从曹冲称象到阿基米德浮力定律

从曹冲称象到阿基米德浮力定律

三国时代，曹操想称大象，可是没有那么大的秤。怎么解决?难坏了满朝文武，苦思冥想不得其解。当时年仅6岁的曹冲，想出了用船分别称象和与象等量的石头，然后再用秤分别称出石头的重量也就知道了象的重量。足见曹冲聪颖敏捷，智慧过人。这个故事世代相传，家喻户晓。不过故事只是故事，我们并未从中得到更多的科学内涵和理论启迪。

类似的故事，古希腊也有一个，就是叙拉古国王为了证实金匠所做王冠是否掺假，让阿基米德来测定王冠的含金量。阿基米德在百思不解的情况下，突然在洗澡时，人入澡盆，满水外溢，身体感到上浮，从中悟出了测定王冠含金量的办法。把王冠和与王冠等重的黄金放入水盆中，测定两次外溢水量，便知王冠是否掺假。因为黄金比重最大，如果王冠掺假，王冠排出的水要比同等重量的黄金排出的水多。

两者故事类似，道理相同。但进一步的结果完全不一样。曹冲称象，只是停留在故事阶段。而阿基米德并没有停留在测定王冠这个故事水平，而是进一步作深入的实验研究，终于发现了流体力学中的一个重要定律——浮力定律。给后人留下的不仅是智慧故事，更重要的是科学知识——阿基米德浮力定律。

两者相比，高低自见。由此给中国人留下了深深的遗憾。可以说，真理已碰到了中国人的鼻子尖，却让它俏俏溜走了。究其故，我们只停留在智慧、经验和直觉阶段。没有智慧不能产生科学，科学是智慧的结晶，但智慧不等于科学，也不能自然而然的形成科学。要形成科学，除了经验和智慧，还需要理论思维，只有通过理论思维，才能将经验知识上升为科学理论。而阿基米德则是由感性的经验升为理性的思维。把经验知识上升为科学知识。把直觉、灵感和想象相互渗透，紧密结合起来。由灵感和直觉唤起了活跃的想象，也就是说从感性认识入手，经过对感性经验的分析、综合，以及抽象和概括从而达到理性的认识。其间需要让经验、直觉和灵感，通过想象，遐思翩翩，高瞻远瞩，从过去引向末来，从已知导向末知。知识只有插上想象的双翼，才能飞向科学宫殿，登上理论宝座。爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。而我们的祖先，由于长期封闭保守的生产者心理，恰恰在这方面是个缺陷。因而古代的科学成就多是停留在经验知识和单纯技术阶段。据统计，中国的一百个世界第一中，主要是纯技术的成果，带有科学原理性的，即对自然规律的归纳和应用的约占20%，但它们也都是朴素的萌芽，没有提升到原理，定律的高度。因此，爱因斯坦在谈到西方科学基础与中国古代发明时说过：西方科学发展是以两个伟大的成就为基础，那就是：“希腊哲学家发明的形式逻辑体系(在欧几里德几何学中)，以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系(在文艺复兴时期)。在我看来，中国的贤哲没有走上这两步……”从此，我们应该认识到：一个民族想要站在科学的最高峰，就一刻也不能离开理论思维。