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灵活综合运用科学的研究方法,你我都能成为科技大咖超级爱

灵活综合运用科学的研究方法,你我都能成为科技大咖

为什么太阳会东升西落?为什么有春夏秋冬?为什么地球是圆的?为什么飞机能翱翔蓝天?为什么鱼能在水中畅游?为什么人类会诞生?这些物理、化学和生命现象都是由于大自然规律天然存在的,不随人的主观意志而转移。人类虽然无法改变和创造规律,但能够认识规律、利用规律去探索神奇的大自然。图1.浩瀚的星空探索自然是科技界同仁的使命,它以自然界为研究对象,目标就是要揭示自然界各种事物和现象的性质及其发展规律。我们对于自然规律的认识是随着自然科学的发展而逐步深入的,也有理由相信,随着人类对于大自然的认知逐渐加深,各种自然规律也将逐渐变得系统和完整。研究方法概论对自然界的探索,是一个观察、提问、假设、推理、验证的螺旋渐进过程。在这个过程中离不开研究方法的支撑,如培根的实验法、笛卡儿的解析法、伽利略的理想实验法、牛顿采用的公理化方法、归纳与演绎法;卢瑟福的模型法、康德的思辨与假说法、门捷列夫的分类比较法等等。没有研究方法的科学研究探索就成了无源之水、无本之木,就不可能取得实质性的研究成果。以基础科学理论研究为例,通过观察实验和模拟等方法,使用工具和仪器设备,获得研究对象的第一手事实材料,并加以整理和加工,再使用一系列归纳、演绎、假说等方法上升为科学理论,最后运用科学理论解释和预测新的现象。图2.英国科学家牛顿研究方法是人们在从事科学研究过程中不断总结、提炼出来的,从不同的维度和不同的层次出发,可以产生多种不同的分类。从研究方法的层级或者使用范围来分,自然科学的研究方法一般可以划分成三类:一是最普适的哲学方法和逻辑方法,为一切科学所采用;二是各门自然科学的一般性研究方法,如观察、实验、模拟、归纳等方法;三是某些学科特殊的研究方法,如生物和医学学研究中的解剖法、飞机设计中的试飞法等,它们其实也是特殊的观察法或实验法。从认识探索的历程和深度来看,可以分为经验方法和理论方法。很难有一个完全统一的分类。同时,随着科学的进步与发展,研究方法本身也在动态发展。因此,自然科学研究方法在不同维度和不同层次上呈立体网络状结构。其中,归纳和演绎是科学研究中被使用得最频繁的研究方法。多年前,我看过一篇杨振宁老先生谈学习和研究方法的文章,记忆深刻。很多人可能都知道,杨老先生大学毕业于西南联大,他总结我们中国学习自然科学的研究方法,主要是“演绎法”,往往直接从牛顿三大定律,热力学定律等基础出发,然后推演出一些结果。然而,对于这些定律如何产生的研究和了解不多,也就不容易产生有重大意义的原创性成果。他到美国学习后发现,世界著名物理学大学费米、泰勒等是从实际试验的结果中,运用归纳的原理,采用的是“归纳法”。这两种方法对杨老先生的研究工作,产生了很大的影响。图3.著名科学家杨振宁归纳法归纳法就是由一系列特殊性的前提概括出一般性的结论,简单说就是由个别到一般。往下分,归纳法又可以分成求同法、存异法、共用法、共变法、残余法,其在科学研究方法中占有重要的历史地位。自然科学中的很多定律和公式都是通过观察、研究个别现象后,从杂乱的经验事实中间,对它们进行总结归纳出来的,从而掌握了自然界的普通性规律。例如,法拉第发现磁转电的方法就是典型的归纳法。话说1820年,奥斯特成功地发现电产生磁现象后,无数科学家都在探索如何通过磁产生电。法拉第自1821年就开始了磁生电的研究,为了防止磁铁对电流表产生影响,他用了很长的导线把电流表接到隔壁的房间里。他的实验方法是,把磁铁插到线圈中以后,再跑到隔壁房间里看电流表指针是否偏转,10年来他一直没有看到电流表指针偏转过。直到1831年10月17日,这一天由于种种原因,电流表就放在线圈不远处,当法拉第把磁铁快速地插入线圈时,突然电流表指针奇迹般地摆动了一下,又回到零刻度线。当他急忙把磁铁从线圈中拔出来时,指针又向相反方向摆动了,从此他归纳总结出切割磁力线产生电流的规律,从而将人类带入电的时代。图4.法拉第发现电磁感应尽管归纳法极大地推动了自然科学前进的步伐,在科学发展史上具有无可替代的作用,但是它也不是万能的,也有它的局限性。著名哲学家休谟首先思考和发现归纳法的局限性,提出了著名的“休谟问题”,即归纳推理的根据何在?对归纳法的有效性、合理性提出了质疑。因为归纳是以直观的感性经验为基础,只能根据已经掌握的少部分事实或现象进行归纳,作出的结论可能带有很大的偶然性,甚至会出现与客观事实相矛盾的情况。所以思格斯指出:“我们用世界上的一切归纳法都永远不能把归纳过程弄清楚”。图5.英国哲学家休谟演绎法演绎法是从一般到个别的推理方法,揭示的是个别和一般的必然联系。它不仅能够作出科学预见,为新的科学发现提供指导性的线索,还将使科学研究沿着正确方向前进。理论的威力在于正确地预测,只要推理的前提是正确的,推理形式是合乎逻辑的,推理的结论也必然是正确的。比如,门捷列夫通过近20年的坚持不懈,收集和掌握了海量的元素数据,并从中掌握了元素周期规律。他不仅预见了当时未被发现的镓、锗、钪等元素的存在,而且还预先确定了这些新元素的性质,并得到科学的证实,轰动了整个欧洲。1849年,科学家根据牛顿的万有引力定律,成功地预测了海王星的运动轨道。爱因斯坦曾预测有弯曲一定范围的空间和弯曲的光,后来都被证实。图6.门捷列夫及元素周期表演绎法的局限性主要有两点:一是由于人们有时机械地套用“三段论”,将得出错误的结论;二是有时共性不能涵盖所有的个体特性。导致演绎法不能保证结论的正确,以及不能正确地反映变化的客观世界。流体力学4大研究方法除了这两种基本研究方法外,每个学科可能都有一些各自独特的研究方法。我是流体力学专业出身,就以流体力学为例。通常,开展流体力学的工作主要有4种研究方法:现场观测法、实验模拟法、理论分析法和数值计算法四个方面。现场观测法从流体力学的学科历史来看,流体力学始于人们对各种流动现象的观测。面对奔腾的河流,孔子发出了:“逝者如斯夫,不舍昼夜”的感叹,古希腊哲学家赫拉克利特说“人不能两次踏进同一条河流”。阿基米德在澡盆中,看到溢出的水,提出了流体静力学的一个重要原理——阿基米德原理。 丹尼尔·伯努利通过观察发现流速与静压关系的伯努利原理。在流体力学史上还有很多这样的例子,发现自然界的各种流动现象,通过各种仪器进行观察,从而总结出流体运动的规律,再反过来预测流动现象的演变。但此方法有明显的局限性,最主要的体现在两个方面,一是一些流动现象受特定条件的影响,有时不能完成重复发生;二是成本比较大,需要花费大量的人财物。图7.阿基米德发现浮力定律实验模拟法为了克服现场观测的缺点,人们制造了多种实验装置和设备,建立了多个专项和综合实验室。实验基本上能可控、重复流动现象,可以让人们仔细、反复地观测物理现象,直接测量相关物理量,从而揭示流动机理、发现流动规律,建立物理模型和理论,同时还能检验理论的正确性。流体力学史上很多重要的发现都是通过实验发现或证实的,比如意大利物理学家伽俐略利用实验演示了在空气中物体运动所受到的阻力;托里拆利通过大气压力测量实验,证明了恒定孔口出流的基本规律;牛顿用摆和垂直落球在水和空气中进行了绕流阻力实验;由法国工程师皮托发明、世界流体力学大师普朗特改进的风速管,可同时测量流体总压和静压。随着技术的进步,风洞和水洞成为实验流体力学中两种主要的实验设备。风洞是一种特殊的管道,通过产生可以调节的气流,使实验段中的模型流场能够模拟或部分模拟实际流场。水洞更容易实现流动显示和定量测量,对进行湍流和边界层等基础科学问题的研究以及一些实际工程问题具有重要价值。图8.风洞试验及试验模型理论分析法理论分析法是在感性认识的基础上,在一定的理论指导下,综合运用归纳与演绎、比较与分类、分析与综合等逻辑方法,采用数学理论和方法,实现定量化分析,来认识事物的本质及其规律的一种科学分析方法,是流体力学分析研究的一种高级形式。尽管人们对流动的认识和探索进行了几千年,但只有到了欧拉方程和伯努利方程的建立,才是流体动力学作为一个分支学科建立的标志,开启了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的新阶段。无数物理学家和力学家进行了大量的探索,例如:拉格朗日的无旋运动、亥姆霍兹的涡旋运动、达朗伯佯谬,一直到纳维-斯托克斯方程,即著名的NS方程,它是流体动力学的理论基础。由于纳维-斯托克斯方程是一组非线性的偏微分方程,很难求出解析解。在流体力学理论分析中,常常根据特定的物理性质和具体环境,抓住主要因素、忽略次要因素进行抽象化、简化流体物理性质,减少自变量和减少未知函数,建立特定的力学理论模型,这样可以简化数学方程、克服数学上的困难,进一步深入地研究流体的平衡和运动性质。例如普朗特学派逐步将N-S方程作了简化,从推理、数学论证和实验测量等各个角度,建立了边界层理论,能实际计算简单情形下,边界层内流动状态和粘性力。数值计算法由于物体几何外形的复杂,以及非线性偏微分方程组求解的困难,早在20世纪初就有人提出用数值方法来解流体力学问题的思想。就是将流场区域离散化,分成许多个子区域,并确定每个区域中的节点,从而生成网格。将控制方程在网格上离散,就可以将偏微分格式的控制方程转化为各个节点上的代数方程组。求出方程组的近似解后,结合流场情况以及一些理论常识,解释这些计算值的物理含义和流动机理。在正式计算之前,通常还要通过经典模型算例,将计算结果与实验结果进行比较,以验证计算方法和参数设置。由于网格点数量大,要求的计算资源比较高。只有电子计算机问世以来,数值模拟才成为现实。相对于实验来说,数值模拟具有廉价、全流场、三维复杂流动分析,不受实验设备的研制、流场无干扰等特点。图9.飞机流场数值计算现场观测的现象和实验结果,只有在具备一定的理论基础时,才会有意识地从分散的、看似无联系的现象和数据中找到规律性的东西,甚至发现新理论。理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验模拟来校验力学数学模型。因此,在解决重大实际问题时,单一方法都是有缺点与不足的,必须多维度多层次综合运用多种方法。只有掌握了科学的研究方法,我们才能在国家科技强国战略中建功立业。

非世之人

正确的方向 科学的方法

“八八战略”实施15年来,浙江进一步发挥环境优势,积极推进基础设施建设。 浙江在线记者 杨晓轩 李翔 于诗奇 拍友 邵滢 摄浙江在线7月11日讯(浙江在线记者 刘乐平 陈文文 陈佳莹 见习记者 来逸晨 通讯员 程昊 俞思衍 孙艺秋 陈锦青 张泽民 吴敏力 袁伟江)“八八战略”是引领浙江发展的总纲领、推进浙江各项工作的总方略。从东海之滨到钱江源头,从太湖南岸到瓯江之畔,从嘉兴南湖到余姚四明山区……15年来,浙江始终以“八八战略”为根本遵循,汇聚起发展的磅礴动力,造就了之江大地的时代巨变。在改革开放40周年、“八八战略”实施15周年之际,习近平总书记专门对浙江工作作出重要指示,在之江大地引发强烈反响。只要方向正确,就不怕路途遥远。浙江干部群众纷纷表示,习近平总书记对浙江工作的重要指示精神为浙江发展进一步指明了方向,让我们牢记习近平总书记对浙江的殷殷嘱托,坚定不移沿着“八八战略”指引的路子走下去。把准“定盘星”“八八战略”管方向管全局管长远“八八战略”是“一张蓝图绘到底”“一任接着一任干”的战略,它不是管一地一域的,也不是管五年十年的,而是管方向的、管全局的、管长远的。最近,杭钢随园智汇坊开业。作为杭钢集团旗下浙江杭钢健康产业投资管理有限公司的首个落地项目,它标志着杭钢向健康养老产业迈出了坚实一步。在杭钢转型发展的重要关头,时任浙江省委书记习近平曾两次到杭钢集团考察指导。习近平总书记对浙江工作作出重要指示的消息传来,杭钢集团广大党员干部为之振奋、倍受鼓舞。10日下午,杭钢集团组织集团中层以上领导干部进行传达学习,要求把习近平总书记的重要指示精神迅速传达到集团每一位党员。杭钢集团董事长陈月亮表示,习近平总书记的重要指示充分体现了对浙江的高度重视和深情关怀,充分表达了对浙江的殷切期望,同时也充分证明了今日浙江的改革发展成果正是在“八八战略”指引下“一张蓝图绘到底”的结果。如今的杭钢,经济效益是历史上最高时期的两倍,实现了“产能压缩、结构优化、效率倍增、平稳转型”的目标。这些正是得益于“八八战略”的指引,得益于坚定不移地贯彻习近平总书记当年两次到杭钢调研时所作出的重要指示精神。“杭钢转型升级之路要想走得更好更快,一定要以‘八八战略’为指引。”陈月亮表示,杭钢人将以实际行动努力实现“杭钢强起来、发展高质量”,为浙江“两个高水平”建设作出新的更大贡献。近日,湖州市南浔区喜讯连连:南浔高端装备制造业(特种设备)标准化试点入围国家试点,南浔产业新城高端智能制造装备产业园获国内机器人行业“金手指奖”……南浔区委书记夏坚定告诉记者,南浔区是2003年新设的湖州市市辖区,“八八战略”实施的15年,正是南浔区从建区到发展壮大的15年。“如今,南浔的电梯产量占全省的50%、全国的10%,亩均税收达到25.51万元。我深刻地感受到,南浔区这些年发展所取得的成绩,正是沿着‘八八战略’指引的正确方向,坚持走新型工业化道路,实现创新驱动发展的成果。”夏坚定表示,接下来,南浔区将以实干奋力谱写深化“八八战略”、推动高质量发展的南浔新篇章。“最近我一直关注浙江日报有关‘八八战略’实施15周年的报道。习近平总书记对浙江工作作出重要指示,作为浙江企业家,我由衷地感到自豪!”接到记者的电话,沁园集团创始人、水艺集团董事长叶建荣迫不及待地跟记者分享他的感悟。作为民营企业家,叶建荣认为,“八八战略”是一个方向、一种指引,“对我们民企而言,找准方向尤其重要。吃透市场、吃透政策,企业的发展正是在‘八八战略’所指引的大方向下取得的。”叶建荣说,这些年,从战略目标的调整到产业布局的拓展,再到一个一个目标的实现,水艺集团一直是沿着这个方向在走。如今,水艺集团已从一个小微企业发展成拥有沁园、甬潮等五个关联业务板块的产业集群。“转型不会一蹴而就,这么多年的探索让我们感觉到方向走对了,对未来我们很有信心。”叶建荣说。今年3月,习近平总书记回信勉励余姚横坎头村全体党员,努力建设富裕、文明、宜居的美丽乡村。横坎头村党委书记张志灿从新闻里得知习近平总书记对浙江工作作出重要指示,第一时间就向全村党员干部作了传达。电话那头,张志灿的声音响亮:“我们横坎头村人对习近平总书记的话最有感触了。15年前习近平总书记到村里调研过,‘八八战略’一直指引着我们横坎头村的发展。”15年来,横坎头村牢记习近平总书记的嘱托,按“八八战略”的要求,利用绿色资源,壮大特色农业,村庄面貌发生了翻天覆地的变化。如今的横坎头村,正挖掘红色资源、坚持绿色发展,努力打造全国革命老区样板村和乡村振兴示范村。当前和今后一个时期,是浙江高水平谱写实现“两个一百年”奋斗目标新篇章的关键时期。省发展规划研究院首席研究员潘毅刚表示,“八八战略”为浙江过去15年的发展提供了根本遵循。从“八八战略”实践中,我们看到了五大发展理念的萌芽以及结合一域实际的灵活应用,它生动地讲出了五大发展理念引领全面发展的普适性真理,也为浙江未来继续干在实处、走在前列、勇立潮头提供了清晰的指导方针。用好“金钥匙”推动浙江高质量发展更上层楼“八八战略”是推动各项工作的“金钥匙”,它内含的方法论,已经潜移默化地运用于浙江经济社会发展的方方面面。“我们贯彻‘八八战略’每深入一步,高质量发展的实践就向前一步。”长兴县地质环境管理站站长顾成贤,在5年多的矿山复绿工作中,致力于让每一个矿山山头都变成绿色。长兴最多时共有矿山企业200余家,曾有人用“开膛剖肚”“千疮百孔”来形容长兴的山体。目前,长兴已完成近66个边坡复绿项目,绿化裸露山体1789.17万平方米。在矿地利用的数量和利用方式的多样性上,长兴已走在全省前列。“我们花大力气整治矿山,累计投入4亿多元,让长兴的矿山山头披上了绿装。”头一天晚上7时多才回到家的顾成贤,一天跑了3处山头。“习近平总书记对浙江工作的重要指示传来,一早我就和同事们进行了学习。在‘八八战略’的指引下,长兴这些年来实施废弃矿山综合整治,推动废弃矿山治理与耕地保护相结合。习近平总书记的重要指示让我们的干劲更足了,我们一定能让矿山变回青山。”顾成贤满怀信心地说。15年来扎实打下的基础,让浙江在新时代面对新形势有了更充足的底气。温岭有一个“上市公司党建联盟”,这个特殊的联盟正在打造“党建强、发展强”的上市公司示范集群。“党建强,发展才有持续力。”利欧集团浙江泵业有限公司党委书记林仁勇告诉记者。10日一整天,利欧集团党委组织党员突击队深入4个厂区,逐一清理安全隐患,扎实开展防台工作。利欧集团党委联合温岭当地31家企业的党组织成立“上市公司党建联盟”,积极探索上市公司党建工作新载体。“基层党组织是‘八八战略’的一线践行者,我们将用红色力量为推动温岭民营经济再创新辉煌注入新动力。”林仁勇说。10日,绍兴市上虞区章镇镇镇长王佳琦在浙江新闻客户端上看到习近平总书记对浙江工作的重要指示时,正在该镇新叶村种植大户叶志军的猕猴桃大棚基地里,和农林专家一起查看猕猴桃的生长情况。章镇镇现有1.2万亩红心猕猴桃基地,170余家合作社和18个星级采摘基地。去年,章镇镇猕猴桃卖了1.6亿元,今年有望突破2亿元。眼下当地正准备串点成线,发展全域旅游。王佳琦说:“‘八八战略’是宝贵财富,是我们工作的‘金钥匙’。我们要用实际行动继续深入贯彻‘八八战略’,抓住产业兴旺这个乡村振兴的牛鼻子,把章镇镇打造成长三角游客乡村游的新选择。”绍兴市柯桥区委书记沈志江9日晚看到习近平总书记对浙江工作作出重要指示的报道后,马上转发微信朋友圈,和同事、好友一起分享喜悦之情。“回忆起当年习近平总书记走遍浙江大地的一步一履,回想起习近平总书记对柯桥和中国轻纺城的殷切期望,我们感慨万分。这些年,我们始终坚持以‘八八战略’为指引,充分发挥市场、产业、改革等方面的优势,对标看齐、扬长补短,实现了‘水上布街’到‘国际纺都’的跨越。我们加快纺织印染等传统产业改造提升,全面推进印染产业集聚提升,在全国率先建成创新、集聚、绿色、高端的印染产业转型升级示范区。我们以企业投资项目行政审批集成式改革省级试点为牛鼻子,推动‘最多跑一次’改革在柯桥纵深推进。”沈志江说,全区上下将按照习近平总书记对浙江工作的重要指示精神,以创新者、奋斗者的姿态,一张蓝图绘到底,一任接着一任干。“八八战略”指引浙江实现新型工业化,迈向高质量发展。省经信委主任张耕一看到习近平总书记的重要指示,难掩振奋。他告诉记者,“八八战略”的提出,标志着浙江从全面工业化阶段进入新型工业化阶段。15年来,省委、省政府一任接着一任干,加快工业经济转型升级步伐,走出了一条符合实际、富有特色的工业化道路,尤其是数字经济正成为浙江经济发展的新支柱。继2003年出台《数字浙江建设规划纲要》后,15年来,我省以“数字浙江”建设为统领,坚持以信息化带动工业化,以信息化促进产业结构优化升级。2017年,全省数字经济规模达1.96万亿元,占GDP比重达37.8%、对经济的贡献率达55%,各项指标均居全国第一方阵。而今,浙江更把“数字经济”作为“一号工程”,大力发展数字产业,推动传统产业的数字化转型,加快构建以数字经济为核心、新经济为引领的现代化经济体系,努力为“两个高水平”建设贡献不竭动力。在“八八战略”指引下,浙江进一步发挥城乡协调发展优势,统筹城乡经济社会发展,加快推进城乡一体化。 拍友 王江红 摄握紧“接力棒”在坚持中发展,在继承中创新没有继承,就没有发展;没有创新,就没有未来。15年前,一颗“种子”落地生根;15年里,“八八战略”以其旺盛的生命力,始终滋养着浙江的全方位发展。从机关效能建设到“最多跑一次”改革,浙江“刀刃向内”的自我改革不断创新,以“最多跑一次”改革为突破口撬动各领域的改革。台州市是浙江“无差别受理”的先行试点地区。近日,台州市行政服务中心经历了又一次的迭代升级,对进驻中心的1224个事项实行“无差别受理”,办事效率再提升36%,真正实现了群众办事“进一门、找一窗、办成事”。“学习了习近平总书记对浙江工作的重要指示精神,我们心潮澎湃、深受鼓舞、倍感振奋,对‘最多跑一次’改革的信心更足了,思路更清晰了,目标更明确了。”台州市行政服务中心常务副主任何晓霞说。作为全国民营经济的发源地之一,近年来,台州以“八八战略”为指引,持之以恒推进“最多跑一次”改革,不断优化营商环境。“未来我们将全力打造审批事项最少、办事效率最高、投资环境最优、企业获得感最强的城市。”何晓霞说。走进德清县浙江欧诗漫集团有限公司,敞亮整洁的化妆品GMP生产车间里,32条珍珠系列护肤品自动生产流水线正开足马力……“2017年,欧诗漫的亩均税收为35万元,到2020年左右,我们的亩均税收将超65万元。”欧诗漫集团副总经理杨安全兴奋地说,习近平总书记对浙江工作作出的重要指示更加坚定了企业上下坚持高质量发展的信心和决心,“一个企业的高质量发展,就是占用最少的社会资源、产出最大的效益。”当前,欧诗漫集团所在的德清县建起了推进高质量发展的“标准地”制度体系,“亩均论英雄”这一创新机制已成为欧诗漫集团乃至所有德清企业的共识。这些年来,新昌县在“八八战略”的指引下,全力打造国家县域创新驱动发展示范区,实现了“腾笼换鸟、凤凰涅槃”。“新昌高新园区作为新昌先进制造业发展的桥头堡,正积极推动高端制造、生命健康两大主导产业发展,加快通用航空、新材料、新一代信息技术三大新兴产业快速发展,形成集群优势。”新昌省级高新技术产业园区管委会常务副主任何溢强说。勇立潮头方显担当。作为浙江开放的排头兵,今年上半年,义乌市预计实现出口额1235亿元,同比增长超过10%;“义新欧”中欧班列发运集装箱同比翻番;到义乌采购的外商达到26.8万人次,创历史新高。“习近平总书记不但指引着浙江的今天,更关心着浙江的明天。他的重要指示,给我们温暖,给我们力量,给我们指明了前行的方向。”义乌市改革办主任陈峻峰说。习近平总书记曾多次到义乌调研,感慨义乌的发展是“莫名其妙”“无中生有”“点石成金”。15年来,在“八八战略”指引下,义乌走出了一条内陆城市开放发展的独特路子。陈峻峰说:“实践证明,‘八八战略’充满战略思维和辩证思维,舒展全球视野和全局胸襟,秉持问题导向和务实精神,指引义乌长风万里破浪前行。”未来的义乌,将围绕建设“世界小商品之都”目标,主动变革一切不适应生产力发展的生产关系,勇当“一带一路”建设的尖兵。河水清清,知了声声,大运河畔游人如织……习近平总书记对浙江工作作出的重要指示,在杭州歌剧舞剧院院长崔巍看来,是亲切的关怀和莫大的鼓励,更是催人奋进的“动员令”。2003年以来,在“加快建设文化大省”的精神指引下,人文荟萃的浙江一路踏歌而行,唱响了一曲曲余音绕梁、不绝于耳的文化之歌。作为在大运河滋养下成长起来的文艺工作者,崔巍对保护和传承运河文化总有一种内生驱动力和高度自觉。4年前,为庆祝中国大运河成功申遗,《遇见大运河》在杭州大剧院首演。4年来,《遇见大运河》跨越三大洲,行程10万公里,“遇见”了16万名观众,将具有独特杭州韵味的中国故事传向世界。“今天的《遇见大运河》是一部真正意义上的文化遗产传播剧,未来这一条由舞蹈搭建起的文化‘新丝路’,还会越走越远。”崔巍说。

何不为乎

科学研究从哪方面着手可写出创新性学术论文

一般来说,没有创新性的学术论文是没有学术价值的,从严格意义上讲,它也不是真正的学术论文。因此,学术论文应当具有创新性,这种创新性表现在与已有研究论著不同的新发现上,包括新论点、新理论、新方法、新技术、新手段或新材料等。尽管创新性是对学术论文的要求,但创新却并非撰写学术论文所能做到的。学术论文只能反映研究情况,创新是研究的结果。没有研究的创新,不可能有学术论文的创新。在医刊汇编辑看来,要做创新性研究,写创新性论文,可以从以下几个方面着手。一、主题创新。选择新问题进行研究,是科学研究创新的主要途径。研究新问题,不但能够拓宽科学研究领域,而且能够在人所未及的问题上发表拓荒性的见解和研究结论。因此,学者们无不投人大量的精力以发现新问题,开垦科学研究的新领域。但事实上,在科学研究日渐繁荣的今天,主题创新的难度也日渐加大。尽管如此,从事科学研究,就要不断探寻新问题,不断拓宽研究主题,努力为学科创新贡献自己的学术智慧。二、视角创新。面对学术研究中的老问题,要做出创新性研究,可以通过视角创新来实现。所谓视角创新,就是在科学研究中,采用现有研究中未曾使用过的相关学科分析范式或有关学说理论,研究本学科中的老主题,以期获得新的研究结论。视角的创新不但可能有助对问题本身做出新的解释,而且还可能获得从其他视角所不能获得的富有启发意义的新的研究结论。所以,在科学研究中,提倡多学科研究,提倡运用其他学科的理论来研究本学科问题,目的就在于通过视角创新以获得研究结果的创新。三、论点创新。论点创新是任何一项研究都不能回避的任务,只有不遗余力地追求论点的创新,科学研究工作才能对学问有所贡献,学术才能不断进步。学术论文应当反映科学研究创新的成果,科学研究创新成果到了学术论文中就体现在论点上。从科学研究创新成果到论点,需要经历一个归纳、提炼、升华和规范化的过程。归纳、提炼与升华是针对论点的科学性而言的,规范化是针对论点表述的准确性而言的。要实现论点创新,应以获取独创性研究结果为研究的根本目的,脚踏实地,潜心研究,推陈出新。而且在论文写作中,要反复推敲、斟酌语言表达的准确性和简练性。四、方法创新。方法是创新的工具,科学研究是以科学的方法为手段的学术研究。研究方法本身的创新对学术创新具有重要意义,采用不同的研究方法所得出的研究结果可能是不同的。所以在科学研究中,对同一个问题一般鼓励采用不同的研究方法,以获取不同的研究结果,丰富人们对该问题的认识,促进学术的繁荣。经常看到一些学术论文在研究方法部分,陈述一堆的方法,什么文献研究法、实证研究法、比较研究法、案例研究法、定性研究法、定量研究法、规范研究法等,但在正文中却未见作者是如何采用这些方法解决问题的。出现这种情况的原因,往往在于写作者对研究方法的意义的认识不到位,对方法的运用还没有掌握,只知道有这些方法,却不知道在研究具体问题时应该采用什么方法。显而易见,这样看待和使用研究方法,是不可能做出创新性研究、写出高质量论文的。五、材料创新。材料是科学研究的素材,如果没有材料,科学研究寸步难行。以不同的材料为基础所开展的科学研究,结果可能大相径庭,当然,也存在殊途同归的可能性,不过,这种可能性极小。科学研究需要利用各种可能的合法途径,获取尽可能丰富的研究材料,以提高研究结果的普适性。但就具体的研究者而言,受主客观条件的限制,所能获得的研究材料总是有限的。这样,对于不同的研究者来讲,努力获得人们未曾使用过的材料,在新材料基础上开展自己的研究,就可能做出创新性研究。很多人做研究、写文章,怕苦、怕累,怕做深入、细致的材料搜集,怕做历史材料的发掘清理,主要利用网络搜索寻找现成的相关材料。尽管这些现成材料的价值毋容置疑,但占有一手材料,用新的材料研究问题,是做出创新性研究的重要条件。所以,在科学研究中,利用一切可能的机会和条件,获得属于自己发现的研究材料,尽可能少用二手、三手材料,是研究结论创新的重要保证。

树海

有四种科学方法,或许能够实现人类的“永生”之梦!

庄子曾说过:“人生天地之间,若白驹过隙,忽然而已” ,人生在世难免感慨时光如同白驹过隙,在短暂的生命中,我们每一个人都会经历生老病死,在这个过程中有太多的情感难以割舍和表达。而“永生”可谓是每一个历史阶段人类都想去追求的最终极的梦想,因为人类畏惧死亡,人类想永远地存活在这个人世间。继秦始皇之后,历代的帝王将相们都会想尽办法来延长自己的生命,对“长生不老药”的渴望可以说达到了痴迷的程度,可也因此,当时的死亡率飞速上升,原因就是因为这些药吃多了产生的中毒现象。但当时的人并不知情,一心沉迷于这些能够延年益寿的“长生不老药”,可谓是愚昧。现如今,人们虽然只能从小说或电视剧中见到过“长生不老药”,但就现代人对于“永生”也是不倦追求,从而使得各类神奇的抗衰老剂和保健品获得了不错的销量。然而即便我们现代的科技水平十分发达,医疗水平也在不断地进步,可是人类的平均寿命仍然远不足100岁。根据世界卫生组织发布的2015年版《世界卫生统计》报告显示,2013年日本人平均寿命为84岁,蝉联全球第一。面对拥有138亿年历史的宇宙,人类的寿命显得及其的短暂。于是有科学家认为,人类可以通过一些特殊的方式来实现“永生”。例如利用冷冻遗体暂时保存自己的肉身,等到医疗技术成熟的时候进行复活。该方法有一定的可行之处,但是实际上在伦理等方面也将面临着巨大的考验。还有一种方式就是通过对人体的改造来实现“永生”,从一些电影中都可以看到“改造人”的事例,例如机械战警、奥秘博士赛博人等。其实“改造人”就是将人的一半身体与一半机器连接起来,金属可不会像肉体那样会老化,并且机械很少会“生病”,就算“生病”也能够及时替换掉,一切似乎都想得如此的完美,但考虑到它的复杂程度,以目前人类的科技和医疗水平还无法改造人。此外,人类还可以通过细胞疗法来实现“永生”。其实有种海洋生物能够轻而易举地一种存活下去,这就是“灯塔水母”,说出来你可能不信,但实际情况是这种水母它从卵分裂成幼体,幼体变成稍微大一点的青年,青年变成中年,随后是老年,按常理老年之后它应该死掉,但是它并不是这样的,它从老年又变成了幼体,从而实现了“不死之身”!科学家就从中搜寻它们所具有而咱们没有的才能,发现水母是使用干细胞来取得重生细胞。所以剖析各种细胞老化的规律,寻找出克服细胞衰老的方法就可以现实人类的长生不老!不过随着科技的进步,科学家们渐渐对生命的存在有了新的认识,比如量子力学中“意识决定物质”,或许人类能够实现意识上的永恒,也就实现了另一个意义上的永生。总之,上述说法都存在一定的弊端,人类未必能够轻易实现,加上相关技术并不成熟,某些学术领域存在着巨大的瓶颈,所以现在看来仍不太现实!不过通过人们的不断研究与探索,在不就的将来或许真的能够实现人类的“永生”之梦!笔者:酷猫杂谈

鬼见愁

什么是科学:科学的目的及方法

我们并无任何已被确认的、能理解全部自然现象的科学理论。撰文 | 卢昌海The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible.- Albert Einstein科学的目的很佩服做哲学研究的人,无论什么话题都能够洋洋洒洒地写出几十万言。有时候觉得他们有点象诗人,小中见大,平中见奇,能够把一个简单的概念写复杂了。一部沉甸甸的著作常常会引起人们本能的敬畏,一句听起来似懂非懂的话常常让人觉得“嗯,有点哲学味”。这种敬畏,这种“哲学味”,在一定程度上使大众疏远了科学。曲高则和寡,自古如此。科学的数学结构是抽象的,但科学的理念却是朴素的[1]。当爱因斯坦为指南针神秘的方向性感到惊讶时,他只有4岁,还没有来得及读亚里士多德,也还看不懂康德。后来人们认为爱因斯坦是个天才,但那时候的他还只是一个晚熟的孩子。他感到了惊讶,因为他不知道事情为什么会这样;他后来成为了物理学家,因为他想知道事情为什么会这样。只有真正朴素的理念才能和一个4岁孩童的朦胧理性产生耦合,而我深信一个真正朴素的理念是不需要用几十万字才能说清楚的。这个宇宙的演化是有逻辑规律的,这个宇宙间丰繁多姿的现象背后是有原因的,这是科学存在的前提,也是任何智慧存在的前提。至于这个宇宙为什么是有逻辑规律的,这并不属于科学的范畴。我们存在于这样一个宇宙之中,这是一个基本的经验事实[2]。这个经验事实也意味着逻辑推理的有效性是一个近乎于先验的基本事实。就象宇宙间所有的其他存在一样,科学的存在也是有因果的,科学存在的具体形式是和它所要达到的目的紧密相联的。环顾我们周围的世界,从草木竹石到飞禽走兽,从戈壁草原到冰川湖泊,小至蝼蚁尘埃,大至日月星辰,世间的现象是如此的千变万化,无穷无尽,就象满地的珍珠,如若没有丝线相串,何以尽拾?科学也是这个道理,万物无穷而人力有限,理解事物的唯一有效的方法就是简化。把许多现象归结为一个道理,窥一隅而知全貌,就是一种最有效的简化。寻求对自然现象的这种简化是人类试图理解、预言和利用自然现象的最重要途径,也是科学朴素而优美的目标。当然,我们也应当看到,“简化”是一个比较含糊的字眼,不问内涵地追求简化会使人误入歧途。最大而又最荒唐的简化莫过于把一切归因于上帝,就象《圣经》所宣称的,那比牛顿定律、麦克斯韦方程式,或相对论的基本原理简单多了。但那不是科学,因为《圣经》只不过是把它所要“解释”的东西罗列了一遍,上帝第一天创造什么,第二天创造什么……如此而已。哪怕略去其中无数的错误不论,这种所谓的“解释”除生添一个上帝外,也并不构成任何实质意义上的简化。更重要的是,这种“简化”缺乏人们对科学的一个很基本的期盼,那就是要能够预言未知或未来的现象。仅限于对已知及已经发生过的现象进行罗列、归纳或整理,哪怕做得很到位,也更接近于历史而不是科学。那么,对自然现象什么样的理解能够构成实质意义上的简化,并且具有科学所必须具有的预言能力呢?是以逻辑推理为依据的理解。把科学的理论框架建立在逻辑推理之上是其力量的重要源泉,也是科学有别于宗教的一个极其本质的特征。在一个科学理论中,从基本原理到对现象的解释,是以逻辑推理的方式来衔接的。由于——如前所述——逻辑推理的有效性是一个近乎于先验的基本事实,我相信人类远在意识到“逻辑”这个概念之前,就已经在本能地运用着初等的逻辑推理了。逻辑推理具有极大的延展性和客观性。从一个科学理论的基本假设出发,运用逻辑推理可以衍生出近乎于无限的推论,而且这些推论是以非常确凿并且独立于个人意志的方式存在着的。一个科学理论一旦提出,就以一种严谨而谦虚的方式存在于学术界。任何人都有权对它的基本假定和逻辑推论进行检验。任何一个那样的检验如果得出明确的否定结果,就意味着理论被推翻,或者其局限性被发现。科学理论的这一特征被科学哲学家波普尔(Karl Popper,1902-1994)提升到了一个很核心的地位。波普尔写过许多大部头的书,其中一个基本的观点,就是认为一个理论成为科学理论的必要条件是这个理论具有可证伪性(falsifiability)。也就是说一个理论要成为科学理论,必须明确地提出在何种情形下自己可以被推翻。这一点初看起来很出人意表,因为通常人们在思考科学理论时,往往是从证明而不是证伪的角度去考虑的。但细想一下其实却不难理解,因为一个科学理论的推论是无穷尽的,再多的实验也只能加强它的可信性而无法证明它的正确性。相反,由于科学理论有着明晰的逻辑结构,要推翻它却只要有一个确凿的反例就可以了。人性有弱点,科学家是人,因而也不例外。疏忽、偏见,甚至蓄意的伪造都有可能带来谬误。科学之所以能够在探索自然的漫长征途中去芜存菁,获得卓越的发展,正是得益于科学理论严密的逻辑性和科学界这种公正、谦虚和理性的态度,这是人类智慧的骄傲[3]。综上所述,科学的目的可以大致地叙述为:科学寻求的是对自然现象逻辑上最简单的描述。注释1. 本文所说的科学是指自然科学。2. 喜欢“人择原理”的话,可以认为假如这个宇宙不是这样的,那就不会有任何“人”来问“宇宙为什么会是这样的”。这不仅是因为在一个没有逻辑规律的宇宙中不可能产生所谓的智慧生命(想一想什么是智慧),而且也是因为问问题本身就是一种逻辑的思维方式。在一个没有逻辑规律的宇宙中,这样的思维方式是没有意义的。因此我们在这里问这个问题本身就已经假定了宇宙是有逻辑规律的。3. 相形之下,政治舞台和宗教神坛上不容挑战的唯一真理之类的自我标榜是何等的虚伪。小议数学与物理先来议论几句数学与物理的关系,抛砖引玉吧(大家快把玉准备好!)。Einstein曾经表达过这样的意思(这些都是十好几年前看过的东西,现在书留在了杭州老家,只能凭记忆说了):数学当它不与物理实在相联系的时候,它是严格的,而当它与物理实在相联系的时候,它就不再严格了。以几何为例,最初它来源于经验,但经过长时间的演化,到了Hilbert时代已经演化成了一个非常纯粹的形式体系。Hilbert有句名言,大意是说把几何公理中的点、线、面换成啤酒、酒瓶和酒杯(或是别的三样东西,或是不同的顺序,记不清了)也可以。这就是说几何体系中的那些基本概念,它们究竟是什么并不重要,重要的是它们满足几何公理。事实上那些概念本身正是用公理来定义的,它们并不需要对应于现实或经验世界中的任何具体的东西。也正因为如此,对于这样的形式体系,我们可以谈论它的自洽性、完备性,可以谈论体系中任何具体命题的正确性,但对整个体系本身却不谈它的正确与错误(如果谈的话,正确指的往往就是自洽)。一个数学体系是否被数学界所认可,是否是一个数学意义上的有效体系,关键在于其是否自洽(原本还可以加上完备性,但由于Gdel同志把水大大地搅浑了,就先从略,以后再论)。物理体系则不同,除了自洽之外,还有一个是否正确的问题,即是否构成对自然的一种可接受的描述的问题。一个理论体系,即便没有任何矛盾,但如果它与观测不符,就无法成为一个物理理论,在物理中立足。这是物理与数学的一个很大的差异。但是在一种情况下数学也具有了是否正确的问题,那就是当我们把数学体系中的概念与物理现实中的概念对应起来的时候。比方说如果我们把几何中的线对应于物理上真空中的短程线(当然也可以象Hilbert那样把线对应于酒瓶,但对于普通酒瓶来说几何公理显然是不成立的),那Euclid几何立即就变成了对物理世界的一种描述,几何也就变成了一种物理。在荣升为物理理论的同时,几何失去了数学意义上的真理性,它必须接受观测的检验,并且完全有可能被证伪——即Einstein所说的“不再严格”。关于原则上不可观测的东西原则上不可观测的东西通常不是物理学研究的对象。不过这并不意味着物理学就不可以涉及这类东西。如果一个物理理论与实验符合得很好,可以解释许多物理现象,并且具有预言能力……一句话,具有一个优秀物理理论的各种性质,但同时却涉及了一些原则上不可观测的东西。这样的理论是不会仅仅因为它涉及了原则上不可观测的东西就被摒弃的。举个例子来说,暴胀宇宙模型通常涉及大量与我们观测宇宙在因果上隔绝——从而在原则上不可观测——的其它宇宙,但这并没有成为物理学家研究这一理论的障碍。物理学家们不仅积极地研究这样的理论,而且并不认为有必要修改理论,使之恰好只包含可观测的东西(为其它目的而修改则是另外一回事)。这就好比我们不会介意用一个定义域包含整个实轴的函数(比如线性函数)来描述一组原则上取值只能为正的实验结果。不过物理学家们虽然不会仅仅因为一个理论涉及了原则上不可观测的东西就摒弃它,但另一方面,他们也不会因为一个理论在可观测区域与实验相符,就轻易赋予其对原则上不可观测区域的描述以实在性。科学理论中的预言是针对原则上可观测的现象而言的(需要说明的是,对原则上可观测还是不可观测作区分判定,本身就有赖于我们对物理世界的理解,从而往往不是永恒不变的。因此本文所着眼的并非是指出具体哪些东西是原则上不可观测的,而只是说明一个物理理论不会仅仅因为涉及到(起码在当时被认为是)原则上不可观测的东西就被摒弃)。容易被物理学家抛弃的是那些只涉及原则上不可观测的东西,或者以那些东西为主体,却对可观测现象缺乏良好描述能力的理论。要注意的是,在这里被接受与被抛弃之间的界限是十分模糊的。把这一界限搞清楚通常是科学哲学家喜欢的课题。不过我觉得科学哲学之所以有那么多流派,很重要的一个原因就是科学哲学家们往往试图把一些没有可能、或没有必要精确化的东西加以精确化。对一个本质上模糊的东西精确化显然会有许多不同的做法,在模糊地带各人可以有不同的划界方法,每种划界方法都有其道理,同时却不免都有反例(否则就不模糊了)。出现反例大家就修改界限,结果改来改去,把界限改得跟分形似的,却依然说不清道不明,形成永远争论不完的话题。:-)小议物理学与哲学哲学与物理学的差异之一是哲学侧重于通过思辩的方式来研究问题,而物理学(现代物理)侧重于通过数学的方式。在一些很基础的物理问题上物理学家也许并不比哲学家高明太多,就象在一次马拉松赛跑的开始十米中我们可以与冠军选手跑得一样快,但这并不意味着两者之间差异就真的很小。在science community中,没有了哲学家与没有了物理学家,其后果是完全不同的。现代物理的任何进展几乎都不可能由纯哲学思辩来获得,即使是当一些进展出现后人们可以回溯到某位哲学家的思想时也一样,因为那些思想本身并不足以成为现代科学,而且往往永远也不足以单独成为现代科学。我怀疑如果人们足够仔细,也许会在某位哲学家的文字中找到暗示弦而非粒子是世界本原的见解,没有人会认为这样的哲学家和Edward Witten差不多高明,或对物理世界的理解差不多深刻。一些物理学家的确从纯哲学著作中得到过方法论上的启示,但不是所有物理学家都如此。在很多时候,物理学家从自己的研究中得到的方法论上的心得虽不如哲学家的思维那样精致,但在引导科学研究时却未必不如从哲学家那里学来的有效。这么说不是要抹杀哲学的意义(我自己对哲学也不无兴趣),不过我认为不能因为在某些方面物理学和哲学一样无能为力,就认为两者对现代科学所起的作用可以比拟。其实别说哲学,在某些大家一样无知的领域,物理学甚至不比神学、巫术,乃至街头混混的癔语高明多少(所有的“零”都是差不多的),但最终将是物理学而非其它成为探索自然本原最锐利的武器。「小议数学与物理」、「关于原则上不可观测的东西」、「小议物理学与哲学及科学的内容与科学的方法」是作者在其个人主页上与网友讨论时发表的有关“什么是科学”的短文。科学的内容与科学的方法除科学的目的外,在本文中我们还将用到一个有关科学的基本事实,那就是:有关科学的基本事实:我们并无任何已被确认的、能理解全部自然现象的科学理论。上述事实应该是足够显而易见的,而且显然是被科学界所普遍认可的。当然,我们都知道,世界要比科学界大得多,在科学界之外也有很多人宣称自己在做“研究”,并且口气往往很大。如果他们当中有人认为自己已经有了可被确认的、能理解全部自然现象(从而可以推翻上述基本事实)的理论,那么我愿意从无数个自然现象之中举出一个特定的现象——μ 子反常磁矩——供他们做初步自检。明确了科学的目的及上述有关科学的基本事实,我们就可以以之为出发点,来回答一个对本文来说具有核心意义的问题,即什么样的方法是我们追求科学的目的时应该采用的正确方法?这个问题的答案并不复杂。我们首先注意到:既然我们并无任何已被确认的、能理解全部自然现象的理论,那么为追求科学的目的所提出的任何东西就都存在出错的可能性。而既然存在出错的可能性,那么纠错就是必不可少的。因此,追求科学目的的正确方法所须满足的第一个基本特征就是允许纠错,并且具有纠错能力:追求科学目的的正确方法所须满足的基本特征之一:允许纠错,并且具有纠错能力。既然需要纠错,那么接下来的一个很自然的问题就是:以什么为依据来纠错?这个问题的答案也很简单:既然科学寻求的是对自然现象逻辑上最简单的描述,那么纠错的依据显然就是自然现象及逻辑推理。由于我们了解自然现象的基本途径是观测与实验[1],因此追求科学目的的正确方法就必须尊重观测与实验,尊重逻辑推理。这是纠错的依据,也是追求科学目的的正确方法所须满足的第二个基本特征:追求科学目的的正确方法所须满足的基本特征之二:尊重观测与实验,尊重逻辑推理。这两个基本特征正是科学方法的基本特征,反过来说,任何方法只要切实满足上述基本特征,就是科学方法,这可以说是科学方法的定义(或定义的一部分)。虽然科学哲学的推理大都是模糊的,有时甚至是似是而非的,但上述推理在我看来是例外,只要认同前面所列的科学的目的及基本事实,上述特征就是必然推论,在这点上并无多少模糊性。从这个意义上讲,科学方法不仅优于其它认知方法,而且还是追求科学目的的唯一正确的方法。当然,这里有必要说明一点,那就是不用科学方法,或者说用不正确的方法,未必一定不能产生出对科学有用的东西,它只是不能系统性地产生那样的东西,而且随着科学的不断发展,不用科学方法而产生出对科学有用的东西的可能性会越来越小。为民科辩护的人常常会说:民科的东西未必一定是错误的。说得很对,其实别说是民科的东西,哪怕是胡乱敲击键盘的猴子敲出的东西,也会有一个不为零的概率能包含一些正确的东西(是否有人愿意为了那样的概率来阅读那样的东西,就另当别论了)[2]。但是,不管用什么方法得到的东西,如果要成为科学理论,就必须接受科学方法的检验[3]。在本文的最后,我们稍稍扯远一点。参与或旁观过有关科学与宗教的讨论的读者也许大都见过这样的场景,那就是每当有人提出科学优于宗教时,往往就会有人反驳说科学也有不能解释的东西[4]。在这里我们要顺便强调一点,那就是:我们支持科学,首先支持的是科学的方法,其次才是科学的内容。科学与人类对未知世界的其它一些认知方式之间最本质的差异,在于他们对待未知及对待自身的态度迥然不同。科学的自我纠错、自我完善的能力是许多其它认知方式所不具有的。许多人以科学也有不能解释的东西来为宗教等辩护,看似思路开阔,不拘泥于已有的知识体系,实际上却忽略了一个最重要的地方:那就是正因为已有的知识体系存在局限性,才更需要一种像科学那样能够客观理性地对待自身局限性,随时愿意接受证伪的认知方式,这是我们认为科学远远优于其它认知方式的最深层的原因。正是因为科学具有这种素质,我们通过科学方法所获得的知识才远比通过其它认知方式所得到的东西更客观,更接近正确,也更有希望达到正确。但这种通过科学方法所获得的知识——即科学的内容——尽管已是人类知识中最值得珍视的部分,它的价值与科学方法相比仍是其次的。只要科学方法存在,哪怕所有具体的知识都失去了,使科学的直接解释能力暂时降到与宗教一样薄弱的地步,假以时日,科学依然能够重新发展起来,并远远超越其它认知方式。注释1. 我通常用“观测”表示对来自于自然现象的信息的直接接收(比如观测行星的运动),而用“实验”表示对人为安排过的现象所做的观测。不过实际上,哪怕“观测”也并不是完全直接的,而是与理论有关(比如任何通过视觉的观测都依赖于光学理论)。观测和实验与理论之间的关系实际上是一种相当复杂的依赖关系。不过它们之间必不可少的自洽要求还是能让我们区分好的与坏的理论体系。比方说,如果一个理论体系认为真空中的光线是七扭八歪的,那么我们观测到的椭圆轨道经过这种光学理论一反推,就会对应于相当复杂的行星轨道。相应的,引力理论就不可能如牛顿引力那样简单。那样的理论体系——如果能够建立起来的话——就会明显不如我们现有的理论体系来得优越。2. 需要说明的是,在这里提到胡乱敲击键盘的猴子并非是要用一个概率更小的例子来贬低民科。事实上,从文字上碰对一些东西的概率,固然是民科远远高于胡乱敲击键盘的猴子;但另一方面,一涉及到具有一定复杂度的技术性内容,情况就恰好相反:胡乱敲击键盘的猴子会有一个不为零的概率碰对,而民科由于翻来覆去只会在自己那口井里扑腾,碰对的概率反倒是零。因此这两者是互有长短,而非一者贬低另一者的关系。3. 当然,如前所述,方法往往取决于目的,科学的方法是为了追求科学的目的而采用的方法,在所有可能的方法中,它只是一个小小的部分。在这个世界上,不同的人有不同的追求,如果所追求的不是科学的目的,那么相应地,所采用的也就不一定是——甚至一定不能是——科学的方法。比方说,如果所追求的是某种不容挑战的教条——比如《圣经》或某某主义,那么所采用的就会是一些截然不同的方法,比如自欺、欺骗、附会、偷换概念、混淆逻辑、答非所问、选择性目盲、选择性遗忘、请不听话的人“喝茶”、请很不听话的人上“火刑柱”,等等,这些都不是科学的方法。4. 有关这一点的进一步讨论,可参阅拙作科学哲学讨论中的 “大规模杀伤武器”。补注1. 由于科学具有的众所周知的力量,“科学”二字得到了广泛的应用,使很多东西变成了“科学”。这其中一个重要的例子是“社会科学”。什么是社会科学?我心目中的定义是:使用科学方法研究社会现象的学科。这个名称要想名副其实,社会科学就同样需要遵循科学方法的基本特征(特征二所提到的“尊重观测与实验”可改成“尊重社会调研结果”等)。用这个标准来衡量,当年那种不允许对某某主义纠错的学科就不能称为社会科学(因为不符合科学方法的特征一)。2. 在本文发表之后,快刀浪子网友提出了一个问题,那就是奥卡姆剃刀(Ocam'sRazor)算不算是科学方法的基本特征?我的看法是:奥卡姆剃刀在科学经常受到伪科学或宗教渗透的年代是很有用的,因为它可以把上帝之类没有逻辑价值的假设“剃”掉。不过,虽然伪科学与宗教至今仍在社会上盛行,但它们对科学界的渗透已大不如前。当代科学家在从事研究时,纠错、观测、实验、逻辑推理等仍是日常行为,但已极少有机会用到奥卡姆剃刀(因为已极少有科学家在研究中提出没有逻辑价值的多余假设)。因此我没把奥卡姆剃刀列为科学方法的基本特征,虽然它也可以视为是科学目的中“逻辑上最简单”这一用语的推论之一。本文经作者授权发表,略有删节。欲读作者更多文章,可查看卢昌海个人主页www.changhai.org。特 别 提 示1. 进入『返朴』微信公众号底部菜单“精品专栏“,可查阅不同主题系列科普文章。2. 『返朴』提供按月检索文章功能。关注公众号,回复四位数组成的年份+月份,如“1903”,可获取2019年3月的文章索引,以此类推。《返朴》,科学家领航的好科普。国际著名物理学家文小刚与生物学家颜宁共同出任总编辑,与数十位不同领域一流学者组成的编委会一起,与你共同求索。

丹心令

经大量科学研究,汇总6大学习秘籍!丢掉错误方法,甩开同龄人

如果你打算在2020年学习一项新技能,那你如今可能正在放弃的边缘徘徊。无论是学一门语言还是一种乐器,亦或是计划上职场提升课,进步总是慢得令人绝望,最初的热情并不能让你坚持太久。在放弃边缘挣扎时,你可能会认为自己只是缺乏一种天赋。有些幸运儿生来就有这种天赋,他们学习任何新技能时总是游刃有余,而你只是不那么走运,恰巧缺少这种天赋罢了。在放弃边缘挣扎但是,事实却并非如此。许多博学多才的人,无论是大名鼎鼎的查尔斯·达尔文(Charles Darwin)还是诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼(Richard Feynman)都声称自己的智商与常人无异。他们的智商高低暂且不论,但最新的神经科学研究表明,只要使用合适的学习策略,绝大多数人的智商能足以学会新技能。神经科学领域的许多研究都基于洛杉矶加利福尼亚大学的罗伯特·比约克(Robert Bjork)教授和伊丽莎白·比约克(Elizabeth Bjork)教授提出的“必要困难”理论。“必要困难”理论指在学习时故意制造轻微的挫败感,这样可以使大脑对学习材料的处理更深入,记忆更持久。就像体育锻炼一样,刚开始会觉得肌肉酸痛,但长期坚持下去,身体素质自然会越来越好。不幸的是,我们如今使用的许多学习技巧,比如边读边划重点、绘制五颜六色的思维导图等方法,对我们的大脑来说都不够具有挑战性,所以无法让我们记住所学的信息,学习效果可想而知。格拉斯哥大学心理学家、学习科学家网站成员卡罗莱娜·库珀-特策尔(Carolina Kuepper-Tetzel)博士认为:“我们学习时往往倾向于使用那些既轻松又不费力的学习技巧。”“但它们不会转化为对知识的长期记忆。”之前,我们曾讲过如何成为一名博学家,(传送门:史上最牛“博学家”一览:活着就是为了满足欲望),今天我们再给大家提供一些学习方法,助你成为一个超级学霸。无论你打算学什么,以下方法都能帮你改正不良习惯,让你拥有令人羡慕的记忆力。学前测试为什么就算学前测试回答不出来,我们还要测试呢?让我们通过一个测试来回答这个问题。你知道芬兰语的“谢谢”怎么说嘛?答案是“kiitos”。如果你不是芬兰人,大概不会觉得自己能回答出来。但由于回答时的苦思冥想,你记住这个答案的可能性大大增加。心理学研究表明,即使在学前测试中一个问题都没答对,也能让大脑做好准备,在后来的学习过程有针对性地吸收信息。无论是对简单琐事的记忆,还是对复杂材料更深层次的理解,都是如此。在一项研究中,参与者在阅读奥利弗萨克斯(Oliver Sacks)一篇关于视觉神经科学的论文前,先接受了有关视觉神经科学的测试。结果,他们的学习效率比那些时间阅读更长的学生要高10% - 15%。不管你现在在学什么,做个学前测试,即使你答不对,也能加强你之后的学习效果。教给别人除了学前测试,你可能还想做个测试,看看自己的学习效果怎么样。这在心理学上叫做“检索练习”,可以巩固对知识的记忆。在对照实验中,检索练习的学习效果远远胜过思维导图。正如库珀-特策尔博士所说:“测试通常被视为评估知识的一种方式。然而,测试本身就是一种有效的学习策略,科学证明它可以提高对知识的长期记忆。”这可能是抽认卡测试效果不佳的原因之一。因为你认为这样的自我测试纯粹是在考验记忆力,所以你可能一想不起来就会去看答案。然而,如果你想记得更牢,必须要在放弃之前真正绞尽脑汁地去回想,这样记忆效果才更好。检索练习的学习效果远远胜过思维导图德国卡塞尔大学的米丽娅姆埃伯斯巴赫(Mirjam Ebersbach)教授表示:“你检索时觉得越难,加强记忆的效果越好。”如果你正在为考试而学习,尽量发现自己不明白的地方,提出问题,而不是只一味地看书。埃伯斯巴赫发现,提出问题的过程本身就能提高学习效果,因为它迫使你以一种新的方式重新组织材料。也许最有效的学习方法是尝试把学到的东西教给另一个人,因为这能使你对学习内容有更深刻的理解。如果你没有一个愿意听你讲课的小伙伴,你可以想象向某个人讲,或是写一封电子邮件,尽可能详细地列出你学到的东西。转换学习不要在一个学习任务上花费太长时间——要经常在各个学习任务之间转换。例如,如果你正在学习一门新语言,你可能会在两三个词汇表之间转换,或者在在不同的动词时态之间转换,而不是依次学习。这种策略被称为交叉学习,它就像学前测试一样会让人感到沮丧,因为你不能在转换前就真正记住。但根据必要困难理论,这就是它奏效的原因。大量研究表明,暂时的记忆混乱能极大地提高长期记忆的效果。除了促进知识学习外,交叉学习还可以加强你的动手技能。例如,如果你正在学习一种乐器,可以在音阶和正在练习的乐曲之间转换,学习效率会显著提高。运动起来在大众印象中,那些聪明人总是久坐不动,但事实却恰恰相反,最好的学习者同时也是最爱运动的人,因为有氧运动会刺激多巴胺、肾上腺素等神经递质释放,它们在记忆形成过程中扮演着重要角色。这意味着在晨跑或健身房锻炼后,你的思维会更加活跃。所以,试着根据你现有的运动计划来安排你的学习时间,你的记忆可能会自然而然地增强。运动能增强记忆力改变学习环境你有没有注意过,当你回到家乡时,过去那些久远的回忆会突然浮现在脑海中?这是因为我们的记忆与环境息息相关,也就是说,我们的记忆很大程度上受到环境因素的影响。情境相关记忆会引发愉快的怀旧情绪,但也会导致我们在实际学习中出现思维障碍。如果我们经常只在一个地方学习或练习某种技能,我们的记忆就会与那个地方的景象、声音和气味紧密联系在一起。当我们在考场上时,环境中没有了这些线索,我们在这样的新环境中很难回忆起同样的知识。为了避免上述情况,我们应该尝试在不同的地方学习。罗伯特·比约克教授和他的同事研究发现,仅仅是在不同的教室学习就能使学习效率提高21%。清醒休息在大脑与所有这些必要困难斗争后,给它一段恢复时间。这里说的并不是像看电视那样的时间,而是真的什么都不做。爱丁堡赫瑞-瓦特大学的米凯拉杜瓦(Michaela Dewar)教授发现,在没有任何外部刺激的情况下,“清醒地休息”可以让大脑巩固对所学知识的记忆。清醒地休息可以让大脑巩固对所学知识的记忆所以闭上眼睛,放松下来,让你的想法去它们想去的地方——因为你知道你的大脑正忙着巩固你的学习记忆。文字&版面 | 田晓娜更多精彩内容,请点击下方蓝字「了解更多」。

机器猫

习近平教你科学的思想方法和工作方法

坚持实事求是实事求是,是马克思主义的根本观点,是中国共产党人认识世界、改造世界的根本要求,是我们党的基本思想方法、工作方法、领导方法。不论过去、现在和将来,我们都要坚持一切从实际出发,理论联系实际,在实践中检验真理和发展真理。——2013年12月26日,习近平在纪念毛泽东同志诞辰120周年座谈会上的讲话坚持战略定力建设富强民主文明和谐的社会主义现代化国家,是我们的目标,也是我们的责任,是我们对中华民族的责任,对前人的责任,对后人的责任。我们要保持战略定力和坚定信念,坚定不移走自己的路,朝着自己的目标前进。——2014年5月4日,习近平在北京大学师生座谈会上的讲话坚持问题导向围绕这些重大课题,我们强调,要有强烈的问题意识,以重大问题为导向,抓住关键问题进一步研究思考,着力推动解决我国发展面临的一系列突出矛盾和问题。我们中国共产党人干革命、搞建设、抓改革,从来都是为了解决中国的现实问题。——2013年11月9日,习近平在中共十八届三中全会上所作的说明坚持全面协调我们要学会运用辩证法,善于“弹钢琴”,处理好局部和全局、当前和长远、重点和非重点的关系,在权衡利弊中趋利避害、作出最为有利的战略抉择。从当前我国发展中不平衡、不协调、不可持续的突出问题出发,我们要着力推动区域协调发展、城乡协调发展、物质文明和精神文明协调发展,推动经济建设和国防建设融合发展。——2016年1月18日,习近平在省部级主要领导干部学习贯彻党的十八届五中全会精神专题研讨班上的讲话坚持底线思维我们共产党人的忧患意识,就是忧党、忧国、忧民意识,这是一种责任,更是一种担当。要深刻认识党面临的执政考验、改革开放考验、市场经济考验、外部环境考验的长期性和复杂性,深刻认识党面临的精神懈怠危险、能力不足危险、脱离群众危险、消极腐败危险的尖锐性和严峻性,深刻认识增强自我净化、自我完善、自我革新、自我提高能力的重要性和紧迫性,坚持底线思维,做到居安思危。——2014年6月30日,习近平在中央政治局第十六次集体学习时强调坚持调查研究我说过,调查研究是谋事之基、成事之道,没有调查就没有发言权,没有调查就没有决策权。调查研究是我们做好工作的基本功。党的十九大明确了坚持和发展新时代中国特色社会主义的大政方针,作出了一系列重大工作部署,提出了一系列重大举措,关键是抓好贯彻落实。正确的决策离不开调查研究,正确的贯彻落实同样也离不开调查研究。——2017年10月25日,习近平在党的十九届一中全会上的讲话坚持抓铁有痕对已经推出的改革举措,要加强跟踪了解,及时总结经验、解决问题,巩固和发展改革成果。对新启动的改革举措或改革试点,要加大组织和协调工作力度,确保取得成效。对需要长期抓落实的项目和任务,要以抓铁有痕、踏石留印的劲头,坚持不懈抓下去。——2014年2月28日,习近平主持召开中央全面深化改革领导小组第二次会议并发表重要讲话强调坚持历史担当“芳林新叶催陈叶,流水前波让后波。”改革开放40年来,我们以敢闯敢干的勇气和自我革新的担当,闯出了一条新路、好路,实现了从“赶上时代”到“引领时代”的伟大跨越。今天,我们要不忘初心、牢记使命,继续以逢山开路、遇水架桥的开拓精神,开新局于伟大的社会革命,强体魄于伟大的自我革命,在我们广袤的国土上继续书写13亿多中国人民伟大奋斗的历史新篇章!——2018年2月14日,习近平在2018年春节团拜会上的讲话(据《习近平新时代中国特色社会主义思想三十讲》一书)

火要镇

12种常用科学教育方法,太好用了,记得收藏

工欲善其事,必先利其器。好的教育方法可以帮到我们更好地化解面临的教育问题。以下是12种比较常用的科学教育方法,家长可根据实际情况,在养育孩子过程中灵活地加以运用。01 发现并关注孩子的正面行为这种方法适用于所有的场景,越早使用效果越好。具体做法是,当父母发现孩子的正面行为,也就是表现出良好的行为时。就要当着孩子的面把他的良好行为给描述出来,并加以肯定,这等于是在给孩子传递一个信号:“原来我做这样做是对的!”这样就起到了巩固孩子良好行为的作用,孩子以后的良好行为也会越来越多,而不好的行为会越来越少。02 帮孩子制定明确合理的规则每个孩子都要有规则意识,而给孩子规则意识最好从孩子刚学会爬就开始,从最简单也最容易让孩子理解和接受的游戏规则做起,再逐渐从游戏规则延伸到健康安全规则、社会交往规则、生活规则、做事规则、学习规则直至做人规则为止。不要小看这些规则,孩子规则意识建立得越早,家长后期在教育上就越轻松。这里以生活规则为例,比如让孩子做到饭前便后要洗手、不挑食、不随便乱丢垃圾、物有定位、按时睡觉等等,这些规则最终通过习得变成一种固定的好习惯。当然,父母不能只是满足于帮孩子制定规则,还要让孩子清楚地知道哪些方面是可以做的,哪些方面是不可以做的,这样孩子就能学会约束自己的行为,有明确的界限感。制订明确合理的规则,可在很大程度上起到约束孩子行为的作用,提高孩子的自我管理能力。03 让孩子共同参与规则的制定制定规则不是父母一方的权利,而是父母与孩子双方共同的权利,孩子也有参与规则制定的权利。在孩子还小的时候,父母可以帮助孩子制定规则,但随着孩子逐渐长大,父母就要根据孩子的发展状况,大约在4岁以后,就可让孩子参与制订与自己相关的规则。包括学习计划、每天的作息时间安排等等。让孩子参与规则的制定,体现了孩子的意愿和自主性,由于规则是孩子参与制定的,他在心理上就不容易产生排斥感,会更容易遵守。同时,在这个过程中,还可以培养孩子的做事计划性。04 有限选择法这种方法比较适用于容易跟孩子发生冲突的场景,孩子大约两三岁后可以使用。父母可以给孩子两到三个不同的选项,而且这些选项都在父母可以接受的范围内。因此,不管孩子做出哪种选择,都和父母最初的想法大体一致。有限选择法既给了孩子一定的决定权,又巧妙地把孩子的行为限定在可控制的范围之内,能够减少孩子因为争夺权利带来的争端。05 承担自然的后果这种方法适用于孩子做了错事或者把事情搞砸了的情况,比如孩子不小心把水杯打翻,把书撕坏了,发脾气时把玩具摔了等。对孩子的错误行为,父母不要过度地指责,只要求孩子承担因自己行为所造成的后果。比如,孩子把水杯打翻了,导致水洒了一地。父母对孩子如果是劈头盖脑的一顿责骂,只会造成孩子情绪的对立,如果换种方式,这样问孩子:“水洒了应该怎么办?你会用什么方法去解决它……”引导孩子看到自己的问题,并承担因自己的过错而产生的后果——自己动手把地上的水渍给擦干净。让孩子承担自然的后果,这对孩子来讲就是一种难得的自我教育,孩子从中将学会对自己的行为负责,减少了父母的唠叨斥责以及亲子之间的矛盾等。06 暂时性剥夺孩子喜欢或看重的东西这种方法适用于孩子做了错事,自然后果无法及时显现,或者是孩子自己无法承担后果的情况。针对以上这种情况,暂时性剥夺孩子最看重或最喜欢的东西,是一种比较理想的教育方式,能够让孩子在犯错误之前,不得不认真做一番权衡。对爱犯错误的孩子能起到一定的警示作用。07 只针对孩子错误的行为进行批评这种方法适用于孩子做了错事、需要批评指正的时候,比如孩子说话没有礼貌,欺负别的小朋友等等。当孩子做了错事,父母只要针对孩子错误的行为本身批评就可以了,尽量不要扩大批评面,比如针对孩子的性格、人格和能力等方面作出批评,比如对孩子说:“你真是讨厌!”“你怎么这么没用,尽给家里惹事!”“你就是被大家讨厌……”等等。行为性批评能让孩子知道自己的错误之处,但是不会影响到孩子对自己的认知。08 只针对孩子良好的行为进行赞扬这种方法适用于任何的场景。当孩子需要赞扬的时候,父母要具体地描述出孩子做得较好的行为,比如说:“你这次的作业写得很工整,你一定很用心……”等等,这种只针对具体行为的赞扬方式,能够让孩子知道自己哪些行为做得好,并在以后把这些好的行为给巩固下来。09 正面的具体的指导这种方法适用于孩子因为缺乏正确的技巧和方法,做错了事情或者不会做事情时父母的指导。父母要明确地、具体地告诉孩子应该怎么做,要做什么,而不是告诉孩子不要做什么。正面的具体的指导,能让孩子学会做事的方法,还不容易引起孩子的抵触心理。10 对孩子某些不良言行的选择性忽视这种方法适用于孩子想用不良言行吸引大人注意的场景。当孩子出现不良言行时,父母可假装没有看到或听见孩子的不良言行,这样可避免孩子为了引起父母的关注,不断重复错误的言行。比如孩子讲脏话骂人,父母就采取故意忽视的方式,假装没听见孩子骂人的话。过不了多久,孩子自己都觉得没有意思,就会停止了。父母若能合理运用选择性忽视,可以减少孩子的很多不良言行。11 适当延迟满足这种方法适用于孩子提出不是必须满足的需求时,适当延迟满足可以让孩子体验等待,培养耐心。适当延迟满足可以提高孩子的自控力,但是不适用于生活必需品。对于生活必需品,父母要尽可能地及时满足。12 请求孩子帮助这种方法适用于父母希望孩子完成一些事情的场景,父母用向孩子求助的方法来提出自己的要求。与直接命令的方式相比,请求孩子帮助,充分体现了父母对孩子人格的平等和尊重,会让孩子更有成就感。结语父母若能合理运用以上这12种常用教育方法,可大大减少孩子的不良行为的发生,帮助父母更好地解决与孩子在成长中的教育问题,并进一步促使亲子关系的和谐。

尼内特

心理科学的研究方法和技术

由于对脑科学研究的技术和手段常常是制约心理学研究进展和研究深度的重要因素,所以科学家在对人脑奥秘进行探索的过程中,对探索秘密的工具的开发也充满了兴趣。1.传统的研究方法在18世纪,脑是心理的器官的观点已经被普遍接受。但脑是如何工作的?行为的脑机制究竟是什么?这一直是最吸引科学家的课题之一,但研究的方法和技术手段是最主要的制约因素。在早期研究中,科学家主要采用了以下的方法对脑的机制有了一定的了解。通过解剖法科学家了解了脑的主要构成部分及彼此间的联系。通过对动物或病人脑组织的局部切除法科学家了解到被切除部分脑的作用。通过一个细小的电极来毁损病人脑的特定区域或激活脑的特定区域(电极刺激法)可以观察到该特定区域的机能。通过采用一根顶端极其微小的、内含盐分和导电液体的玻璃管(微电极记录法),人类还探测到了单个神经元的电位活动,从而了解了行为的起源。2.脑成像技术虽然上述方法使研究者们了解了不少脑的秘密,但这些方法所获得的信息是局部的、有限的,人类一直梦想能有一种无损伤技术让我们观察到人在从事下棋、作文或解题等任务时整个大脑活动的全貌。如今,由于脑功能研究技术上的突破性进展———计算机辅助脑成像技术的产生,使这一梦想变成了现实。以下介绍1种主要的脑成像技术:计算机断层扫描技术(ct):计算机断层扫描技术是计算机辅助x射线技术。传统的x射线检查最多只能产生一幅大脑阴影的图像,但ct可以由计算机将收集到的来自脑特定断层层面多个方向的x射线形成一幅图像,大大提高大脑图像的分辨率。利用ct能显示出脑创伤后遗症、脑瘤和损伤等大脑病变的位置,可以较好地诊断一个人行为变化在脑水平上的病因。

坂脩

时空穿梭不再是梦?科学研究表明,掌握这4种方式或轻松实现!

时空穿梭不再是梦?科学研究表明,掌握这4种方式或轻松实现!相信在很多人的心中,都有一个梦想,那就是时空穿梭。在某个综艺节目中,曾出现了一个辩论题目:如果你的面前有一个时空按钮,你会按下这个按键吗?当时的答案很明显,大部分人选择按下那个按钮。其实我们能够穿越,并不是想逃避现在,改变已有的结局,而是为了能够弥补一些自己的遗憾,在未来我们会有这样的机会吗?时空穿梭作为科研人员多年来一直研究的课题,他们曾试图寻找各种方式破解其中的秘密。爱因斯坦在多年之前,就表示人类在未来有望实现星际航行。想要实现这一愿望,其中两个途径最为重要。在那个时代背景下,他的言论引起了很大的争议,哪怕他在科学界名震四方,也还是有不少人认为爱因斯坦在异想天开。事实上,在科技发展的现代,有不少科研人员也着手研究。比如前段时间大火的《庆余年》,现代人穿越回过去,在那里创造出自己的辉煌,我们都知道时间有它特定的属性,电视剧的场景是否真的会在现实生活中上演呢?对此,科学家表示可能性较大,他们在研究过程中,已经发现了一些端倪。有科学家认为,只要掌握这4种方式,时空穿梭可能不再是梦。一、人体冷冻技术的应用提起这项技术很多人并不陌生,冷冻技术从出现的那一刻,就饱受非议。所谓科学的道路,就是不断取得疑惑、解决疑惑的过程,在这条道路上,从来不缺乏那些先驱者。在1967年,心理专家贝德福德成为了世界上的第一位冷冻人。时至今日,已经保存了四十多年。在科幻大片中,我们能够看到这种技术将身体的血液,换成一种特殊的冷冻试剂,然后放置在零下200多摄食度的低温环境中。那些身患绝症无法治愈的人,可以保存好自己的肉体,等到医疗技术发达之后,再进行解冻,从而治疗自己多年前的疾病。对于这项技术,科研人员表示它其实就是穿越的一种途径。遗体被保存到未来,当有一天重新“复活”,自己可能跟后代一样年轻。二、引力波的漏洞爱因斯坦的相对论指出,时空是可以扭曲的,当两个物体相互旋转时,周围就会出现凹陷的情况,时空也不例外,会发生相应的收缩或膨胀,从而产生引力波。人们可以利用引力波的漏洞,穿越时间和空间,实现星际航行。三、找到虫洞的入口这个途径就很好理解了,它其实是爱因斯坦提出的第一种方式。在我们的原有认知中,宇宙中所有的速度都无法超越光速,实现星际穿梭,必须找到一个奇点,也就是虫洞。爱因斯坦和罗森认为,如果将四维空间扭曲,让两个时空点不断靠近,就可能会出现一个时空隧道,在里面,人类有望实现定位。四、打造飞船进入黑洞从黑洞照片问世以来,科研人员就一直在努力研究,他们深信黑洞的存在,可能会完成我们百年以来的穿越梦。首先,我们要创造出速度极快的飞船。其次,在探测设备的帮助下,找到黑洞的入口。要知道黑洞的附近时间会变得很慢,因此,我们可以利用这个时间差进行穿梭。当然,以上的四种途径也只是科研人员的猜测。我们要想实现这样的途径,也并不是一件简单的事情,还需要很多能源资源的支撑。不知道你在这方面有什么见解呢?你有哪些时空穿梭的好想法呢?欢迎评论区中互动留言。