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是什麽敢於突破傳統觀念?

隨著時代的發展和各項事業的進步,壹些傳統觀念無形中成為了人類進步的障礙。突破傳統觀念需要極大的智慧和勇氣。敢於突破傳統觀念的人,往往能取得前所未有的輝煌。

人們越來越重視人的個性品質在創造力中的重要作用。美國斯坦福大學校長格哈德·巴斯帕(Gerhard Buspar)教授認為,未來的學院和大學應該是研究密集型大學,必須精心培養學生的批判和探究精神。壹些創造力研究者把人格品質作為創造力研究的壹個重要方面。他們認為,如果把創造力看作是壹維的智力(認知)結構,而忽視了創造力的整體性和影響因素,特別是人格特征的作用,就很難全面系統地把握創造力結構,也就很難開發、培養和提高我們的創造力。

人類本身不會飛,但如果人類從來不敢想象自己能在空中飛行,那就不可能造出飛機。鋼的密度遠大於水的密度,所以必然會沈在水面上。但如果人類不敢求異,幻想鋼鐵會浮在水中,恐怕今天只能在水上劃幾條木船航行,根本無法在波濤洶湧的大海中劈波斬浪。400多年前哥白尼提出日心說的時候,並沒有觀測到地球繞著太陽轉。他只是覺得地心說太復雜了。有80多個球體整天圍著地球轉。他假設那些復雜的球體都會被簡化,地球繞著太陽轉,這與當時的地心說完全相反。哥白尼對差異的追求開創了現代科學的先河。敢於突破傳統。這是歷史上很多偉人成功的“秘訣”。

19世紀中葉,隨著電學知識的積累和真空技術的發展,越來越多的人對真空放電和電的本質的研究產生了興趣。人們驚奇地發現,當高真空度(高達壹萬個大氣壓)的真空管放電時,陰極會產生美麗的輝光。德國物理學家戈爾茨坦認為這種輝光是陰極發出的射線,並將其命名為“陰極射線”,類似於紫外線。

當時物理學界圍繞陰極射線展開了激烈的爭論。爭論的焦點是:陰極射線是壹種波還是像紫外線壹樣的帶電粒子?德國的大多數物理學家都同意果爾德施坦因的觀點,著名學者赫茲也支持他們。

赫茲在1888年成名,是因為他用火花實驗證實了電磁波的存在。“結論來自實驗”是他的信條。驗證陰極射線是否帶電。他故意用1000節電池串聯產生2000伏的高壓來獲得陰極射線的連續發射,並使射線通過壹個電壓為240伏的平板電容器。如果陰極射線是帶電粒子,會在平板電容器的電場中發生偏轉,但實驗結果是否定的。

英國和法國的物理學家傾向於把陰極射線看作粒子流。英國的Miroux曾經把壹個帶雲母翼的小風輪放在真空管中間。當上翼被陰極射線照射時,風輪轉動。他通過這壹事實證實了陰極射線是帶負電荷的“分子流”。法國物理學家佩蘭用實驗測量陰極射線的電量。他讓射線通過壹個小孔進入陽極的空間,擊中收集電荷的圓柱體,靜電計顯示負電荷;當陰極射線管置於磁極之間時,射線發生偏轉,無法進入小孔,集電器帶電消失,從而確認電荷由陰極射線攜帶。

20年來,關於陰極射線是粒子還是射線的爭論從未停止。這場爭論最終被英國物理學家湯姆遜解決了。湯姆森從20世紀80年代開始研究放電現象。關於陰極射線本質的爭論自然引起了他的註意。經過仔細研究,他認為真空管中的陰極射線是壹股帶負電的粒子流,速度很大,直線運行。1894年,他從更精致的實驗中堅信陰極射線絕不是電磁輻射。

陰極射線粒子性的最終確認是在湯姆遜重復赫茲的實驗之後。湯姆遜發現當年赫茲的失敗主要是因為真空度太低,導致殘余氣體電離,無法建立靜電場。他說:“當我重復這個實驗時,壹開始我得到了和他壹樣的結論,但後來我發現不偏轉的原因是陰極射線使稀薄的氣體導電。我測電流的時候發現,真空度增加,導電性很快消失。顯然,在高真空下做赫茲實驗時,可以觀察到陰極射線被靜電力偏轉的現象。”

湯姆遜從實驗結果上完全證實了陰極射線是帶負電粒子流的結論。陰極射線是帶負電的粒子流的結論是確定的。但是這些粒子是原子、分子還是更小的粒子呢?湯姆森對此做了進壹步的研究。通過計算,湯姆遜發現克魯克斯轉動小風輪的實驗不能用分子流的作用來解釋,分子流太小了。

湯姆遜用兩種方法確定陰極射線粒子的荷質比e/m值。第壹種方法是將陰極射線通過強磁場偏轉,然後撞擊熱容量已知的固體,使其動能轉化為熱量,將測得的熱量計算為動能,通過數學公式得出e/m值。第二種方法是用電場和磁場偏轉陰極射線來測量E/M值。他測得的荷質比e/m在107單位/克的數量級,比眾所周知的電解過程測得的氫離子荷質比大幾千倍。湯姆森認為,這可能是因為陰極射線中的粒子質量小,或者電荷大。進壹步的分析使湯姆遜得出結論,陰極射線是由質量比氫離子小得多的粒子組成的。他最初稱這些粒子為帶負電荷的“粒子”。

1897年,湯姆遜測量了紫外光對鋅片的光電效應和熱金屬熱電過程中帶負電粒子的e/m值,得到了與陰極射線中“粒子”相同的值。湯姆森堅信:“這些粒子質量相同,負電荷相同,無論它們是從哪種原子中獲得的。”它們是所有原子不可分割的壹部分。湯姆遜首先用“電子”這個名字給這種粒子命名。

電子的發現很長壹段時間沒有得到科學界的認可。即使在1906年,湯姆遜被授予諾貝爾物理學獎時,也沒有明確提到他對發現電子的貢獻。他因“氣體傳導的理論和實驗研究”而獲獎。當時的許多物理學家堅持電的連續性概念,拒絕電的粒子性這壹新觀點。原子有更小的成分,這是不可思議的,也是不可接受的。湯姆森的壹些同事不支持他的工作,有些人甚至貶低他的工作,說他的工作“阻礙了”科學的發展。

然而,新的科學思想的建立是歷史的必然。美國物理學家密立根利用1917年前的油滴實驗,經過多次精密測量,得出了電子電荷的數值。他觀察到每個油滴都帶有整數倍的電荷。他的工作決定性地證明了電被分成單個單位,每個單位都有相同的電荷;這個單位電荷不是統計平均值,而是電的原子結構的真實表示。科學界終於承認了電子的存在。電子是人類已知的第壹個基本粒子。它的發現打破了原子不可分的傳統觀念,揭示了原子具有內部結構。探索原子的內部結構已成為20世紀最激動人心的科學研究活動之壹。湯姆森的名字和他的傑出貢獻被載入科學史冊。

尊重科學事實,敢於突破傳統觀念的束縛,是湯姆遜取得重大科學發現的關鍵點。與此同時,有很多人用湯姆遜的實驗證明了陰極射線是粒子流,甚至在當時也有很多人通過壹種獨特的方式得到了陰極射線粒子荷質比的相同結果:德國的Vischer在1897測得陰極射線粒子的荷質比大約是氫離子的幾千倍,但他認為“那是壹種想象出來的東西,但並不真實存在”,這阻礙了他進壹步的研究。更早的時候,1890年,英國的舒斯特測得陰極射線粒子的荷質比大約是氫離子的500倍。他認為這樣的粒子和原子壹樣大,堅持電連續性的概念,錯過了發現電子的機會。最終發現電子的是湯姆遜,而不是其他人,而不是其他因素,根本原因是他具有與舊傳統觀念決裂的創新精神。這種科學創新精神,在科學思維發生重大轉折的關鍵時刻,顯得尤為可貴。

這裏講壹個中國在古代是如何突破傳統觀念解決問題的故事。漢朝有壹天,劉邦在洛陽附近看到很多將領聚在壹起訴苦。當他們走近他們時,他們停止了交談。我看到將軍們滿臉抱怨。看來他們對劉邦亭有意見!

劉邦把張亮叫來,問他發生了什麽事。張亮如實報告:“將軍們在談論叛亂!”

劉邦被這句話嚇了壹跳。他剛當了漢朝皇帝,天下初定,現在又有人出來造反,不能不讓他擔心。他很快向張亮詢問了細節。張亮分析說:“陛下的割蛇起義是這些冒著生命危險奪取天下的士兵贏得的。現在,陛下打敗了項羽,獲得了皇位。將軍們最關心的是官職的授予和土地的分封。但是,陛下分封的都是他最親近的人,懲罰的都是和陛下有怨恨的人。現在在期待陛下早日分封的同時,將軍們又擔心自己的土地有限,得不到賞賜。有些人害怕自己平時得罪了陛下會受到陛下的懲罰。於是他們聚在壹起,密謀反對對方。如果處理不當,就會發生內亂。”

“現在,怎麽收拾?”劉邦急忙問道。

張亮不慌不忙地說,“我有應對這種情況的計劃。陛下,請您告訴我,您最討厭的人是誰,將軍們都認識誰?

至此,劉邦不得不實話實說:“我最討厭的人是雍齒。此人驍勇善戰,屢立戰功,在士兵中頗有威望。但他憑借自己的功勞,無視君臣之禮,幾次讓我在大臣面前難堪。我真想殺了他來驅除我心中的惡靈,但當我想到是時候雇人時,我忍了下來。”

張亮拍了拍手,笑著說道,“那就好。陛下立即封永誌侯。立功的人,擔心陛下為難的人,看到陛下把自己最討厭的人分封了,就消除了壹切顧慮,再也不會造反了。”

劉邦采納了張亮的計謀,擺下酒席,當著大臣和將領的面,封雍遲為侯爵,並請丞相和禦史加快頒賜進度。

在此之前,準備鬧事的將軍們擺了壹桌酒席,興高采烈地說:“現在,什麽都不用管了,我們等著陛下的分封賞賜!”

張亮的策略突破了人們的常規觀念和傳統觀念,平息了即將到來的叛亂。

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