上一世纪人们根据火星与地球有许多相似之处,因而得出火星有人群在的结论,这已被近年来空间探测结果所否定。又如,1846年有人根据行星摄动双论发现了海王星,解决了天王星的轨道和理论计算不符的矛盾。但在当时,水星轨道也与理论计算不符,于是有人就用类比方法,假设水星与太阳之间还有一颗星——“火神星”,并用理论计算了这颗星的九道。这以后,许多人搜索了几十年,仍然不见这颗星的踪迹。直到爱因斯坦广义相对论的发表,才把谜底揭开,原来并无此星,水星轨道的极摄动是引力波所引起的,从而否定了这“错误结论。”
类比是以比较为基础的。人们在探索未来的过程中,可以借助于类比的方法,把陌生的对象与熟悉的对象相对比,把未知的东西与已知的东西相对比,这样,由此物及彼物,由此类及彼类,可以起到启发思路、提供线索、举一反三、触类旁通的作用。正如康德所说:“每当理智缺乏可靠论证的思路,类比这个方法往往能指引我们前进。”
类比推理,简称类比或类推,可用如下公式表示:
A对象具有a,b,c,d属性
B对象具有a’,b’,c’属性
所以,对象B可能也具有d’属性。
这里,a’,b’,c’,d’分别与a,b,c,d相同或相似。前三项是同属性,d’是推理属性。
类比发明法在生活中有许多用处。
德恩在水下隧道施工中遇到了难题,在往水下掘进时,两边的土不停地往中间堆积,实在没有办法,怎么办呢?
小虫使劲地往坚硬橡皮里钻。这使他恍然大悟。河下施工为什么不能用这种小虫的掘进技术呢?终于发现了“构质施工法”——用空心钢柱打入河底,以此为“构盾”,边掘进边延伸,在构盾的保护下进行施工。在这里,思考对象——水下隧道施工技术;某一客体——以壳护身钻进树皮的小虫。他通过联想和类比,将两者联系起来,以树皮孔壁到空心钢柱体的相似,找到启示,产生出创造性的设想。
类比发明法是一种富有创造性的发明方法。它有助于发挥人的创造力,从同中求异,或从异中求同,从而产生新的设想。
总之,类比方法在创造活动中应用较广泛,但是,它的可靠程度取决于前提中确认的共同属性的多少,以及共同属性和类推出来的属性的关系是密切。它是一种或然推理,因而在运用时要注意避免轻率的机械的推理。
·类比发明法训练
训练1:
拟人类比法
在进行创造活动时,有时可将创造对象“拟人化”。如挖土机的问世就是模拟人体手臂的动作来进行设计的。它的臂壁如同人的手臂的动作来进行设计的;它的主臂如同人的手臂,可以上下左右弯曲,挖斗如同人的手掌,可以插入土中,将土挖起。你可以想象一些其它的机械跟人体的功能有什么相似的地方?或着你想一想人体的某些功能可否用来当作机械使用?
训练2:
直接类比法
从自然界或者从已有的发明成果中,寻找与创造对象相类似的东西,通过直接类比,创造新的事物。如利用仿生学原理设计飞机外壳、潜艇体形,仿效蝙蝠而提出超声波定向,等等。你再想象一下我们身边的许多东西是怎样来自大自然的?
训练3:
象征类比法
所谓“象征”是指用一种具体事物来表示某种抽象概念或思想感情的表现手法。在创造活动中,人们有时赋予创造对象以一定的象征性,使之使具风格,这叫象征类比。这种方法在建筑设计中用的较多,例如设计纪念碑赋予“庄严”等象征格调,设计音乐厅赋予“幽雅”等象征格调,设计旅游建筑群使人感到有“旋律”的美。这种方法有点抽象,我们许多艺术作品就是通过这种方法来创造的,你可以仔细观察一下?
训练4:
因果类比法
两个事物的各个属性之间,可能存在着某种因果关系,因此人们可以根据一个事物的因果关系推出另一事物因果关系,通过因果类比创造出新的事物。例如,在面粉中和入发酵粉可做出松软的馒头,底特律一家橡胶厂由此考虑能否在橡胶中放入“发泡剂”,终于制成了海绵橡胶,通过同样类比,有人又在合成树脂中加入“发泡剂”,制成了重量轻、隔热、隔音、性能好的泡沫塑料;日本人铃木又由此联想到水泥中加入某种“发泡剂”,发明了隔热、隔音、又轻的泡沫水泥。
牛黄是种珍贵的药材,过去一直取自宰牛,数量少,满足不了医学上的需要。医生从河蚌育珠中得到启示,通过因果类比,用人工方法培植牛黄成功。河蚌经过“插片”,将砂子迁入蚌内,蚌分泌出粘液将砂包住,形成珍珠。牛黄的生成也是由于胆囊里混进了异物,周围凝集了许多囊分泌物,日积月累成胆结石的结果。他们通过类比选择失去役用价值的残牛作试验,施行外科手术,在牛的胆囊里坦入异物,一年后取出胆囊里的结石,它和天然牛黄一模一样,试验成功了。你是否也具备了这种创造法?
训练5:
对称类比法
许多事物,相互间具有对称性,人们可以通过对称类比,创造出新的东西,例如英国物理学家狄拉克从描述自由电子运动的方程中,得出正负对称的两种能量解。一个能量解对应着电子,那么另一个能量解对应着什么呢?通过对称类比,他提出了存在“正电子”的大胆假设,1931年,终于由美国的安德学在宇宙射线实验中得到证实,这是首次发现的反粒子。
大自然是正负相对的,通过一些方面,你是否能否想到另一方面?
训练6:
综合类比法
物质属性之间的关系是错综复杂的,但是,人们可以综合它们相似的特征进行类比。例如设计一架飞机,可先做成模型,放在风洞中进行模拟飞行试验,这就综合了飞机在飞行中的许多特征,进而进行综合类比。同样,也可能船模来模拟设计要建造的船舶。这种方法在很多地方可以得到应用,你也可以尝试一下?
想象振奋法
想象本身是一种心理过程,它以人所已有的经验为基础,通过对这些经验的改组,创造出一个新的形象来。究其实质,想象是感性形象对思维过程的渗透这样一种运动形式。想象过程,本身也是一种思维过程,它受到逻辑的制约;反过来,思维过程常常受到想象的支持,没有这种支持,思维的进行就会发生困难,例如,在解立体几何题时,如果不能借助于想象来确定某个几何体的诸截面,解题过程就难于进行下去。因此,从某种意义上来说,想象思维是一个过程的两个侧面。正是鉴于此,胡里奥教授提出了“想象振奋”这样一种思维训练的方法。描述或者图表的说明一种壮观的风光“形象”,这便是再造想象。另外一种叫做“创造想象”,它不是依据现成的描写,而是独立地在头脑中构成新颖奇特的形象这样一种心理过程。我们所谈的“想象振奋法”主要是指创造想象的振奋。
现代脑科学的新成就揭示了想象与思维在生理水平上的依赖性。人脑最有效的活动应是在两个大脑半球同时处于兴奋状态时才发生的。因此,它是两半球的协同活动的产物。大脑左半球的功能是理性的、线性的和言语的;右半球的功能是经验的、非言语的和整体的,想象就是右半球的功能之一。
在科学发明中,想象振奋法立下了汗马功劳,并且往往是一些重大发明的“开国元勋”。
德国化学家凯库勒对苯环的发现导致了有机化学一场彻底的革命。在谈到怎样会想到苯环时,他写道“……事情进行的不顺利,我的心想着别的事了。我把长椅转向炉边,进入半睡眠状态。原子在我眼前飞动:长长的队伍,变化多姿,靠近了,连结起来了,一个个扭动着,回转着,象蛇一样。看,那是什么?一条蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前轻蔑地旋转,我如从电掣中惊醒,那晚我为这个假说的结果工作了整夜”。就这样,一个伟大的发明在丰富的想象力的作用下诞生了。
想象并不是胡乱猜想,而是具有内在的逻辑必然性,是思维统摄下人类理性的一种存在方式和表现方式。因此,想象大多能预示着可能的逻辑后果;并且会以这样或那样的方式被证实。被誉为科学幻想小说之父的著名作家凡尔纳,有着非凡的想象力;并且以科学幻想的形式表现出来,一生写过大量的科幻作品。早在潜水艇、直升飞机、霓虹灯、电视机、雷达、导弹、坦克等尚未发明之前,在他的作品中就早已“发明”了。
因此,训练我们自己思维能力,一个比较理想的途径是努力把自己的想象振奋起来,通过一系列具有逻辑因果关系的想象活动,大大改善我们的思维“空间”,发展我们的思维能力,活跃和突破。所谓想象振奋训练法,就是在各种各样的场合中,主动地运用一些想象的技巧来丰富自己的想象能力;培养自己的创造性;大大改进思维能力的一种方法。在具体训练时,我们要把握下面几种技巧。
1、分想。分想是“想象振奋法”的第一个环节,也是一种行之有效的想象技巧。它指的是大脑将贮藏在内部的形形色色的经验分离出一种或若干种创造想象的方法。我们日常生活所积累起来的经验是一个大千世界,里面无奇不有。当然,这里的“奇”不一定是“离奇”,它主要是指“新奇”,即我们在此以前未经验到的东西,例如,我们上动物园观赏动物,仅这样一件小事就可能给我们带来各种各样的“经验”的习惯,我们的思维能力就会有长足的提高。
2、联想。当然,仅有分想还是很不够的,尤其是对一些复杂的思维任务来说,则更有鞭长莫及之恼。联想,正是在分想的基础上,通过对若干对象赋予一种巧妙的关系,从而获得新的形象。就性质来讲,它比分想要高一层次。苏联心理学家哥洛万和斯塔林茨用实验证明,任何两个概念词语都可以经过四、五个阶段,建立起联想的关系。例如“木头”和“皮球”’两个概念风马牛不相及,但只要经过四步中间联想作媒介,彼此就可建立起联想关系:木头——树林,树林——田野,田野——足球场,足球场——皮球。
再譬如“天空”和“茶”,也只需要四步联想:天空——土地,土地——水,水——喝,喝——茶。他们的实验所用的词语都是随机地取自字典。实验共进行了几百次,结果证明从一个概念过渡到另一个概念,几乎每次都只要四步联想就可以了,只是偶尔需要五、六步。并且,实验表明,每个语词平均可以同将近十个语词发生直接的联想关系,如果假定一个语词一次才同十个语词发生单向联系,那么,第一步就有十次联想的机会(即有十个语词可供选择),第二步就有一百次机会,第三步就有一千次机会,第四次有一万次机会,第五次就有十万次机会了。所以,联想可以在广泛的基础上加以运用,并且随时可以运用,它为我们思维训练提供了无限大的可能性。
联想大致可分三种:一种叫接近联想,它主要是借助于时间上和空间上的接近而产生的。鲁迅说过,他写作时,“模特儿不用一个一定的人,看得多了,凑合起来的。”这就是接近联想。