18.質疑思維

大哲學家狄德羅曾經說過:懷疑是走向哲學的第一步。要創新,就必須對前人的想法加以懷疑,從前人的定論中,提出自己的疑問,才能夠發現前人的不足之處,才能夠產生自己的新觀點。

洗澡,是一件非常普通的日常小事,人們習以為常,都覺得司空見慣,不值一提,而恰恰就在這人人都十分熟悉的生活現象中,大科學家阿基米德,卻從中悟出了一個重大的科學發現——浮力定律;同樣,另一位科學家境謝皮羅教授,也從中發現玄機——水流漩渦的方向性規律。

古希臘著名物理學家、數學家阿基米德,博學多才、智慧超群,他曾用自己取得的發明創造成果,為自己的祖國做出了許多傑出的貢獻。

有一次,國王命工匠做了一隻純金王冠,完工後,國王覺得有些不放心,他懷疑工匠以偷梁換柱、魚目混珠的手段,把其他金屬摻雜其中,可是,他又找不到令人信服的證據。

怎樣才能在不破壞王冠的前提下,找到確鑿的證據?國王就把這個難題交給了阿基米德。

按照人們的常規思維,先是計算出王冠的體積,然後用重量除以體積,得出王冠的比重,再與純金的比重相對照,如果比重相同,則證明王冠沒有摻假;如果比重不同,則證明王冠中一定摻了假。但問題就難在如何計算王冠的體積呢?這王冠造型別致、氣勢不凡,其形狀極不規則,如果用普通幾何學那種計算出體積,就很容易出現誤差,難以算準,而一旦算錯,就沒有說服力,無法令人心服口服。

阿基米德也被難住了,他朝思暮想,一時想不出好方法。

一天,阿基米德去洗澡,他剛站進澡盆,就感覺到水在往上升,他一往浴盆躺下,水就立刻溢到盆外來,與此同時,他感到身體在水中的重量似乎輕了許多。身體為什麼會減輕呢?他恍然大悟——想出了檢測王冠的好方法。

阿基米德急忙從澡盆跳出來,高興得連衣服也忘了穿,一邊大聲高呼:“我知道了!我知道了!”

旁人莫名其妙,還以為他過度勞累得了神經病。

阿基米德顧不上這些,他立刻找來一個能剛好容納王冠的水罐,灌滿水之後,就向國王要了一塊與工匠做王冠同等重量和大小的純金。

檢驗開始了,阿基米德分別將王冠和純金放入水罐,結果發現,放王冠時溢出來的水,要比放純金塊溢出的水多一些——這證明:王冠的體積比純金的體積大,真偽立判,阿基米德立刻指出:王冠裏摻了假,夾雜了比純金比重小的其他金屬。

精通物理學知識的阿基米德知道:純金的比重在金屬中是最大的,其他金屬的比重都小於純金,如果王冠中沒有摻雜其他金屬,那麼,兩者排水的體積應該是一樣的;隻有在王冠中摻雜了其他比重較小的金屬後,王冠的體積才會增大,這就證明:王冠中必定摻了假。

洗澡時,身體感到變輕了,這是人人都有的體驗。阿基米德之所以能夠從人人都有的親身體驗中發現浮力定律的原理,是因為他敢於質疑:身體為什麼會變輕?其奧秘是什麼?

阿基米德正是從這一疑問開始探索,從平凡的現象中發現了不平凡的浮力定律:人體在水中占有一定的體積,其體積與所排出的水的體積相等,人體在水中所減輕的重量正是所排出的水的重量——這一浮力原理適用於任何液體。

敢於質疑是創新思維的開端,也是阿基米德成功的秘訣。阿基米德的創新思維方法妙就妙在,把形狀不規則的王冠放入水中,讓水這位無私的公正大師,來做裁判:王冠的體積等於從容器中所排出的水的體積。

這方法既簡單又巧妙,令人口服心服。

美國科學家謝皮羅教授,他在洗澡時發現這麼一個有趣的問題:每次放掉洗澡水時,水的漩渦總是向左旋轉,也就是逆時針方向旋轉。

這是為什麼呢?謝皮羅教授百思不得其解。

但他緊緊抓住這個問題不放,為了弄清這一現象背後潛藏著的科學奧秘,謝皮羅教授開始了實驗操作,他設計了一個底部有漏孔的碟形容器,先用塞子堵上,往容器中灌滿水,然後重複演示這一水流現象。

謝皮羅教授注意到,每當拔掉碟底的塞子時,容器中的水總是形成逆時針旋轉的漩渦。這證明:放洗澡水時,漩渦朝左旋轉並非偶然現象,而是一種有規律的自然現象。

經過長期不懈的實驗探索,謝皮羅教授終於揭開了水流漩渦左旋的秘密。他發表論文指出:水流的漩渦方向是一種物理現象,與地球自轉有關,如果地球停止自轉的話,拔掉澡盆的塞子,水流不會產生漩渦,由於人類生存的地球不停地自西向東旋轉,而美國處於北半球,地球自轉產生的方向力使得該地的洗澡水朝逆時針方向旋轉。