“洗”出来的科学灵感
  • 来源:科普时报
  • 作者:王大鹏
  • 2022-06-23 11:17

生活中处处有科学,一些小事往往能给科学家带来灵感。因为人类的精神智识会在某一时刻突然达到一种不可思议的、令人眩晕的高度,我们每个人也都想去抓住这样的时刻或者说机缘。而当我们的思维处于理想运转状态的时候,它具有巨大的创造性,从而使得我们能够得出令人震惊的发现,这大概就是我们所说的某种灵感。

当然,灵感垂青于那些有准备的头脑,它会在你“山重水复疑无路”之时,突然就“柳暗花明又一村”了。而在科学发展的过程中,这样的机缘巧合也让一些科学家“茅塞顿开”。

就拿洗澡这件看似稀松平常的事情来说,它似乎也总可以在不经意间能够激发出人们更多的灵感。几年前,由某卫浴品牌公布的一份《全球沐浴调查白皮书》显示,72%的人近期在淋浴中产生新思路和解决过问题,27%的人淋浴时会灵感迸发,40%的受访者认为淋浴对创新思维非常有用。纵观科学发展史,科学家在洗澡的过程中迸发出灵感的例子也有好几个,这里不妨做一些分享和探讨。

大家最耳熟能详的例子当属阿基米德在洗澡之时的偶然发现而一举解决了叙拉古国王给出的难题,并发现了浮力定律。他在确保王冠毫发无损的限定条件之下,找出了判定纯金打造的王冠到底是不是纯金的,或者说工匠是否在打造王冠的过程中动了手脚的方法。那就是浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重量,这也就是学生们在课堂中学到的阿基米德原理。

第二个例子跟地球的自转有关。法国物理学家科里奥利在离开浴缸时想观察一下里面的水何时可以完全平静下来。不看不要紧,一看却发现了一个大秘密。拔掉浴缸里的塞子之后,水流渐渐地呈现出逆时针旋转的模式,而且屡试不爽。一番思考之后,他发现虽然浴缸看似静止不动,但是浴缸确实跟随地球一起旋转,而在一个旋转体系里,一个流动就会产生一个跟它切向的一个力,而这个力后来就用他的名字命名为“科里奥利力”。正因为人类生活的地球本身就是一个巨大的旋转体系,因而科里奥利力很快在流体运动领域取得了成功的应用,并指导了气象学、海洋学的发展。

而第三个例子则来自于太空探索领域。1990年4月24日,哈勃太空望远镜搭乘“发现者”号航天飞机成功发射。但是发射后不久,科学家就发现了哈勃有“近视眼”。原来在磨制主镜片时,一副模具的位置稍微装偏了1.3毫米,导致镜片边缘部分被多磨掉了0.002毫米,正是这微小的误差导致哈勃太空望远镜变成了“近视眼”。如何修复望远镜的“近视眼”,就成为摆在科学家面前的一个难题。再为哈勃制作备用镜在轨道上进行更换太昂贵且耗费时间,临时将望远镜带回地面上修理也不可能。既然镜片错误的形状已经被精确地测量出来,因此可以设计一个有相同的球面像差、但功效相反的光学系统来抵消错误,也就是在第一次的维修任务中为哈勃配上一副能改正球面像差的“眼镜”。但是如何把复杂的改正系统安装到哈勃望远镜里面是一个难题。美国国家航空航天局的工程师詹姆斯·克罗克去德国出差,他在酒店洗澡的时候偶然看到了淋浴头是可以伸缩的,也就是它能够满足不同高度的人,非常方便。由此,他得到了灵感,随后便让美国国家航空航天局制造了一个能够伸缩的机械臂,最终经过7位航天员累计35小时的舱外工作,纠正了哈勃望远镜的“近视眼”。

洗澡这种看似稀松平常的清洁行为却在某种程度上启发了科研人员,让他们迸发出了新的灵感或者找到了新的突破口。有科学家表示,“洗澡时大脑会释放大量多巴胺,它能使特定脑区变得活跃。”而多巴胺则是一种无可否认的欲望的源泉,这种欲望驱使科学家去寻找解释,驱使哲学家去寻找秩序、理由和意义。所以,当你遇到某些困难,一时难以找到头绪,百思不得其解之时,不妨洗个澡吧。

责任编辑:侯静
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