歪打正著x光
1895年11月8日,德國的沃茲堡大學(xué)的實驗室里發(fā)生了一件舉世矚目的事情:由于倫琴教授一時疏忽,居然發(fā)現(xiàn)了至今仍在使用,對全世界科學(xué)事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)的x射線!
那是一天晚上,倫琴教授用一張黑紙把一只放電管嚴(yán)嚴(yán)實實地包了起來以后,因為突然想起另一件事情,就匆匆忙忙地離開了實驗室。這只放電管的形狀像是一只生梨,是英國的克魯克斯教授發(fā)明的,它能產(chǎn)生微弱的陰極射線,可以利用它研究帶負(fù)電的高速電子流。
后來,當(dāng)倫琴教授辦完事情以后,突然想起他離開的時候,忘了關(guān)閉那只放電管的電源了,連忙趕回了實驗室。當(dāng)他打開門以后,不由大吃一驚:黑暗中,一條板凳正在發(fā)著綠色的熒光。
倫琴教授連忙上前切斷了放電管的電源,熒光立刻消失了,他覺得奇怪,又接通電源,熒光又出現(xiàn)了。“難道是克魯克斯放電管中有一種尚未發(fā)現(xiàn)的射線引起來的嗎?”倫琴教授心中揣摩著。他試著伸出自己的手掌,放在放電管的前面來回地晃了晃。這時候,倫琴教授大為震驚!他居然看見了自己的手掌骨清楚地反射在對面的一個備用的屏幕上。他的手動,那個影子也動。
“哎呀呀,我看見了我的骨頭!”倫琴教授驚奇地大叫起來。從這以后,倫琴連續(xù)十幾天沒有離開過實驗室,他進(jìn)行了反復(fù)的研究試驗,以證明自己的發(fā)現(xiàn)。后來,它被命名為“x”射線。倫琴教授能夠抓住這次失誤以后的反?,F(xiàn)象,以科學(xué)的方法加以研究,并且獲得了巨大成功。為此,倫琴榮獲了1901年的諾貝爾物理學(xué)獎。
然而,放電管的發(fā)明者克魯克斯就沒有這么走運(yùn)了。他也曾發(fā)現(xiàn)過膠卷莫名其妙地感光報廢,可惜他并沒有再進(jìn)行深入研究,而是去找膠卷廠,責(zé)備他們的產(chǎn)品低劣,白白地錯過了這個千載難逢的好機(jī)會。一直到后來,知道倫琴發(fā)現(xiàn)“x”射線以后,他才如夢初醒,后悔不及。
還有一位美國的科學(xué)家古德斯托德,早在五年前,就在實驗室里偶爾洗出了一張人的骨骼的底片,他卻沒有去深入研究,竟然當(dāng)作是一張廢片,將它很隨便地拋棄在垃圾堆里了。
創(chuàng)意點(diǎn)評:
成功者往往是有心人,他們善于捕捉瞬息即逝的異常現(xiàn)象,并緊緊地抓住不放,刨根究底,直至找出結(jié)果。本案例中的后兩位先生,距離成功只有一步,猶如貼在薄薄的一層窗戶紙上,只需輕輕一捅,巨大的成功就能立即迎向他,可是,他們卻痛失絕好良機(jī)。機(jī)遇并不是每個人都能抓得住的。只有那些執(zhí)著追求、不懈努力的人,才有可能得到成功。正如日本作家芥川龍說:“九十九步是成功的一半,最后一步是另一半?!?br/>
太空飛行器與蜂窩
航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等太空飛行器要進(jìn)入太空持續(xù)飛行,就必須擺脫地心引力,這就要求運(yùn)載它的火箭必須提供強(qiáng)大無比的能量。同時,太空飛行器自身重量越輕,就能大大減輕運(yùn)載火箭的負(fù)擔(dān),也就能使太空飛行器飛得更高更遠(yuǎn)。
為此,為了減輕太空飛行器重量,科學(xué)家們絞盡腦汁,與太空飛行器“斤斤計較”。可減輕太空飛行器重量,還要考慮不能減少其容量和強(qiáng)度,要達(dá)到上述目的就相當(dāng)困難了??茖W(xué)家們嘗試了許多辦法都無濟(jì)于事。最后還是蜜蜂的蜂窩結(jié)構(gòu)給科學(xué)家們解決了這個難題。
大家知道,蜂窩是由一些一個挨一個,排列得整整齊齊的六角形小蜂房組成的。18世紀(jì)初,法國學(xué)者馬拉爾琪測量到蜂窩的幾個角都是有一定的規(guī)律。鈍角等于109°28′,銳角為70°32′,后來經(jīng)過法國物理學(xué)家列奧繆拉、瑞士數(shù)學(xué)家克尼格、蘇格蘭數(shù)學(xué)家馬克洛林先后多次的精確計算,得出一個結(jié)論:要消耗最少的材料,而制成最大的菱形容器,它的角度應(yīng)該是109°28′和70°32′,也就是說,蜜蜂蜂窩結(jié)構(gòu)是容積最大且最節(jié)省材料的。
但從正面觀察蜂窩,它是由一些正六邊形組成的,既然如此,那每一個角都應(yīng)是120°,怎么會有109°28′和70°32′呢?這是因為蜂窩不是六棱柱,而是底部由三個菱形拼成尖頂構(gòu)成的“尖頂六棱柱”。我國數(shù)學(xué)家華羅庚準(zhǔn)確指出:在蜜蜂身長、腰圍確定的情況下,尖頂六棱柱的蜂房用料最省。
上述蜂房結(jié)構(gòu)不正是太空飛行器結(jié)構(gòu)所要求的嗎?于是,在太空飛行器中采用了蜂房結(jié)構(gòu),先用金屬制造成蜂窩,然后,再用兩塊金屬結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的太空飛行容量大、強(qiáng)度高,且大大減輕了自重,也不易傳導(dǎo)聲音和熱。因此,今天我們見到的航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星都采用了這種蜂房結(jié)構(gòu)。勤勞的蜜蜂們也許不會想到,它們的杰出構(gòu)思被人類借鑒應(yīng)用,飛上了太空。
以上蜂房結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是一個典型的相似聯(lián)想。所謂相似聯(lián)想,即由此事物的某一特點(diǎn),聯(lián)想到彼事物相似的某一特點(diǎn)的過程。相似聯(lián)想是進(jìn)行創(chuàng)造性勞動經(jīng)常使用的思維方法。
創(chuàng)意點(diǎn)評:
找到事物的相似點(diǎn),往往就能夠把不同的事物組合起來,從而產(chǎn)生新的創(chuàng)意,在一般情況下,組合之后的事物,所產(chǎn)生的功能和效益,并不等于原先幾種事物的簡單相加,這就是“1+1>2”的道理,對于無處不在、無時不在的聯(lián)系,我們不能兀自閉著眼睛,等閑視之。
大膽地設(shè)想
1910年的一天,年輕的德國科學(xué)家魏格納在觀看一張世界地圖時,忽然被一個奇妙的現(xiàn)象吸引住了。他意外地發(fā)現(xiàn),大西洋西岸的巴西,它的東部突出部分正好能裝進(jìn)非洲西海岸那凹進(jìn)去的幾內(nèi)亞海灣。真是巧極了!難道是偶然的巧合?他仔細(xì)地對相應(yīng)的海岸線研究起來,發(fā)現(xiàn)幾乎每一個巴西海岸的突出部分,都和非洲幾內(nèi)亞海灣的凹進(jìn)的部分相吻合,其他的海岸線也基本上是這樣。莫非它們原來是連在一起,后來才漸漸分離開的?一個大膽的假想在魏格納的腦海里油然而生——各個大洲是由原來一整塊的大陸經(jīng)過斷裂、分離而成的。
魏格納為證實自己的這種假想,他多方面搜集資料,分析了地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)、古氣候?qū)W、大地測量學(xué)等材料,取得了海岸線形狀、地質(zhì)構(gòu)造、古生物等多方面的證據(jù),提出了“大陸漂移”這一假說。他認(rèn)為,在遠(yuǎn)古時代,大陸只是一塊龐大的原始陸地,叫做“泛大陸”,它的周圍是一片汪洋。后來,由于種種原因(地球的自轉(zhuǎn)離心力、天體引潮力等)使泛大陸破裂成幾大塊,它們就像漂浮在海洋上的冰山,不斷漂移,越漂越遠(yuǎn),形成了現(xiàn)在的陸海狀況。隨著科學(xué)的發(fā)展和科學(xué)預(yù)測的一系列新發(fā)現(xiàn),證實了魏格納的“大陸漂移說”這一假說是正確的。
創(chuàng)意點(diǎn)評:
魏格納能夠發(fā)現(xiàn)“大陸漂移”,首先在于他能夠進(jìn)行大膽地設(shè)想。所謂大膽設(shè)想就是對事物的未知方面提出大膽假設(shè),或做出假定性的想像,然后通過其他辦法證實假設(shè)的正確或錯誤。發(fā)明就是一次運(yùn)用假設(shè)進(jìn)行思維的快樂旅行。沒有大膽的敢于突破常規(guī)的假設(shè)就不會在人類認(rèn)識世界的旅途中邁出重要一步。
山牛蒡的啟示
美麗而神奇的大自然,既給人們提供了生息的環(huán)境又給人們提供了創(chuàng)造的啟迪;植物動物,飛禽走獸等萬物萬類,鬼斧神工,奇妙無比,無不可成為人們創(chuàng)造新事物、新方法的樣板和借鑒。瑞士的斯梅托拉,是打獵的愛好者。有次打獵,發(fā)現(xiàn)獵狗的身上牢牢地粘滿山牛蒡。細(xì)心的斯梅托拉,一面思考“這是什么原因呢”?一面拿起放大鏡觀察,他驚奇的發(fā)現(xiàn),原來是山牛蒡像鉤子一樣緊緊地掛在獵狗身上那鬈曲的毛上。用力一拉,就“咔嚓”一聲脫落了下來,再放上去又鉤住了。他反復(fù)試驗,一會兒鉤住,一會兒脫離,運(yùn)用自如,非常有趣。他又進(jìn)一步思索,這種掛脫自如的裝置,可以派點(diǎn)什么用場呢?經(jīng)過反復(fù)推敲、研究,終于設(shè)計出一種人工制作的既能掛住,又能分開,運(yùn)用自如的萬能卷尺。
創(chuàng)意點(diǎn)評:
斯梅托拉先生發(fā)明萬能卷尺,就是運(yùn)用仿生聯(lián)想生創(chuàng)意的結(jié)果。
所謂仿生聯(lián)想,就是模仿生物的外形、構(gòu)造或性質(zhì)、特點(diǎn)所進(jìn)行的聯(lián)想。人類發(fā)明的創(chuàng)意,許多都是從仿生聯(lián)想獲得的。如從飛鳥聯(lián)想到造飛機(jī),根據(jù)虎、貓腳的構(gòu)造制作釘鞋,模仿蜘蛛織網(wǎng)設(shè)計出鋼絲繩吊橋,根據(jù)人的血管系統(tǒng)構(gòu)造系研制出高效率鍋爐等,這些給我們的生活帶來便利的發(fā)明,都是仿生聯(lián)想的成果。仿生聯(lián)想大概是有趣同時也是最生動的一種思維方式了。
蘇東坡修西湖
蘇東坡到杭州任地方官的時候,西湖早已名不符實了。長年累月的泥沙越淤越多,碧波蕩漾的西湖成了“大泥坑”。
蘇東坡對此黯然神傷。隨后多次巡視西湖,反復(fù)思考如何加以疏通,使往日風(fēng)光秀美的西湖重現(xiàn)迷人的風(fēng)采。
幾次巡視后,他發(fā)現(xiàn)最棘手的是從湖里清除的大量淤泥無處存放。有一天他忽然想到,西湖有30里長,要環(huán)湖走一圈,恐怕一天也走個完。如果把湖里挖上來的淤泥堆成一條貫通南北的長堤,既清除了淤泥,又方便了游人,不是很好的辦法嗎?這時他又聯(lián)想到,挖掉了淤后,可以召募附近的農(nóng)人來此種麥,種麥所獲的收益,反過來作為整治西湖的資金,這樣疏通西湖有了錢,挖出來的淤泥有了去處。西湖附近的農(nóng)人多了收益,西湖不僅有了一條貫穿南北的通道,便利了來往的游客,而且能增添西湖的美景。
創(chuàng)意點(diǎn)評:
蘇大學(xué)士運(yùn)用豐富的聯(lián)想解決了問題,不得不令人驚嘆。此路不通彼路通,我們觀察事物都是從某個視點(diǎn)出發(fā)而形成對事物的整體認(rèn)識和看法,改變觀察的視點(diǎn)就會賦予我們新的認(rèn)識,帶來新的看法,給事物以新的意義,而這種新的意義往往蘊(yùn)含著解決問題的捷徑。
布萊葉發(fā)明盲文
160年前,法國有個兒童叫布萊葉。布萊葉很不幸,由于一次事故,他的雙目失明了,到了上學(xué)年齡,他只能到盲童學(xué)校去讀書。當(dāng)時,對于盲人來說,只能用耳朵去聽,用手去摸來了解世界,用打手勢來表達(dá)自己的意思,這是非常艱難和痛苦的事,布萊葉飽嘗了此種苦楚。
這一年,巴比爾船長帶領(lǐng)一些士兵來到盲童學(xué)校,給盲童們講解戰(zhàn)地夜戰(zhàn)通訊的演習(xí)。他說:“在伸手不見五指的夜晚,要秘密地把信息傳了去,我們用的是密碼,我們在厚紙上戳出各種點(diǎn)子來表示密碼,接到密碼的士兵,用手一摸,就能了解信息的內(nèi)容,就像用眼睛看電報文一樣?!卑捅葼柎L讓士兵為盲童作了表演。
這次表演,給了布萊葉很大的啟發(fā),他想:“如果用這種辦法寫字,讀書不是很好嗎?”
少年布萊葉就開始對“點(diǎn)子”進(jìn)行研究。他把巴比爾船長使用的密碼加以簡化,由原來的12個孔位表示一個字母變成6個孔位表示一個字母。用排列組合的方式,創(chuàng)造出63種不同的符號。像漢語拼音一樣,用這些符號拼寫出不同的字。這樣,盲人用手摸,就知道上面“寫”的是什么意思了。
為了解決盲人的“寫字”問題,布萊葉又進(jìn)一步研究,造了一種摸板,上面六個孔一組,排列著許多組的小孔,“寫字”時,先把摸板壓在紙上,用“針筆”刺進(jìn)小孔,戳出一組組不同的點(diǎn)子。這樣,自己想說的話就能像打電報一樣表達(dá)出來。別人用手摸著這些點(diǎn)子,也就知道你所表達(dá)的意思。
用這種方法可以出版盲文讀物,盲童可以從盲文讀物中學(xué)到更多的知識。凡是學(xué)過盲文的盲人都能“識字寫話”,接受人類文化的傳播,與正常人溝通。從這個意義來說,盲童少年布萊葉的這項發(fā)明,意義和影響極為深遠(yuǎn)。
創(chuàng)意點(diǎn)評:
從密碼傳遞到盲文發(fā)明,布萊葉就是運(yùn)用聯(lián)想思維將二者聯(lián)系起來,聯(lián)想可以很快地從記憶寶庫里檢索出所需的信息,構(gòu)成一條由此及彼鏈條,通過事物之間的同化關(guān)系,把事物聯(lián)系起來思考并進(jìn)行方法移植就可以獲得全新的創(chuàng)意,在人類的創(chuàng)造史上留下一筆。
自動打開的鍋爐門
美國的比爾?斯托特發(fā)明用鐘控制鍋爐的新方法,很有意思。