科學家們如何提出獨創性理論?有什麼非常關鍵 值得學習的思路?

時間 2021-05-12 05:35:23

1樓:

每次和npy一起在操場跑步,我們都會跑5圈,2km,並且我們都會用keep記錄里程。我發現,每次用keep記錄的步數,要麼是我比她多大約0.04km,要麼就是她比我多大約0.

04km。這0.04km/2km=2%的差距引起了我的注意。

於是,我開始尋找合適的理論解釋。我發現,每在操場上跑一圈,跑在較外側跑道上的人就會比跑在較內側跑道上的人多跑ds=2πdr(圓周長公式的微分形式),跑道的寬度dr約為1m,於是跑五圈的路程差就是10π m,大概是30多公尺,和keep上40公尺左右的路程差非常接近。於是,就解釋了這一現象。

我們對跑步距離的認識,從操場圈數的尺度發展到跑道間隔的尺度,有了更大的飛躍,認識到了路程的精細結構。

這就像原子光譜精細結構的發現一樣,解釋了微小的擾動。當然,精確的實驗能力對科學發展是很有必要的。keep的路程測量很精確,明顯優於靠數圈數而估算距離,於是,就在更微觀的尺度下發現了新的規律。

2樓:冰室

看到Bohr的這個例子覺得很有意思,想說兩句。@賈抑揚 說的不錯,「發現」這個過程和我們現在理解它的形式是不同的。有可能一開始完全沒有跟這個問題相關的思路,但想著想著莫名其妙就到了這個點子上了,而且還能找到一條更短的通向這個點子的途徑(比如提到的閹割式證明)。

事實上我想起了Einstein最早提出質能關係的短文章(Ann. d. phys. 18 (1905):639-641 A. Einstein (1905):

Does the Inertia of a Body Depend on its Energy Content?)。這篇文章是他著名的「論動體的電動力學」(Ann.

d. phys. 17 (1905):

891 A. Einstein (1905): On the Electrodynamics of Moving Bodies)的後續。

Einstein並沒有像之後的論述或者教科書或者我們熟知的那樣推導出所謂的「質能關係」。他考慮的模型是乙個發出平面光波的物體,並使用之前推導的結果得到相對於某座標系這個物體的動能的變化,從而得出「發射體和吸收體之間輻射傳遞著慣性」這一結論。

這個質能關係事實上是忽略了下式的高階小量得到的。而關於這一結果的更深入的闡述則是之後的事情了。

掘掘墳...(最後請教一下知乎怎麼插入 LaTeX...)

3樓:王鎮

自然辯證法老師告訴我們,都是命。

探索未知的東西談何容易,國內多少老專家沿著自己的理論研究一輩子,誰能知道自己最終能出什麼成果

現在的科學已經不是先觀察再測量推理的乙個過程了,主要是先猜測乙個體系,再盡可能去證明自己猜測的理論

這麼說,做科研和戰場上的勇士是一樣的

赴湯蹈火萬劫不復

4樓:

科學家們提出獨創性的理論,非常非常重要的一點是,自己必須對這一方面的現有理論有足夠的理解。少了這一點,任何獨創性的理論只能是空想。

在理解的基礎上,科學家要發現已有理論是否支援實驗結果,或者在一些思想實驗中是否會產生荒謬的結論。如果有其中一點,就需要解決問題了。

從矛盾點出發,去思考另外的可能性 ,並進行實驗或思想實驗的驗證。這是其中最關鍵的一塊,要提出真正有意義的理論,又需要做到以下兩點:

1.逐步撤退。也就是先試圖在小框架內把問題解決,如果不行再去觸動更大的框架;這個度是比較難把握的,具體到科學研究中也有許多變數;

2.大膽而嚴謹。在關鍵時刻要果斷拋棄一些已有的結論,而拋棄後的理論要高度自洽且符合實際。

5樓:

我的導師算是開闢了乙個領域的科學家,他經常說 「There is no first in science, history just like to repeat itself" 告訴我要善於從過去的知識中發現新鮮的事物。

恩,最近正好有個非常棒的例子,從高分子活性聚合中獲得靈感,將其應用到超分子自組裝中。詳情請閱讀我的專欄文章:http://

zhuanlan /chemccy/19952236

6樓:

不才,還在博士學習中。獨創的東西很少啦。

首先要說,創新不一定是創造以前沒有的東西,有機的獨特的組合已有的科技和知識也是一種創新。

1. 聽報告。因為可能學校客觀條件很好,我們的報告和各種高等級的演講是很多的,仔細聽別的大牛對一種方法的使用和創意,很多時候你是可以得到啟發的。

你現階段可能遇到很多困難,但是如果能用別人的方法來試試呢?當然照搬常常是不能解決問題的,如果你能把別人的法子改造昇華然後解決你的問題,這本來就是一種獨創。

2. 注意實驗改造。因為偏工科,所以我都是在實驗中創新的。

很多東西在理論上和實踐裡是不一樣的。你的實驗結果和你預計的差很多,可能是誤差,也有可能新東西就這麼砸在你頭上了。。。在得到結果的時候要反思實驗過程,仔細分析,不要就此放過錯誤。

還有一種可能,就是你的實驗結果很糟,但是你是按照主流思想來做的,但是條條大路通羅馬,很有可能那條『非主流』的法子可以幫助你得到非同反響的結果,你用了別人都不敢用的,你就是創新了。

唉。。。。真心不才,雖然腦子動的多,文章卻發的少,所以理解也就這麼點兒。路過的大牛們輕拍。。。

7樓:yuki nagato

量綱分析確實是很重要的東西。

其他的還有比如't hooft提出的:乙個無量綱的係數如果特別大或特別小,那麼背後可能有深刻的物理。具體的,如果乙個無量綱係數很小時,我們把它設為0,如果系統的對稱性增加了,我們認為是正常的,但如果對稱性沒增加,那麼我們該考慮我們的理論是否有問題了。

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