对科学创新的认识

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1、对科学创新的认识北师大物理系科学包含自然、社会等领域，比如物理学、生物学、化学和社会学等。一般来说，科学是通过观察世界各种现象然后分析总结出的理论或者经验。科学知识指覆盖一般真理或普遍规律的运作的知识或知识体系，尤其指通过科学方法获得或验证过的。科学知识依赖逻辑推理。科学必须是客观的，它是对自然规律的追求。科学定律，有一个重要的标准，就是不能有反例。任何一个客观存在的能够重复的现象，如果与已有的科学定律矛盾，即宣布此科学定律的终结，即科学知识必须经得起实验或自然现象的检验。创新是指：以现有的知识和物质，在特定的环境中，改进或创造新的事物并能获得一定有益

2、效果的行为。进行科学创新，思维方式很重要。科学创新思维要求缜密性和前瞻性，还要借助于一些科学的思维模式。掌握一些行之有效的创新思维模式，可以使我们找准研究的方向，在面对科研难题时设法寻求解决之道，最大限度地发挥自己的优势，取得科学研究的成果。科技创新的思维方式，包括类比式、联想式、跨越式等思维模式。类比式思维是通过比较而进行的思维，常常是把较为陌生的事物与较为熟悉的事物加以类比，获得解决问题的思路。通过类比得到的推论必须经过实践的验证，才能加以认可。尽管如此，类比式思维提供的“可能性”为解决问题拓展了思路，依然是弥足珍贵的。类比式思维是科学研究中常用的

3、思维模式。譬如，声音和光线都是直线传播，都有反射、折射和干扰现象等，而声音呈波动状态，由此可得出推论：光也呈波动状态。声音传播需要介质，于是开始时物理学家通过类比，认为光的传播也需要介质——以太，但后来的实验和理论表明，如果不假定“以太”的存在，很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说，以太不存在。图1以太假说：地球行经承载光的介质以太图2迈克耳孙－莫雷实验验证以太不存在联想式思维，是不同事物的表象之间存在的某种关联引发了人们的想象，进而产生的思维活动。联想式思维在科技创新中有重要作用。比如地球上物体受到重力，那么同理其他星球表面的物体也应该受到重力

4、。思想实验是通过想像力去进行的实验，所做的都是在现实中无法做到的实验。例如，伽利略通过思想实验得到的惯性定律，麦克斯韦方程组的建立，爱因斯坦列车思想实验、升降机思想实验、转盘思想实验，薛定谔的猫等。思想实验需求的是想像力，而不是感官。也就是说，只有我们具备丰富的想象力，我们才能够有科学创新。图3薛定谔猫是一只或死或活的猫，决定于较早的一次随机事件图4伽利略验证惯性定律的思想实验图5伽利略比萨斜塔思想实验最后，科学创新需要借助多种手段，比如1912年回到苏黎世的爱因斯坦发现空间是弯曲的，1915年爱因斯坦预言太阳边缘星光的偏折度为1.74角秒，物理学家和

5、天文学家运用天文望远镜观察了太阳边缘光线偏折，在误差允许范围内与爱因斯坦预言一致。图6运用天文望远镜验证光线弯曲