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大胆假设小心证，真假难辨猜一猜；科学基础用猜的，一个反证全盘翻。假日的某一天，突然见到一位气极败坏的老人家正揪着一位中年人来到公安局，并拿出一个金饰告诉警察说，这人在金饰中掺了假，黄金不足两。警察于是立了案，同时很快地电请一位教授来帮忙确认金饰真假。这位教授终于来了，先用天平确认金饰重量没有缩水之后，便用阿基米得的排水法测量体积，当场一算，结果发现金饰的体积变大了，于是认定该金饰掺了其他成分！就在警察要将中年人带上手铐时，中年人很快的拿起办公桌上镇尺用力把金饰压扁，之后再次请那位教授重新测量一下。教授重复了排水法，发现这次体积居然变小了。教授搔头正在纳闷时，中年人雪耻表白说着：「教授您难道不知道吗，金饰有些工法是中空的，人情世故也不是按照理论就可以通的。」原来，同样重的纯金，若做成中空的金饰，体积会有所变大，这跟用铁造船的道理是相通的，有时不明就里，还真假难辨。 右图所示本次博文新款机构动力车的半剖面机构，先不讲这机构是什么，总之是有名堂的，就当作是这次探索过程所要揭露的未知吧。细看右图这个半剖面机构部分，它已完全呈现出其机构设计特征，不晓得能不能一眼就看出来。目前暂且先不急着论断此机构为何，这不是此次探索的前提，不过呢，可以先猜猜看，并写下心中的答案，等完成探索过程之后，再总结一次经验心得，并与先前的猜测核对一番，回头再看看本次博文后头的看法，或许就明白了。如果还有不同看法，不管疑虑为啥，敬请给评指教。在右图半剖面机构里，有点像【直线运动机构】，只是这里的杆件长度比例有所调整，上头斜平布置的是根直线运动的触发连杆，其作用相当于直线运动机构中水平运动的滑块，该滑块铰链一根斜杆，该斜杆中央处应铰链一根半斜杆长度的摇杆，这里却是用上三孔连杆，加上触发连杆滑动处占了一个孔位，使得这里的摇杆长度可视作四孔距离，这与半斜杆的五孔长度不合，而且这根斜杆还真是半斜杆，因为后半截能进行端点直线运动的另一半斜杆已经去除掉了，这台动力车的机构并不需要用到那去掉半截其端点提供的直线运动，反倒用了其中央摇杆来充当图中绿色大齿轮的卡榫，而此绿色大齿轮又啮合这台车的动力灰色中齿轮。 就让前面所述机构引领我们，顺着中国高铁的引进消化吸收再创新的心法，共同一起动手操作积木。首先，从零开始思考，新款机构动力车在车轮、平台、动力三方面，由于有着相同平台化的底盘骨架，除了轮子不用重新发明，底盘骨架平台也不用再重新发明，就只剩下动力单方面着眼进行设计，这样就可以快速有效地把前面所述机构设计安装在新款车的框架里，这也是机构动力车集团军能够经济有效创新智造的奥秘，当然还要经过多番的尝试与犯错，以下就是创新智造出来具有前面所述机构特色的新款机构动力车。
上图是运用前面所述机构特色设计而成的新款机构动力车的半剖面机构，积木实际不置情况在前面已经介绍过了，这里就再补充一些说明。我们可以看到此车机构的三孔中央摇杆末端充当绿色大齿轮的卡榫，而此绿色大齿轮又啮合这台车的动力灰色中齿轮，而这台车的动力灰色中齿轮是安排在后轮轴上，因此是一台后轮驱动车。该动力中齿轮是与一颗绿色大齿轮啮合再一起反向连动，而瓦特连杆的小浮杆下端铰链处正好卡住了绿色大齿轮，连带也卡住前轮轴上的中齿轮，这样就形成处于待命状态的情况。前面也提过，上头斜平布置的是根直线运动的触发连杆，当我们在车后头水平方向碰撞一下长连杆尾端，这连杆触发会起得该机构连动作用，使得中央摇杆末端卡榫顺势向前提起，这就松开了绿色大齿轮，实际情况就如下图所示。此时卡榫脱离了绿色大齿轮，进而解开动力中齿轮的束缚。这里要特别留意上下图在中框架上头斜平布置的横杆，它明显是呈水平运动，与原先猜测好像一致。现在已松动后轮轴上的中齿轮了，说时迟那时快，储能立马转换成为快速运转的动力，只见，机构动力车像一只脱缰之马往前奔驰。 理论要严谨、实务较宽松，宽松归宽松，也必须清楚知道是用何手法使哪个套路，等下一回原始设计对象需要进一步实施改良或追加设计时，才能有所本有个依据。本次机构实现了中框架上头斜平布置横杆的真直线运动，但却是假直线运动机构，此机构真正的身分是【抽水唧筒】博文中的理论抽水唧筒示意图所陈述的那样，您猜到了吧。 科学表面上看起来非常严密，好像其中每一样东西都可以证明，然而它的基础却是建立在一些不能证明的公设或假设上！而且不少是用猜的。爱因斯坦也说，创新不是由逻辑思维带来的，尽管最后的产物有赖于一个符合逻辑的结构。因此，本次博文提供了猜测与验证的探索过程，这也是必修的科学精神。综观科学发展史，可发现科学家常用猜的方法来得到科学真相。大物理学家费曼（Richard P. Feynman,1965年诺贝尔物理奖得主）特别强调用猜的不一定就不够科学。事实上科学的突破常来自灵感，依据灵感才能够猜，而灵感就是灵光乍现，它是无中生有的东西，因此，科学的基础应是灵感，灵感供给科学家某种猜的方法，其中最有名也最不可思议的就属薛丁格方程式，它是量子力学里一个非常重要且基本的方程式，它的解可以解释氢原子的阶，但它用了一个连薛丁格本人都不知道其意义的波函数，这是被薛丁格直接猜测出来的方程式。波函数后来被波恩解释成机率振幅函数，波恩后来也因为这个解释而获颁1954年的诺贝尔物理奖，可见波函数的物理意义在物理学里的重要性。薛丁格用了连他本人都不知道其意义的波函数来解释氢原子的能阶，这件事听起来有点玄，好像不很科学，但科学发展的过程就是这样子。另外，费曼还举例，在爱因斯坦的相对论里有不少原理都是用猜的，其中之一是作用力永远跟质量成正比。爱因斯坦猜想着，如果在外太空中身处一辆正在往上加速的升降机里，虽然处在没有重力场的外层空间，但升降机里的人会因为升降机往上加速而以为自己置身于重力场中，因为他分辨不出重力场与加速力场的差异，这就是等效原理。利用等效原理，再加上其他原理，爱因斯坦便能推导出到目前为止尚称正确的广义相对论。等效原理完全是根据直觉猜出来的，并不是先有实验证实等效原理，然后再有广义相对论。一个理论永远也无法证明是对的，即使是爱因斯坦的理论，科学家不能「证明这个假设是对的」，但只要有新的实验结果与理论相悖，其实只要举出了一个反例就可以直接推翻了。 |
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