想象。19世纪著名荷兰化学家范特荷甫,就想象才能问题对许多科学家作了调查研究。结果表明:最杰出的科学家都具有极强的想像力。现代英国数学家布罗诺夫斯基在题为“想象的天地”演说中指出:“所有伟大的科学家都自由地运用他们的想象,并且听凭他们的想象得出一些狂妄的结论,而不叫喊‘停止前进!”’
创造性想象对科学发现的作用,表现在四个方面:
1.创造性想象对提出假说具有重要作用
假说亦称假设,是一种说明某种未经实践证实的现象的论题,其主要作用在于提出新实验和新观测。绝大多数的实验以及许许多多的假说是科学的发展形式,而观测都是以验证假说为明确目的进行的。假说的另一作用是帮助人们看清一个事物或事件的重要意义,若无假说,则这一事物或事件就不说明问题。问题——假说——规律(或理论)是公认的科学知识形成的一般公式。这就是说:最初总是先发现问题,然后根据观察实验得到的事实材料提出科学假说,假说经过实践检验得到确证或修正不正确的部分后,就又上升为规律或理论。
法国物理学家德布罗意提出物质波假说就是运用了创造性想象的结果。
当时,玻尔的旧量子理论只能用在氢原子这种最简单的原子上,连稍微复杂一点的氦原子都用不上。因此,微观世界的规律基本上仍是一个谜。而爱因斯坦发现,人们一直认为是波的光,其实也是粒子;同时他的相对论又说,物质和光都是能量的表现形式。因此,它们是相互关联的。于是,德布罗意想:物质粒子有质量又有能量(因此也有频率)。一个电子有频率,它不单是“内部心搏”,而且还伴随着“广大流通的脉搏”。就是在这个图景中,他的物质波假说形成了。即:物质微观粒子必定伴随有波,因此也带有波的性质。1924年提出的这一•假说,1927年为实验所证实,并确立了它作为微观世界基本规律的地位。
2.创造性想象在类比方法中也有重要作用
类比法亦称类比推理,是根据两个对象某些属性的相同,推出它们的其他属性也可能相同的间接推理,是一种有重要科学用途的逻辑方法。类比法的特征是需要应用不同知识领域中的材料,其重要一环是要找到合适的类比对象?这就要运用想象。
3.创造性想象是模型方法的一个重要手段
模型是在科学和技术中广泛采用的一种方法。模型包括物理模型、数学模型和想象模型等多种类型。想象模型是把想象与抽象方法结合运用而建立起研究对象(原型)的直观形象式的模型。
想象模型是获得新知识的重要工具。它能反映我们无法感知的研究对象的内部结构。 19世纪末、20世纪初,为探索原子结构,根据实验事实,运用想象建立了各种原子模型的科学家有洛伦兹、勒纳、汤姆逊、长冈米太郎、里茨和卢瑟福。其中最成功的是汤姆逊的正电原子球模型和卢瑟福的太阳系模型。汤姆逊设想出原子像葡萄干面包,带负电的粒子(葡萄干)嵌在正粒子构成的没有空隙的球状实体(面包)之中。卢瑟福设想,负电粒子像行星绕太阳一样地围绕带正电的占原子质量绝大部分的核旋转。
4.创造性想象是思维实验这一重要科学方法的一个要素
思维实验是在思维中对借助抽象和想象方法建立的理想化对象进行的实验,亦称理想实验。爱因斯坦说:我们必须“使用我们的想像力去想象一个理想实验”。英国数学家布罗诺夫斯基把思维实验干脆称为想象实验。伽利略想象小车在没有摩擦力的绝对光滑的平面上运动,这一思维实验使他发现了惯性原理。两个三角形两边和夹角对应相等它们就全等的几何定理,就是马赫用思维实验证明的。他想象用“思想剪刀”从二维空间剪下这样两个没有厚度的理想平面三角形,再想象它们移到一起必定重合。
直觉、灵感、想象这些非逻辑思维,在我们现实的生活中,还没有获得明确的地位。正像布鲁纳所说:改进教师和学生对非逻辑思维的运用,是有待解决的问题。

[楼主]  [120楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2009/05/01 09:56 

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