形象思维与物理学的发展

2022年5月15日11:27:28形象思维与物理学的发展已关闭评论

(三)形象思维可触发科学发现的灵感

自从放射性现象被发现以后,人们开始研究如何能看到并拍摄单个粒子的“径迹”。英国物理学家威尔逊通过对山中云雾的观察,再通过形象的推理发明了云室。有一次,威尔逊在苏格兰群山的最高峰观察到太阳在直射山顶上的云雾时呈现奇妙的光学现象,于是打算在实验室中模拟这些现象。他做了一个仪器,里面有一些清洁的潮湿空气,然后让这些空气在仪器中反复地突然膨胀。

威尔逊发现,原来存在于空气中的看不见的水蒸气,在一定的温度下达到饱和状态,如果突然增大储存这些饱和水蒸气的容积,使之温度骤降,已经饱和的水蒸气就会处于过饱和状态,这时如果空气中有尘埃或者离子作为凝结核,水蒸气就能够以它们为中心迅速凝结起来,形成微小的液滴。根据这样的原理,威尔逊用X射线、铀射线、紫外线、α射线、β射线对准云室,观察到了不同射线使云室中的水蒸气电离凝聚产生各种不同的轨迹,并拍摄了不同射线产生不同轨迹的对照图,后来人们将这个装置称为威尔逊云室。威尔逊云室的发明,给观察和探索微观粒子的运动提供了有力的手段。这也正是形象思维触发了科学发现的灵感。

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