随着社会的进步,对于某些未知事物的探索和研究,单靠简单的逻辑推理已远远不能解决问题,常规的实验更是无从做起。这时,就应凭借我们的形象思维为突破口,发挥我们的想象力,使我们的认识有一个质的飞跃和稳定的发展。
早在17世纪,意大利著名物理学家伽利略从关于力学的科学实验中发现,当一个小球从第一个斜面滚下而又滚上第二个斜面时,小球在第二个斜面上所达到的高度,稍微低于它在第一个斜面未向下滚时的高度。
造成这个差别的原因又是什么呢?伽利略根据从实验中观察到的事实和他所具有的力学知识断定,这是由于小球与斜面之间的摩擦力造成的。
尔后,伽利略又进一步深思:如果完全排除了这种摩擦力,小球受到的阻力为零,那么小球的运动情况又将怎样呢?
事实上,这是一个不可能办到的问题。实验是无论如何也解决不了小球与斜面的阻力为零这个问题的,这既不能单纯靠运用逻辑推理来解决问题,也不可能做实验。于是伽利略采取了另外一种方式。
叫他开始用形象思维来想:如果小球无限地光滑,斜面也无限光滑,那么小球在斜面上滚动时就什么阻力也没有了。这样,小球从第一个斜面滚下,再滚上第二个斜面,它滚下两个斜面所达到的高度必然是相等的,而且不管两个斜面倾斜度大与小,都是如此。
接下来他又想象:如果第二个斜面不再有倾斜度,也就是成了一平面,那么,小球从第一个斜面滚下来之后,它将沿着无限长的平面以恒定的速度一直运动下去,也就是说,将会出现“动者恒动”的现象。
伽利略的这个想象被公认为是合理的。伽利略由这样的想象,经过深入研究,最终建立了物理学上的伟大的“运动第一定律”。
所谓的形象思维,就是说,用形象作为思维的元素和手段来想问题。这里说的形象,不单指艺术形象,它泛指一切物体在一定空间和时间内存在时所表现出来的各个方面的具体形态。它既包括事物的外部表现,也包括事物的内部结构。同时不仅包括物体的形状、颜色、大小、重量,还包括物体的声响、散发的气味,以及物体的温度、硬度,等等。
形象可以分为自然形象和人造形象c比如,日月星辰、山川湖泊是自然形象;亭台楼榭、农田水库、工厂商厦是人造形象。而人造形象又包括艺术形象和科技形象等。文学艺术作品中所描绘、塑造的人物与景色等属于艺术形象;科学技术研究中运用的事物图景、模型等则是科技形象。
形象思维和抽象思维都以感性认识为基础,形象思维虽然具有形象性,具有感性直观的外表,实质上却是反映事物本质的思维活动。
所以,把一些未知的事物或未知事物的某个环节,加以具体直观形象的想象,对了解事物的本质起着至关重要的作用。
下面我们就来看一个运用形象思维的事例。
英国物理学家法拉第在1837年提出电场和磁场的概念后,虽然也设计和进行了多次试验,但还是未能很好地揭示“场”这一特珠物质的作用机制c直到1852年的一天,他把撒着细铁屑的硬纸片放在磁铁上,然后轻轻抖动纸片,铁屑便逐渐集合成了以磁铁为中心的一系列弧线c正是这些弧线的形状,启发了他的形象思维,使他形成了新的设想:即使没有铁屑,也应该存在这些表示磁力作用的弧线。于是在此基础上,他提出了“磁力线”这一概念,从而进一步完善了磁场理论。
形象思维常常帮助人类实现新的创造。
人们在各个方面的生活实践中都需要用形象思维来考虑问题,然而由于种种原因的制约,使我们对形象思维的认识还不够深入、不够准确。我国著名科学家钱学森说:“形象思维应该是我们当前研究思维科学的一项最重要的任务,因为它这么广泛,涉及到人类很大一部分知识,很大一部分精神财富,但我们现在对它却不怎么了解。”
总之,形象思维的想象,不是再现和回忆,而是一种经过归纳、提炼、升华、总结了的具有创造性的东西,通过它能够积极把握住某些未知事物的本质,为我们认识大自然中事物的奥秘指明方向。
组合想象,创造奇迹
有很多事物,看似没有多少联系,甚至毫不相关,但是,只要我们认真地去思考一下,在头脑中将某些事物形象,或者整个地,或者只抽取一部分,根据某种需要而将其组合成另一种有自身结构、性质、功能与特征的新的事物形象。
很久以前医生诊断病人是否得了贲门癌,主要是借助听诊器听病人吞水时在食道下部的贲门处发出的声音,根庭其是否正常来判断食道有无癌变。
用这种诊断方法,不同的医生往往由于听觉和分辨能力的差异而作出不同的判断,从而会造成误诊。
为了能够提高诊断的准确性,山东医学院的两位医生向山东大学电子系求助,希望能合作研制出一种能将病人呑水的声音信号转为图形的仪器。
山东大学几位科研人员接受这一任务后,通过仔细的研究,将实现的目标分解成录音、声音转换和热笔描图三个功能组块Q录音有现成的磁记录技术可以采用,声音转换和热笔描图也都有现成的技术可以借鉴。
他们通过想蒙,采用磁记录技术,利用快录慢放的方法,将
1()0)赫音频变为10()赫,通过声电转换装置,将吞水声音信号变为电信号,再用心图仪上的热笔描绘出音图°就这样,他们滋'根据既定的目标,将磁记录、声电转换、热笔描记等已有技术攵宀加以重新组合配装,便发明了“呑水音图描记仪”。
它不仅获得了国家的新型发明专利,而且在第14届日内瓦国际发明展览会上获得镀金奖。
吞水音图描记仪的发明是将磁录、声电转换和热笔描图这三大组块有机组合而成。从思考方法的角度来看,组合想象在这一发明的设计过程中起了主导作用。
其实,组合想象在科学发明上应用得相当广泛。许多科学家都认为,知识体系的不断重新组合,是人类知识不断丰富和发展的主要途径之一。
牛顿通过想象,组合了开普勒的天体运行三定律和伽利略的物体垂直运动定律和水平运动定律,从而创造了堪称经典的力学体系,引发了以蒸汽机为代表的技术革命。
麦克斯韦通过想象,组合了法拉第的电磁感应理论和拉格朗日以及哈密顿的数学方法,创造了更加完善的电磁理论,从而引起了以发电机、电动机为标志的技术革命。
狄拉克通过想象,组合了爱因斯坦的相对论和薛定谬方程,弓I起了以原子能技术和电子计算机技术为标志的新的技术革命。
从想象的角度来看,近现代科学技术的这三次大创造都是由三次大组合而带来的。可见,组合想象在创新思考中的重要作用无与伦比。
因此,爱因斯坦说:“找出已知装备的新组合的人,就是发明家。”
通过组合想象,我们把日常所见的事物形象,组合成为人们见所未见、闻所未闻的新的事物形象。把这种想象付诸实践,那就可能或者使一些事物组合成新的事物,或者在一些事物之间建立起新的联系。所以,设计、开发新的产品,要善于以新的观点、从新的角度,找到不同产品之间的结合点;而且往往结合的产品越不相同,就越可能有创新价值。在我们的实际生活中,无论是生产工具,还是生产用品,通过组合想象设计、生产出来的产品日益增多。
近年来,一些西方发达国家出现了一种出售“组合商品”的趋势。所谓组合商品,就是厂商出售零部件,由消费者自己去动手组装的商品。现在美国市场上出售的组合商品,不仅有玩具、家具、音响装置、通讯器具、照明器材、照相器材等,还包括彩色电视机、游艇,甚至包括汽车、飞机,几乎无所不“包”,应有尽有°美国一家航空公司在1972年半年时间就出售了1000架飞机的组装零部件,大发其财。