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第3章 法拉婴儿有什么用

逻辑推理是发现、发明的拐杖。

发明爱好者要在实践中向逻辑汲取智慧。

1819年,丹麦哥本哈根大学的奥斯特教授发现了一个有趣的现象:当把一根通过电流的铁丝靠近指南针时,指南针的指针竟然发生了偏转。

这可是一个非同寻常的发现!因为在当时,人们普遍认为电现象和磁现象性质完全不同,是风马牛不相及的两件事,而奥斯特却发现了它们之间的联系。

由此,一些奇怪的电、磁现象也得到了解释。比如,1821年,一艘航行在大西洋的船遭到雷击后,船上的3只罗盘全部失灵,两只退磁,一只指针倒向;意大利一家五金店被闪电击中,店里的一些东西被磁化而带有磁性等等。

当时29岁的法拉第也被这有趣的现象吸引住了。他用电池接通铁丝形成电流,附近的磁针就被无形的“魔力”引向一边。这证明奥斯特的结论是不容置疑的。

法拉第是一位想象力和思维能力都很强的科学家。他暗暗下决心,一定要弄清电现象和磁现象之间的内在联系。他在1822年的日记写道:“既然通电可能产生磁铁,那么,为什么不能用磁铁产生电呢?我一定要反过来试一试,让磁产生电。”

然而,正如马克思所说,在科学的道路上没有平坦的大道。

他将磁铁放在铜线圈内,再把线圈两端连接在一个电流计上,可是电流计的指针没有偏转。

他又将一根通电的导线靠近另一根带电的导线,可后者也没有电流产生。

一次次实验的失败,将法拉第推进了困惑和迷惘之中。可他并没有被失败击倒。这位铁匠的儿子具有一种铁的性格,他不断地做实验。

10个春秋过去了。

1831年10月17日,法拉第又设计了一个新的实验方案:用厚纸片卷一个空心的圆筒,将铜丝分层绕在纸筒上,制成一个大线圈。再将电流计接在大线圈上。然后,他把一块条形磁铁很快地插进空心圆筒中,此时电流计动了一下;接着,他将磁铁抽出,指针又动了一下。这说明磁产生了电!

“终于成功了!终于成功了!”法拉第高兴得欢呼雀跃。10年的艰辛,10年的汗水,就是为了这一天。

科学是没有止境的。法拉第并没有沉浸在自我陶醉之中。他在想:“为什么以前的实验都失败了,而这一次却获得了成功呢?”

经过反复的思考,法拉第终于明白:磁铁与金属线必须是相对运动的,磁才产生电;在以前的实验中,由于磁铁与金属线都是相对静止的,因此失败了。他还把电磁产生电流的现象叫“电磁感应”,把产生的电流叫“感生电流”。

“既然磁能够产生电,能不能利用这一原理,制造一种设备,让它为人类提供电源呢?”法拉第又有了新的想法,开始了新的探索。

有志者事竟成。

1831年10月18日,法拉第制造了世界上第一台原始的发电机:他在一个铜轴上,安装了一个扁平的铜盘,把它放在磁铁的两极间,并使它能够转动。铜轴上连接一根导线,接到电流计上;铜盘的边缘与另一根导线保持接触,这根导线的另一端也接到电流计上。

只要摇动这台发电机铜轴上的摇把,铜盘旋转的同时,就可看见电流计上的指针在不断地晃动。铜盘转得越快,电流计指针就偏转得越厉害。

发电机的问世,为人类提供了新电源,受到了各界人士的欢迎。

有趣的是,有一次,当法拉第在英国皇家学会展示他的发电机时,一位贵夫人问:“请问先生,这玩意儿有什么用处呢?”

“请问夫人,新生的婴儿又有什么用呢?”

人们对法拉第的精彩回答报以热烈掌声。后来的事实证明,正是法拉第“没用的婴儿”,才使机械能变为电能,使人类由蒸汽时代进入电气时代。

法拉第发明发电方法立足于实践经验和数据分析,通过步步推理求证而取得新的成果。法拉第从电磁现象中进行分析思考,在通过实验验证了电磁转换现象之后,大胆推理:电能产生磁,反过来,磁也能产生电。正是法拉第缜密的逻辑推理,成为他走向成功的桥梁。当年伽利略反对亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落得更快”的论断,靠的也是逻辑推断。伽利略是这样推论的:如果一个物体A的重量是物体B重量的10倍,按亚里士多德的理论,把它们绑在一起看做一个物体C,岂不要下落得更快?如看做单个的物体,B就要下落得很慢,可是只能有一个结论,就是A和B下落的速度是一样的。伽利略因此告诫说:“逻辑推理是发现发明的拐杖。”

逻辑揭示的是万事万物内部或外在的本质联系,运用这条“拐杖”是发明发现的一条捷径。因此,创造发明爱好者要在实践中向逻辑汲取智慧。

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