Physics 版 (精华区)

发信人: yanyanyan (风), 信区: Physics
标  题: １　什么是科学的研究方法？
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年02月19日11:12:11 星期一), 站内信件


　　所谓科学的研究方法，很明显就是科学工作者在从事某
项科学发现时所采用的方法。但是。这个过于简单的说明对
我们没有多大帮助。能不能对这个问题作出更详细的说明呢？
　　好吧！我们可以描述一下这个问题的一个理想答案。
　　（１）在进行科学研究时，应当首先认识到问题的存在。
例如，在研究物体的运动时，首先应当注意到物体为什么会
像它所发生的那样进行运动，亦即物体为什么在某种条件下
会运动得越来越快（加速运动），而在另一种条件下则会运
行得越来越慢（减速运动）。
　　（２）要把问题的非本质方面找出来，加以剔除。例如，
一个物体的味道对物体的运动是不起任何作用的。
　　（３）要把你能够找到的、同这个问题有关的全部数据
都收集起来。在古代和中世纪，这一点仅仅意味着如实地对
自然现象进行敏锐观察。但是进入近代以后，情况就有所不
同了，因为人们从那时起已经学会去模仿各种自然现象，也
就是说，人们已经能够有意地设计出种种不同的条件来迫使
物体按一定的方式运动，以便取得与该问题有关的各种数据。
例如，可以有意地让一些球从一些斜面上滚下来；这样做时，
既可以用各种大小不同的球，也可以改变球的表面性质或者
改变斜面的倾斜度，等等。这种有意设计出来的情况就是实
验，而实验对近代科学起的作用是如此之大，以致人们常常
把它称为“实验科学”，以区别于古希腊的科学。
　　（４）有了这些收集起来的数据，就可以作出某种初步
的概括，以便尽可能简明地对它们加以说明，亦即用某种简
明扼要的语言或者某种数学关系式来加以概括。这也就是假
设或假说。
　　（５）有了假说以后，你就可以对你以前未打算进行的
实验的结果作出推测。下一步，你便可以着手进行这些实验，
看看你的假说是否成立。
　　（６）如果实验获得了预期的结果，那么，你的假说便
得到了强有力的事实依据，并可能成为一种理论，甚至成为
一条“自然定律”。
　　当然，任何理论或自然定律都不是最后定论。这一过程
会一次又一次地重复下去。新的数据，新的观察和新的实验
结果将不断出现，旧的自然定律将不断为更普遍的自然定律
所替代，因为这些新的定律不但能说明旧定律所能解释的各
种现象，而且还能说明旧定律所不能解释的一些现象。
　　以上这些，正如我已经说过的，是一种理想的科学研究
方法。但是在真正的实践中，科学工作者并不需要像做一套
柔软体操那样一步一步地进行下去，而且他们通常也不这样
做。
　　比起旁的事情来，像直觉、洞察力甚至运气这一类因素
常常更起作用。在整部科学史中充满了这样的例子。有不少
科学家仅仅根据很不充分的数据和很少一点实验结果（有时
甚至一点实验结果也没有），便突然灵机一动，得出了有用
的、合乎事实的论断。这样的论断，如果按部就班地通过上
述理想的科学研究方法进行，就可能要用好几年的时间才能
得到。
　　例如，凯库勒就是在邮车上打瞌睡的时候，突然领悟到
苯的化学结构的。洛维则在半夜醒来的时候，突然得到了关
于神经刺激的化学传导问题的答案。格拉泽却由于无聊地凝
视着一杯啤酒，才得到了气泡室的想法。
　　然而这是不是说，一切都是凭好运气得来的，根本不需
要动脑筋去思考呢？不，绝对不是的。这样的“好运气”只
有那些具有最好领悟力的人才会碰上，换句话说，有些人之
所以会碰上这样的“好运气”，只是因为他们具有十分敏锐
的直觉，而这种敏锐的直觉则是依靠他们丰富的经验、深刻
的理解力和平时爱动脑筋换来的。

阿西莫夫《你知道吗？--现代科学中的一百个问题》
科学普及出版社   1984年

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