第一種方法是：面向社會(huì)，著眼實(shí)際，到社會(huì)的需要中發(fā)現(xiàn)問題，尋找研究課題。恩格斯曾經(jīng)說過：“社會(huì)一旦存在技術(shù)上的需要，則這種需要就會(huì)比10所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。”大家知道，在古埃及，由于丈量土地，研究尼羅河水的泛濫變化，以便找到規(guī)律，得到更大的收益，就促進(jìn)了幾何學(xué)的發(fā)展；我國古代的四大發(fā)明也都是當(dāng)時(shí)社會(huì)和生產(chǎn)提出的需要；綜觀近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上建樹了功勛的那些科學(xué)家、工程師，他們絕大多數(shù)是從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)，發(fā)現(xiàn)了生產(chǎn)實(shí)踐中的需要，從而抓住了科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中的有價(jià)值的問題作為自己研究課題的。本世紀(jì)40年代為了解決自動(dòng)裝置的不穩(wěn)定問題，人們?nèi)パ芯控?fù)反饋的自動(dòng)控制系統(tǒng)，形成古典控制理論； 學(xué)習(xí)效率 50年代末空間技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)控制論又提出了新問題，因而又促使“近代控制理論”的問世；隨著大型的電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)中的控制問題又提出了要求，這樣又提出了現(xiàn)代控制理論的課題。所以說，分析當(dāng)前實(shí)踐中的問題，研究科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐中的矛盾之所在，了解社會(huì)實(shí)踐對(duì)科學(xué)技術(shù)的要求和呼聲，就能從中發(fā)現(xiàn)問題，尋找到我們的研究課題。第二種方法是分析矛盾，發(fā)現(xiàn)問題。所謂矛盾是指實(shí)驗(yàn)事實(shí)和現(xiàn)有理論觀點(diǎn)之間的矛盾。認(rèn)真分析事實(shí)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，弄清研究對(duì)象的性質(zhì)，充分暴露實(shí)驗(yàn)事實(shí)與現(xiàn)有理論、觀念的矛盾，在矛盾比較尖銳的地方提出問題，提出新的假說，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)研究課題的重要方法。1956年楊振寧、李政道發(fā)現(xiàn)弱相互作用字稱不守恒定律就是這種方法的典型例子。他們詳細(xì)研究了各處實(shí)驗(yàn)資料后，發(fā)現(xiàn)在1956年以前，一切微觀過程都遵從宇稱守恒定律的概念雖然是為物理學(xué)家普遍接受的，但是實(shí)際上只是強(qiáng)相互作用和電磁作用過程中的宇稱守恒定律得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)，而弱相互作用中宇稱守恒定律始終沒有得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)。于是，他們以創(chuàng)造性的洞察力“不僅把事實(shí)搜集在一起，而且以新觀點(diǎn)看它們……”提出了弱相互作用宇稱不守恒定律的新假說、新理論。隨后，在吳健雄領(lǐng)導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)工作證實(shí)了他們的假定。分析矛盾，發(fā)現(xiàn)問題，確定課題還必須實(shí)事求是，對(duì)科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)兩方面的情況作周密、深入的調(diào)查研究。為此，對(duì)于在這三部曲的第一階段，我們建議不妨可從以下幾方面著手來進(jìn)行調(diào)查研究。即從“內(nèi)、外”、“縱、橫”、“正、反”、“新、舊”等方面入手。所謂“內(nèi)、外”，即是在自己本學(xué)科的內(nèi)外、國內(nèi)和國外的研究成果范圍的內(nèi)外等方面進(jìn)行事實(shí)的搜集、文獻(xiàn)檢索、動(dòng)態(tài)研究等工作。
而所謂“縱、橫”則是本學(xué)科的深試、廣度方面，以本門學(xué)科和交叉學(xué)科，邊緣學(xué)科等方面橫向滲透、學(xué)科交叉來綜合分析。“正、反”則是指在研究某個(gè)問題時(shí)，既有正向思維，又有逆向思維，要考慮一個(gè)問題有“利”之處，也應(yīng)考慮其有“弊”之點(diǎn)。而“新、舊”的意思則是告訴大家在研究問題時(shí)，舊的概念、舊的方法應(yīng)盡可能全都收集到，同時(shí)對(duì)一些新的提法、新的觀點(diǎn)也不要放過�？茖W(xué)研究必須立足于事實(shí)和資料。只有當(dāng)事實(shí)和資料豐富、全面而又真實(shí)可靠時(shí)，才有可能形成正確的概念、判斷和推理。第三種方法是敢于質(zhì)疑，勇于挑戰(zhàn)，擺脫舊體系、舊框架，從傳統(tǒng)觀念束縛下跳出來。以物理學(xué)力例來說，我們在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課時(shí)，除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)外，同時(shí)也不可避免地學(xué)習(xí)了物理框架，受原有的體系的先人為主的影響，偉大的物理學(xué)家牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中曾說：“我奉獻(xiàn)這一作品，作為哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，因?yàn)檎軐W(xué)的全部責(zé)任似乎在于——從運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象去研究自然界的力，然后從這些力去說明其他想象。”這就是牛頓所發(fā)展和使用的框架，即物理的全部責(zé)任是尋找力，然后，再用這些力去預(yù)言或預(yù)測其他運(yùn)動(dòng)。但是，物理框架不是一成不變的，一代人有一代人的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也就是框架，下一代人往往認(rèn)為上一代人對(duì)問題的提法本身就不對(duì)，而解釋框架的不對(duì)和指出框架的不對(duì)這就是發(fā)展。例如，對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述，在哥白尼一開普勒時(shí)期，他們追求的是尋找運(yùn)動(dòng)的“和諧”，開普勒認(rèn)為水、金、地球、火、木、土等幾個(gè)大行星的排列，是由宇宙和諧所決定的，開普勒研究宇宙規(guī)律時(shí)，使用的就是和諧性的框架，即所謂的多面體模型。他的許多著作是用音樂符號(hào)寫的，因?yàn)樗�認(rèn)為天上的事物應(yīng)當(dāng)與音樂一樣是十分和諧的。到了牛頓這一代，他不采用這個(gè)框架了，牛頓的框架的核心是力，是力所決定的因果性。偉大的物理學(xué)家愛因斯坦，則是通過哲學(xué)觀點(diǎn)和邏輯思考提出新的物理框架，建立相對(duì)論的。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)論，運(yùn)動(dòng)是用彎曲時(shí)空來解釋的，在這種體系中并沒有牛頓意義下的引力。按照牛頓的框架要解釋物體的運(yùn)動(dòng)就要尋找力；按愛因斯坦的觀點(diǎn)要解釋物體的運(yùn)動(dòng)就要弄清時(shí)空的彎曲。
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