科学研究中的辩证思维方法

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1、科学研究中的辩证思维方法1、完全归纳法与四色定理完全归纳法是根据某类事物的全体对象做出概括的推理方法。例如人们根据锐角三和形内角和为180度、饨角三角形内角和为180度和直角三角形内角和为180度，推断出任意三也形三内角和为180。这一般结论（欧氏儿何学），就是运川的完全归纳法。这种归纳穷举了全部对象，它的结论是可靠的。衣数学上，四色问题的证明就用了完全归纳法。四色问题是德国几何学家默比乌斯丁1840年提出來的。在平面（或球面）上画地图，为了用两种不同的颜色将邻近的地区区别开来，只需四样颜色就能满足要

2、求。在证明这一定理的过程中，必须穷举一切可能的图形组合，使用完全归纳法，为此需要研究2000多个组合构形，进行200亿次判断。1976年，美国数学家阿沛尔和哈肯川髙速计算机运算了1200个小时证明了四色定理。2、数学归纳法数学归纳法是一种证明方法，它的证明步骤是：（1）对于一个与自然数佇关的命题A,证明当N=1（或N等于一个有限的正整数）时命题A成立；⑵假设命题A对于N=k时成立,要求推出命题A对于N=k十1也成立。由此，命题A对所有的自然数都成立，这个证明过程从形式上来看是一个归纳推理，因为它是根据

3、A对于N=1成立、N=k成立、N=k十1成立中得出一般结论的。但实质上，这里既有归纳也有演绎。A对TN=1成立是推理过程的出发点和基本依据，这是一个个别性的命题，所以推理有归纳的性质。但是，证明的关键步骤是演绎，当证明了N=k时命题成立，N=k十1命题也必然成立时，这个命题就作为演绎推理的人前提，o并根据任何一个自然数M都可以表示为k

4、-1十1十……的形式这个小前捉推出，A对丁•所有的口然数都成立，这个步骤就是一个演绎推理。在这里，演绎仍然是以归纳为基础的，因为假设命题A对于N=k成立是根据归纳证明的

5、第一步已经证实N=1时命题N成立，没有这个特例作为基础，就不能随意假设A对于N=k成立。3、法拉第得益于归纳法1819年，丹麦哥本哈根人学的厄斯忒教授发现，一根通过电流的铁丝能够使旁边的指南针转动，它的作用就跟一块磁石一样，这说明电流能引起磁的现象。1821年，近代电磁学奠基人法拉第（1N1—1867）通过实验证明了这一论断。不过他又提出：既然电可以产牛磁，反过来磁是否可以产牛电呢？为了要突破使磁变为电的难关，他做了无数次的实验，寻找各种可能的联系进行观察，终于在1831年10刀17H获得成功。他川一

6、根八半长，四分之三厚的长恻形磁石，乂以三白二十的钢丝绕在一个空的长筒里，钢丝的两端连接一个电流计，铜丝木身没有电流通过。他将磁右挨近线圈，电流计上的指针不动，当他很快地改变磁棒的位置，使它接近或离开铜线圈，忽然看见电流计上的指针动了起来。毎当磁棒亜复移动，电流就觅复出现。法拉第通过无数次失败•成功的事实的比较和归纳发现，磁石和钢丝圈Z间必须要有相对的运动，也就是说运动是产牛电的必盂条件。后来,他川一个通电线圈来代替磁棒，川接通和断开电路的办法代替磁棒移动，铜线圈内出观了同样的观彖。进一步实验中看到，只

7、要通过闭合线路因成的圆面内，磁力线的数H有所变化,就会引起感应电流。电流是由通过这个面的磁力线数目的变化决定的。这个电磁感应的发现,为后来的工业大发展奠定了基础。差不多一切实用上觅要的电力机器。都是根据感应电流的原理制成的。4、瑞利用剩余法发现惰性气体1882年，英国物理学家端利在研究气体密度时发现，川氮制得的氮其密度比人气中得到的氮轻5/1000左右。为了找出原因，他设想了几种口J能，a.在大气中制得的氮口J能含有微量的氧；b,山大气中得到的氮或许含有N三原子分子；c.由氨制得的氮的若干分子已分解了

8、，因而密度变小；d.由大气中制得的氮含有其他成份。他用各种实验检验这儿种可能，后来一一排除了前三种可能，唯一可能的原因是人气屮含有某种未知的气体。拉赛姆进一步纯化了由大气中制得的氮Z后，用光谱分析治检查了它，果然发现，除了氮的特有谱线之外，还有尚未见过的明线，他推断这就是惰性气体氟。以后用类似的方法又和继发现了氨、紙、範等。这个发现是应用剩余法的结果。5、探索地面沉降的原因上海从1921年开始逐年下沉，到19S5年最严重的地区下沉了2.37米。上海水文人队在探索地而沉降的原因时，曾经列举了“十人因索”

9、，诸如海平而上升，高层建筑的压力，天然气的开采，地壳的新构造运动以及大量抽取地下水等等。是“海血上升，地面下降”吗?报调查验潮站历年的记录,1915-1963的四十八年内,升降幅度不超过30毫米，总的趋势是基本稳定。是“高层建筑压力造成地面沉降”吗?经查阅市区儿幢大楼的历史资料，证明高房建筑对地血沉降只能起局部的、暂时的作用，不能成为大血积沉降的主耍原因。是“开采犬然气造成地而沉降”吗?在上海，除郊区开采少量天然气外，山区早己停止开采，这也不能用來解释当