一個關(guān)于想象力與發(fā)明的故事

來源：查字典IQ智商網(wǎng)  發(fā)布時間： 2017-04-17

   2010年諾貝爾獎獲獎名單近日陸續(xù)揭曉，其中最讓人們津津樂道的是今年的物理學(xué)獎獲得者英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈海姆和其學(xué)生康斯坦丁諾沃肖洛夫。不僅因?yàn)槟陜H36歲的諾沃肖洛夫在平均年齡50歲的諾貝爾獎獲得者中顯得出眾，更因?yàn)樗麄冇勉U筆和膠帶獲得超薄材料石墨烯的突破性方法，再次向我們展示了想象力在科研中的重要作用。

  比最好的鋼鐵硬100倍、比鉆石還堅(jiān)硬的石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，其超強(qiáng)硬度、韌性和出色的導(dǎo)電性使得制造超級防彈衣、超輕型火箭、超級計(jì)算機(jī)不再是科學(xué)狂想。但最大的困難在于：如果想投入實(shí)際生產(chǎn)，就必須找到一種方式，制造出大片、高質(zhì)量的石墨烯薄膜。

  為此，幾十年來，科學(xué)家們從未停止過各種方法的萃取或合成試驗(yàn)。直到2004年，海姆和諾沃肖洛夫突破性地創(chuàng)造了撕裂法。他們將石墨分離成小的碎片，從碎片中剝離出較薄的石墨薄片，然后用膠帶粘住薄片的兩側(cè)，撕開膠帶，薄片也隨之一分為二，不斷重復(fù)這一過程，最終得到了只有單層碳原子的石墨烯。這聽起來簡單得不可思議。

  科學(xué)的想象力來自于何處?看看海姆所做的其他研究就知道了。在2000年，海姆的另一項(xiàng)發(fā)名獲得了搞笑諾貝爾獎，他用磁性克服重力作用讓一只青蛙漂浮在半空中。2003年他設(shè)計(jì)出一種有著極小絨毛的材料，它模仿壁虎腳上的絨毛，將一平方厘米的這種材料放在垂直平面上，就可以支撐起一公斤的重量，實(shí)現(xiàn)壁虎爬墻。事實(shí)上，撕出薄厚為一個原子的東西并不容易，需要在漫長的時間里進(jìn)行難以計(jì)數(shù)的重復(fù)試驗(yàn)。但是諾貝爾獎評選委員會形容這對師徒把科學(xué)研究當(dāng)成快樂的游戲。

  縱觀歷年的諾貝爾獎得主，有關(guān)想象力和執(zhí)著精神的故事并不少見，今年不外乎又多了一個。在問及有關(guān)科學(xué)的艱辛和寂寞時，大師們總是很灑脫地談起興趣和偏好。諾貝爾獎帶給世人的最大財(cái)富，不是榮耀，更不是獎金。如果能夠在一個個諾貝爾獎得主的成功經(jīng)歷中領(lǐng)略科學(xué)的真諦，能夠在我們的教育中鼓勵這種想象力、創(chuàng)造力，能夠?yàn)槟切┡c眾不同的孩子、特立獨(dú)行的學(xué)生和學(xué)者保留一些空間，能夠讓更多的孩子不再是因?yàn)樯龑W(xué)而是因?yàn)閻酆貌抛哌M(jìn)奧數(shù)班和興趣小組，那么我們距離收獲和成功也就不遠(yuǎn)了。

  以下是小編為你搜集的想象力與發(fā)明之間的小故事：

  高跟鞋

  15世紀(jì)的一位威尼斯商人經(jīng)常要出門做生意,又擔(dān)心妻子會外出風(fēng)流.一個雨天,他走在街道上,鞋后跟沾了許多泥,因而步履艱難.商人由此受到啟發(fā),因?yàn)橥崴故亲?船是主要的交通工具,商人認(rèn)為妻子穿上高跟鞋將無法在跳板上行走,這樣就可以把她困在家里.豈料,他的妻子穿上這雙鞋子,感到十分新奇,就由傭人陪伴,上船下船,到處游玩.高跟鞋使她更加婀娜多姿,追求時髦的女士爭相效仿,高跟鞋就很快地盤行起來了.

  聽診器

  敲擊木酒桶,到胸腔叩診和聽診器的發(fā)明,又是一個利用聯(lián)系原理展開思維聯(lián)想活動而得到的結(jié)果.其故事原委如下：300多年前,一位奧地利醫(yī)生給一個胸腔有疾的人看病,由于當(dāng)時還沒有發(fā)明出聽診器和X射線光透視技術(shù),醫(yī)生無法發(fā)現(xiàn)病在哪里,病人不治而亡,后來經(jīng)尸體解剖,才知道死者的胸腔已經(jīng)發(fā)炎化膿,而且胸腔內(nèi)積了不少水.結(jié)果這位醫(yī)生非常自責(zé),決心要研究判斷胸腔積水的方法,但久思不得其解.恰巧,這位醫(yī)生的父親是個精明的賣酒商,父親不僅能識別酒的好壞,而且不用開桶,只要用手指敲敲酒桶,就能估量出桶里面酒的數(shù)量.醫(yī)生在他父親敲酒桶舉動的啟發(fā)下想到,人的胸腔不是和酒桶有相似之處嗎?父親既然通過敲酒桶發(fā)出的聲響可以判斷桶里有多少酒,那么,如果人的胸腔內(nèi)積了水,敲起來的聲音也一定和正常人不一樣.此后,這個醫(yī)生再給病人檢查胸部時,就用手敲敲聽聽;他通過對許多病人和正常人的胸部的敲擊比較,終于能從幾個部位的敲擊聲中,診斷出胸腔是否有病?這種診斷方法就是現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上所稱的叩診法.

  后來,這種叩診法得到了進(jìn)一步的發(fā)展,1861年的某一天,法國男醫(yī)生雷克給一位心臟有病的貴婦人看病時,為難了.正在為難之際,他忽然想起了自己在參與孩子游戲活動中的一件事情,孩子們在一棵圓木的一頭用針亂劃,另一頭用耳朵貼近圓木能聽到搔刮聲,而且還很清晰.在此事的啟發(fā)下,他請人拿來一張紙,把紙緊緊卷成一個圓筒,一端放在那婦人的心臟部位,另一端貼在自己的耳朵上,果然聽到病人的心率聲,甚至于比直接用耳朵貼著病人胸部聽的效果更好.后來他就根據(jù)這一原理,把卷紙改成小圓木,再改成現(xiàn)在的橡皮管,另一頭改進(jìn)為貼在病患者胸部能產(chǎn)生共鳴的小盒,就成了現(xiàn)在的聽診器.

  復(fù)印機(jī)

  起初,愛迪生發(fā)明的石蠟紙,只是普遍運(yùn)用于食品,糖果的包裝材料上,后來他嘗試在蠟紙上刻出文字輪廓,形成一張石蠟刻字紙版,在紙版下墊上白紙,再用墨水的滾輪從刻字的石蠟紙上滾一滾,奇妙的事發(fā)生了,白紙上出現(xiàn)清楚的字跡.之后又經(jīng)過多次的改良試驗(yàn),1976年,愛迪生開始量產(chǎn)他發(fā)明的復(fù)印機(jī),一下子,機(jī)關(guān),學(xué)校,事業(yè)單位,團(tuán)體都采用這種蠟紙油印機(jī).由于愛迪生復(fù)印機(jī)大受歡迎,風(fēng)行全球,使得愛迪生深切體驗(yàn)到,應(yīng)該發(fā)明人們普遍而且深切需要的東西.