物理学家研究方法趣谈(四).pdfVIP

物毽学露蟹 ● “发明大王”爱迪生 验探索，这就是 “发明大王”爱迪生的主要研 被誉为美 国 “发明大王” 究方法．这种实验探索的研究方法，以及渗透 的爱迪生只进学校读过三个 其中的一些具体的研究方法，如发明留声机 月的书．他靠勤奋 自学获得了 设想中的逆向思维方法、改进 白炽灯试验中 渊博的知识，靠不懈的实践激 的比较筛选方法，都值得我们借鉴． 发了发明的灵感，一生中写下 ●著名的 “小地球”实验 了3400本详尽记录发明设 爱迪生 吉尔伯特是英 国医生、物理学家，他 想和实验情况的笔记 ，从 1869到 1910的4O 1569年在剑桥大学获得医学博士学位，曾担 余年问正式登记的发明就有 1328项，平均 任过医学院的院长，1601年担任女王伊丽莎 每 12．5天就发明一项．在爱迪生众多的发明 白一世的御医．吉尔伯特是实验科学的先驱， 中，留声机的发明和白炽灯的改进是他一生 他在物理学中的重大贡献是开创了电学和磁 中最重大的贡献． 学的近代研究．1600年他发表了一部科学巨 留声机的发明是爱迪生在改进 “电报重 著 《磁学》，其中系统总结和阐述了他对 电和 发机”的一次试验中获得启发的．试验时，重 磁的重要研究成果，伽利略和开普勒对这部 发机的细针在涂有石蜡的带子的凹槽中偶然 著作均给予了较高的评价． 摩擦出一点声响．细心的爱迪生敏锐地注意 吉尔伯特认为磁石指向南 到了这一点，他想：细针能在凹槽 中振动而发 北的原因在于地球本身，地球 声，那么倒过来，让声音引起细针振动，而刻 就像一个大磁石．为了证明这 出凹槽，不就可以将声音记录下来了吗?经 一 假设，他用一块天然磁石磨 过反复试验，爱迪生终于在 1877年发明了留 制成一个大磁石球模拟地球， 声机． 并且用许多小铁丝制成的小磁 吉尔伯特 在 白炽灯的改进中，爱迪生抓住以往灯 针放在上面．实验结果表明，它们的指向和 丝点亮后即快速烧毁的问题，把灯泡抽成真 地面上不 同位置的指南针的指向相仿．吉 空，并着力于灯丝材料的筛选．经过对 1600 尔伯特还把小磁针排列的方向记录在球形 多种材料的几千次比较试验，他终于在 1879 磁石上，形成一些子午圈．这些子午圈会聚 年制成了用碳丝作灯丝 的第一个实用 白 在磁石上两个相对的端点，称为磁极．这就 炽灯． 是著名的 “小地球”实验．通过这一实验，吉 爱迪生说：“我探求人类需要什么，然后 尔伯特不仅证实了地球就像一个巨大的磁 我就迈步向前，努力去把它发明出来．”从人 石，还发现了地球 的两个磁极位于地理南 类的需要出发确定研究 目标，进行反复的实 北两极附近．吉尔伯特的地磁理论后来经 ^m ，j j ¨ 、 ． 一 罄 拐辑 ： 划匕 德国数学家高斯从数学上加 以论证和完 分析研究前人的理论和实践，进而作出 善 ，至今仍有实际意义． 合理的推测和猜想，抓住偶然发现的物理现 为了研究地球的磁性，吉尔伯特用球形 象，进行深入的实验探索，这就是奥斯特发现 磁石进行模拟试验．这种模拟研究方法，在 电流磁效应的研究方法． 中学物理教学 中也常被使用，如用依次排 ●从奥斯特实验到安培定律 列的铁屑模拟显示磁感线，用恒定电流形 1820年 4月，丹麦物理学家奥斯特在一 成的电场模拟静电场描绘等势线，用计算 次讲座的演示实验中偶然发现，通 电的金属 机模拟物理实验等．在不便直接进行研究 丝能引起放在附近