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发明技巧之动态观察法

2012-03-13 14:52:29 来源:www.kj599.com 浏览:198

  唐代文学家柳宗元,曾写过三篇著名的寓言,合称(三戒)。其一篇题为(黔之驴),其故事大意是:从前贵州无驴,有人车运进一匹,却发现没有什么处,便失之山上。一只老虎初见驴子,见其个头高大有点害怕。后来,老虎接近它,故意骚扰激怒,驴子不知是计,举蹄就踢,老虎这才发现驴的本领不过如此于是猛扑过去,把驴子吃掉。
  宋代诗人陆游读罢这则寓言后,随口吟道:“技能已尽似黔驴”。从此,人们以“黔驴之技”来形容有限的拙劣技能。
  从发明创造技法的角度看,(黔之驴)又给我们什么新的启迪呢?假如老虎不想办法去骚扰激怒驴子,恐怕不会发现表面庞大的驴的本事不过如此。换句话说,老虎的聪明就在于它能通过动态观察发现黔驴外强干的本质。从这则寓言联想到的化静为动的观察方法,对发明创造或许是一件利器。
  动态观察的确能导致发明创造。例如,金属是常材料类型,研究金属材料的性能对发展材料工业和科学材都具有重要的意义,对一种金属材料而言,在定态下观察,除了看见它的形体、光泽等属性外,不可能有新的发现。如果将它逐步冷却,进行降温状态下的动态观察,又会产生什么结果呢?有人按此方法对金属进行研究。当人们把铋、铅、锡等金属降至-273℃时,发现了令人激动的现象,即此时金属的电阻为零。人们将这种现象称作“超导现象”。
  超导现象的发现,必然激发世界各国对超导材料的开发与应研究,发明创造也出现了新的舞台。人们应超导技术制造产生磁流体发电需要的巨大磁场的线圈,因其电阻为零,线圈上便能通过很强的电流。由于超导材料具有完全不容纳磁力线的特殊性质,因此可以它制成悬浮在磁场的旋转轴,这样,开发无摩擦的轴承便不再是一种幻想。如果能应超导材料制成高压输电线,输电损失将从现在的20%以上降至到接近零的水平,其产生的经济效益是十分可观的。
  再看一只静静地摆在桌上的鸡蛋,你会发现什么呢?静态下的鸡蛋,很难让你悟出有关蛋的发明创意,倘若化静为动去观察,或许有出人意外的发现和发明呢!不久前,有个叫林力凡的研究者,在对司空见惯的鸡蛋沉思良久之后,想到了将蛋逐步加压的动态实验,企望在实验能碰上好运。他将蛋放在一个封闭的铁筒,然后逐步加压,分步观察。开始,他并没有发规在常规压力下蛋有什么变化,直到他将筒内压力升高到6000个大气压后,他才发现了“新大陆”。经过高塔处理的鸡蛋,蛋壳完好无缺且是冷的,但是将蛋壳打开后,发现蛋已凝固。这种被“压熟”了的鸡蛋蛋黄呈鲜黄色且富有弹性,一尝觉得味道特别鲜美可口,再进行化验,其营养价值毫不破坏。林力凡大喜过望,马上想到了“压力烹煮法”和“超高压食品”的发明。
  压力为什么可以将食品“煮”熟呢?这是因为它和温度一样,都是自然界能够改变物质状态的物理要素。通常,我们是在压力不变下改变温度来进行烹煮,而现在则是在温度不变的情况下增压压力来弄熟食品。
  加压的办法来处理食品有什么优点呢?据林力凡研究,加压不会影响食品的维生素、香味和色素等低分子化合物的结构和性能,因此不会像加热那样使食品变色。此外,加压也有助于保持食品的新鲜风味。例如,往年陈米经过超高压处理之后,和刚收获的新米一样好吃。对于药品、血液的消毒,不宜加热处理,这时超高压处理就大显神通了。
  通过上面的实例可知,为了多方面地把握研究对象的特征或属性,不仅要对其进行静态观察,而且要创造条件在激发、扰动的状态下对它进行观察,从而获取更全面的事实材料或发现人们在静态下无法知道的现象。动态观察法的创新原理,就在于动求新。
  运动态观察法时,首先要对研究的“驴”进行静态观察,了解其静态特征;然后通过改变时空环境或物理条件(温度、压力、速度等)创造动态条件。如果能观察到鲜为人知的动态特性,那么发明创造活动将会有新的突破。
  假如有人想改良植物品种,运动态观察法将如何操作?将它放置在航天飞机或卫星上去进行太空处理,或许有新的收获。对此,你想过这种创意吗?


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