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為什麽要敢於突破傳統觀念?

隨著時代的發展,各項事業的進步,某些傳統觀念無形中成為人類前行的障礙,突破傳統觀念需要有莫大的智慧和勇氣。敢於突破傳統觀念的人往往能夠成就前所未有的輝煌。

人們越來越關註人的個性品質對創造力的重要作用。美國斯坦福大學校長蓋哈德·蔔思帕爾教授認為:未來的高等院校應是研究密集型大學,必須精心培養學生具有富於批評性的追根究底的精神。有些創造力研究者將個性品質作為創造力研究的重要方面。他們認為如果把創造力看作壹維的智力(認知)結構,忽視創造力的整體性和影響因素,特別是個性特征的作用,就很難全面地、系統地把握創造力結構,也就很難開發、培養、增強我們的創造力。

人類本身是不會飛的,但如果人類永遠不敢想像自己能飛在空中,則飛機是不可能造出來的。鋼鐵的密度遠大於水,在水上是必然往下沈的,但如果人類不敢求異,不敢設想讓鋼鐵浮在水中,恐怕到今天我們也只能在水上劃幾只木船來航行,根本無法在波濤洶湧的大海上劈波斬浪。400多年以前哥白尼提出日心說時,他並沒有觀察到地球在繞著太陽轉。他只是覺得地心說過於復雜,有80多個圓球整天在地球的周圍繞來繞去。他就假想將那些復雜的圓球統統簡化掉,地球在自轉著,並繞著太陽轉,完全與當時的地心說背道而馳。哥白尼的這壹求異,求出了近代科學的開端。敢於突破傳統。這正是許多歷史偉人成功的“秘訣”。

19世紀中葉,隨著電學知識的積累和真空技術的發展,對於真空放電以及電的本性的研究引起越來越多人的興趣。人們驚奇地發現,在真空度很高(達萬分之壹大氣壓)的真空管放電時,在陰極會產生美麗的輝光。德國物理學家哥爾德斯坦認為這種輝光是從陰極發出的射線,將之命名為“陰極射線”,並認為這種射線與紫外線相類似。

當時的物理學界圍繞陰極射線展開了激烈的爭論。爭論的焦點是:陰極射線究竟像紫外線壹樣是壹種波,還是帶電微粒?德國大多數物理學家都贊成哥爾德斯坦的觀點,著名學者赫茲對他們表示支持。

赫茲因在1888年以火花實驗證實電磁波的存在而壹舉成名,“結論來源於實驗”是他遵循的信條。為驗證陰極射線是否帶電。他特意用1000個電池串聯產生2000伏高壓得到連續發射的陰極射線,並使射線通過加了240伏電壓的平板電容器,如陰極射線是帶電粒子的話,那它會在平板電容器的電場中偏轉,而實驗的結果卻是否定的。

英國和法國的物理學家們傾向把陰極射線看成是粒子流。英國的覓魯克斯曾經把壹個插有雲母翼片的小風輪放置在真空管中間,當以陰極射線照射上側風翼時,風輪就轉了起來。他以這壹事實證實陰極射線是帶負電的“分子流”。法國物理學家佩蘭則用實驗測量了陰極射線的電量。他使射線經過壹小孔進入陽極內的空間,打在收集電荷的圓筒上,靜電計上顯示帶有負電;當把陰極射線管置人磁極間,射線發生偏轉,無法進入小孔,集電器上電性消失,從而證實了電荷正是陰極射線攜帶的。

在近20年時間裏,關於陰極射線是粒子或是射線的爭論壹直都未停止。這場爭論最終由英國物理學家湯姆遜所解決。自19世紀80年代起,湯姆遜就進行了放電現象方面的研究。關於陰極射線本質的爭論自然引起了他的註意,經過認真的研究之後,他認為真空管中的陰極射線是帶負電的微粒子流,這種帶電粒子有很大的速度,並是沿直線運行的。1894年,他從更精巧的實驗中堅信,陰極射線絕不是壹種電磁輻射。

陰極射線粒子性的最終確證是在湯姆遜重復了赫茲的實驗之後。湯姆遜發現,赫茲當年的失敗主要是由於真空度不夠高,引起殘余氣體的電離,靜電場建立不起來所導致的。他說:“我重復這壹實驗時,起初也得到和他同樣的結論,但後來發現不偏轉的原因是由於陰極射線使稀薄的氣體產生導電性。我在對電流進行測量時,發現真空度提高時導電性消失得很快。顯然,在很高的真空度下做赫茲實驗,有可能觀察到陰極射線受靜電力偏轉的現象。”

湯姆遜從實驗結果中完全證實了陰極射線是帶負電的粒子流的結論。陰極射線是帶負電的粒子流的結論已是確定無疑的了。但這些粒子是原子、分子,還是更小的微粒呢?湯姆遜對此作了更進壹步的研究。湯姆遜通過計算,發現克魯克斯使小風輪轉動的實驗,不能用分子流的作用來加以解釋,這個作用力太小。

湯姆遜用了兩種方法測定陰極射線微粒的荷質比e/m值。第壹種方法是將壹束陰極射線通過強磁場使其偏轉後撞擊已知熱容的固體,使其動能轉化為熱,測出熱量可算得動能,代人數學公式可求得e/m值。第二種方法則是用電場和磁場使陰極射線發生偏轉去測得e/m值。他測得的荷質比e/m之數量級為107單位/克,這要比在眾所周知的電解過程中測得的氫離子的荷質比大上千倍。湯姆遜認為,這可能是陰極射線中的粒子質量很小,也可能是其電荷較大造成的。進壹步的分析使湯姆遜斷定,陰極射線是由質量比氫離子小得多的粒子組成的。他最初把這些粒子稱為帶負電的“微粒”。

1897年,湯姆遜測定了紫外光射到鋅片上的光電效應和熾熱金屬的熱電過程中帶負電粒子的e/m值,得到同陰極射線中“微粒”壹樣的數值。湯姆遜堅信:“這些粒子具有相同的質量並帶有相同的負電荷,無論它們是從哪種原子裏所得到的。它們是壹切原子的壹個組成部分。”湯姆遜始以“電子”這壹名稱命名這種微粒。

電子的發現,在較長時間內並未得到科學界的承認。甚至到了1906年,授予湯姆遜諾貝爾物理學獎時都沒有明確提到他發現電子的功績,他獲獎的原因是由於他“在氣體導電方面的理論和實驗研究”。當時的許多物理學家都堅持電的連續性觀念,而排斥電的粒子性的新思想。對於原子有更小的組成部分,人們感到不可思議,難以接受。湯姆遜的壹些同事對他的工作不予支持,甚至有人貶低他的工作,說是給科學“拖了後腿”。

然而新的科學思想的確立卻是歷史的必然。美國物理學家密立根在1917年前利用油滴實驗,經過多次精密測量,得出了電子電荷的數值。他觀察到,每個油滴攜帶的電量都是電子電荷的整數倍。他的工作結論性地證明了:電是分為單個單元的,每個單元電荷都是相等的;這個單元電荷並不是壹個統計平均值,而是電的原子性結構的真實表現。電子的存在終於得到了科學界的公認。電子是人類認識的第壹個基本粒子,它的發現將原子不可分的傳統觀念打破了,揭示出原子是有內部結構的,探索原子內部結構成為20世紀最激動人心的科學研究活動之壹,湯姆遜的名字和他的傑出貢獻壹起載人科學史冊當中。

尊重科學事實,敢於突破傳統觀念的束縛,是湯姆遜做出重大科學發現的關鍵所在。與湯姆遜同時以實驗證實陰極射線是粒子流的大有人在,甚至在當時通過獨特的途徑得到陰極射線粒子荷質比同樣結果的也不乏其人:德國的維謝爾在1897年測得陰極射線粒子荷質比約為氫離子比值的幾千倍,但他認為“是想像中的東西,並不真實存在”的想法阻礙了他作進壹步的研究。更早壹些,英國的舒斯特在1890年已測得陰極射線粒子的荷質比大約為氫離子的500倍,他認為這種粒子與原子大小相同,並堅持電的連續性概念,把發現電子的機會錯過了。是湯姆遜而不是其他人最終發現了電子,不是別的因素,根本的原因乃在於他具有勇於與舊的傳統觀念決裂的革新精神。這種科學革新精神在科學思想發生重大轉折的關頭,顯得尤為難能可貴。

這裏有壹則中國古代突破傳統觀念解決問題的故事。漢代某日,劉邦在洛陽附近看見很多將軍聚在壹起發牢騷,走近他們的時候,就停止了議論,只見將軍們的臉上帶有埋怨的神色,看樣子對劉邦挺有意見呢!

劉邦找來了張良,問他出了什麽事,張良如實匯報說:“將軍們正在議論造反的事!”

這句話讓劉邦吃了壹驚,他剛做了漢朝的皇帝,天下初定,現在居然有人出來造反,這不能不讓他著急。他趕忙向張良詢問底細,張良分析說:“陛下斬蛇起義,全靠這些將士們出生入死才奪取了天下。現在,陛下打敗了項羽,奪得了帝位,將軍們最關心的就是授予官位和分封土地。可是,陛下分封的都是自己最親近的人,處分的都是和陛下有怨恨的人。現在,將軍們壹邊盼著陛下盡快對他們進行分封,壹邊又擔心土地有限自己得不到封賞,還有壹些人害怕平時得罪過陛下,會遭到陛下的處罰。所以他們聚集在壹起密謀發難。要是處理得不合適,就會發生內亂。”

“事到如今,該如何收拾呢?”劉邦忙問。

張良不慌不忙地說:“我有壹計,可以對付這個局面。陛下請告訴我,平時您最恨的而且將軍們都知道的人是誰?

事已至此,劉邦只得如實相告:“我最恨的人是雍齒。此人作戰勇猛,立過許多戰功,在將士們中也有威望。可是他依仗著自己的功勞,說話不顧君臣之禮,幾次讓我在大臣面前難堪。我真想把他給殺了,以解我心頭這口惡氣。但想到那時正是用人之際,也就忍了。”

張良拍手笑道:“這就好了,陛下馬上封雍齒為侯,那些有戰功而擔心陛下為難他們的人,看到陛下分封了自己最恨的人,就會消除壹切顧慮,再也不會造反了。”

劉邦采納了張良的計策,擺下酒宴,當著大臣和將軍們的面,封雍齒為什方侯,又讓丞相、禦史加快定功封賞的進度。

在這之前還準備滋事的將軍們吃過酒宴,高高興興地說:“現在好了,什麽都不用擔心了,我們就等著陛下的分封獎賞吧!”

張良的這壹計策突破了人的常規思路和傳統觀念,平息了這場將要發生的叛亂。

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