[转帖]科学家谈方法

aqua2001

转自：http://www.phyan.com/physics_astronomy/48.html
科学家谈方法
By Phyan
科学家谈方法——问题
　　“作科学工作最使人感兴趣的，与其说是问题的解决，恐怕不如说是问题的形成。任何一个实际问题很少是单纯的，总要对于构成一个问题的各项事物的那些词句的意义和那个问题的展开的步骤，有了正确的认识，方才可以形成一个问题。做到这一步，问题可算是解决了一半。”
——李四光《地质力学之基础与方法》序言，中华书局，1945年版，第1页
　　“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许是一个数学上或实验上的技巧。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”（爱因斯坦，《物理学的进化》，转引自《21世纪100可科学难题》，周光召，《序一》，p1）
科学家谈方法——理论
　　“如果我不一开始就问：什么叫理论？我就似乎不是一个真正的理论家了。外行首先看到的是，理论是很重要的，并总是与公式纠缠在一起，而对于未入门者而言，这些公式说得根本不叫语言。然而，这并非理论的本质：真正的理论家总是尽可能地少用公式；能用词语表达的，他总是用词语来表达，而正是在实验家们的书中，公式经常被过分地仅用作装饰。
　　玻尔兹曼的见解是：理论的任务在于构造外部世界的图象，这种图象完全是内在的，必须在所有的思想和实验中，作为我们的“指路星辰”；即如实际情况中那样，把它用在完成一个思维过程，用于每当我们形成一个局部观念时作为总体上的指导。
　　他认为，构造这样的图象，并使之逐步适应外部世界，是人类精神的一种特殊的动力。他接着说：因此，如果我们不得不经常地运用复杂的公式来表征已经变得复杂的图象中的一部分，它们依然是非本质的，不是表示中最有用的形式；在我们看来，哥伦布、罗伯特.迈尔和法拉第是真正的理论家。因为他们的指路星辰不是实际中的说得，而是他们心目中的图象。于是，这一图象的即刻的修改和不断的完善，成为理论的主要任务。想象始终是它的摇篮，而审慎的理解则是它的导师。” 《玻耳兹曼传》p302   
维象理论
　　“什么是唯象理论？从前我举过一个例子，比如说气体定律，压力乘上体积等于一个常数乘以绝对温度。但是，我想难的地方就是压力、体积和温度这三者是什么关系，通过一个什么结构、什么框架可以把它们联系起来。这种联系就是它们之间的关系。先不讲什么道理，所以是唯象理论。”（钱学森《创建系统学》，山西科学技术出版社，2001年11月，p26）

科学家谈方法——人生
“当您生活于实验室和图书馆的宁静之中时，首先应问问自己：我为自己的学习做了些什么？当您逐渐长进时，再问问自己：我为自己的祖国做了些什么？总有一天，您可以因自己已经用某种方式对人类的进步和幸福作出了贡献而感到巨大的幸福。”——巴斯德（转引自〈原子物理学〉，杨福家，高等教育出版社，p1）
A human being is a part of a whole, called by us-universe–, a part limited in time and space. He experiences himself, his thoughts and feelings as something separated from the rest … a kind of optical delusion of his consciousness. This delusion is a kind of prison for us, restricting us to our personal desires and to affection for a few persons nearest to us. Our task must be to free ourselves from this prison by widening our circle of compassion to embrace all living creatures and the whole of nature in its beauty.
Albert Einstein
一个人是一个整体的一部分，——即我们所称的宇宙——受到时间、空间限制的一部分。他亲身体验到了，感受到自己的思想感情是与其他事物割裂开的某种东西……这是一种意识的错觉。这种错觉有如一种牢笼，使我们局限于个人的欲望，只对和我们最亲近的人才怀有温情。我们的任务应是扩大同情心，去拥抱所有的生命和自然界中美好的一切，把自己从这个牢笼中解放出来。                                                 ————阿尔伯特.爱因斯坦

科学家谈方法——计算和数学
“我不是费米的学生，但我有幸在我学术生涯中关键的时刻和费米谈了二十分钟。我从费米这二十分钟中学到的比我从奥本海默（Oppenheimer）二十年中学到的还多。1952 年我以为我有了一个强相互作用的好理论，组织了一大 ?的味 大学的学生和博士后，按照这个理论来计算介子－质子的散射。我们运算的结果和费米在芝加哥回旋加速器上量到的截面符合得很好。于是我得意的从依色卡去芝加哥给费米看我们的结果。费米很客气和友好，但我们的结果并没有引起他的兴趣。他说：‘计算的途径有两种。第一种，是我所愿意采用的，是先有一幅清晰的物理图象。第二种是严格的数学架构。你的则两种都不是。’这既结束了他和我的对话，也终结了我们的理论。以后我们弄清楚了，由于没有将矢量相互作用考虑在内，我们的理论不可能是正确的，而费米直觉地看出了这个理论必然是错误的。在这二十分钟里，他的脚踏实地的见识省掉了我们的无谓的计算。这个教训富兰克是无需要学习的，因为当他在芝加哥做学生时，已经充分吸取了费米的见识。 ” 转引自《保守的革命者——在杨振宁荣休晚宴上的讲话词》，戴森（Dyson）

科学家谈方法——学习
“我们懂得了，学物理不应该只狭窄地学一个专业。学物理应该从平地开始，一块砖一块砖地砌，一层一层地加高。我们懂得了，抽象化应在具体的基础工作之后，而绝非在它之前。”杨振宁，转引自《保守的革命者——在杨振宁荣休晚宴上的讲话词》，戴森（Dyson）
“你从头读，尽量往下读直到你一窍不通时，再从头开始，这样坚持往下读直到你完全读懂为止。”
然而使琼成为科学家的真正转变是在她14岁的时候，理查德（理查德.费蔓，Rechard. Feynman）当时是普林斯顿的研究生。琼很早就对天文学感兴趣，可是实际上母亲曾告诉过她女子的大脑达不到科学工作的程度。而当她14岁生日时，理查德送给她一本有关天文学的大学教科书，当她认为这本书对她来讲太难没法看懂时，理查德让她坚持看下去。“你从头读，尽量往下读直到你一窍不通时，再从头开始，这样坚持往下读直到你完全读懂为止。”用这种方法坚持读下去，她取得了稳步的进展。后来，她读到第407页，其中有一张图，显示了一颗星的部分光谱。图注认为获得这些信息的天文学家是有成就的，这位物理学家是赛西莉亚.佩恩—加波施金，她是位女士。“秘密找到了：这是可能的！从那一天起，我可以把自己的兴趣认真地放到科学上了。”
——《迷人的科学风采——费恩曼传》，约翰.格里宾 著，上海科技教育出版社，1999年，p16

“记下所有你还不理解的问题。”
“在哥庭根的一年半中，Paul Ehrenfest一直在培养自己科学的独创性，并准备开始自己的研究工作。也许是因为他并没有得到Boltzmann的直接影响和指导，这一事实使他自己独创性的发展大大加快了。无论如何人们都能从他的许多笔记本中追溯他的研究工作、科学论证以及对自然科学好奇心的踪迹。在哥庭根他开始把装在口袋里的小笔记本上有地记录他自己的许多想法，这些小笔记本后来形成了厚厚的系列。这种笔记本和大部分科学家们的截然不同；这几千条记录改变了他30年活跃的学术生活，特别是其中大部分的记录是有问题的。他带着这样的本子到各处去，并记下随时出现的问题，有时是阅读中产生的问题，经常则是他研究论文时产生的许多细节性问题。很明显，有时这些问题是他尔后发表论文中许多学术思想的起源。即使当一个问题已经在很长一段时间里通过很多条目说明已被研究过了，但很少出现像许多数理论物理学家对问题进行繁杂的计算。小小的笔记本和那里面提出的尖锐的问题，都体现着Ehrenfest的典型风格。
他在笔记本上第一页上写的箴言标明的日期是1902年圣诞节，表明了他起初的打算。这段箴言是匈牙利数学家Wolfgam Bolyai大约在1820年写给他儿子Jodann的一封信中的一些忠告，他是高斯的好朋友，Jodann后来也成了一位数学家，并是非欧几何的发明人之一。‘相信我，现在就开始学习，争取进步。记下所有你还不理解的问题，记下任何你认为有问题的地方，这样坚持下去。否则你就会陷入一种很容易耗尽你全部生命的困境中。’
大约10年以后，他已用完了12个这样的笔记本，三千条记录中大部分都是问题。Ehrenfest明确地形成了坚持这种记录形式的价值观。‘不论阅读、与人交谈还是在自由的思考中发现的每一个问题都应简短而精确地记录下来，逐个地、不时地观察旧的问题，也可以用某种形式把它们系统化。开始，就会发现原来连它怎么形成的都搞不清楚，更谈不上去回答的问题是怎样被逐渐地、轻易地解决的。懂得这些给人以极大的满足。第二步就能逐步学会怎样把模糊不清的东西压缩成明确定义的许多问题，这是至关重要的，通常作到这一步就是解决了问题的一半。第三步就是只要遇到适当的人，就能提出许多准备好的需要请教的问题。这是真正使人头脑开窍的方法。’”
Martin J. Klein著  《保尔.厄任费斯脱——20世纪初著名的理论物理学家的成长历程》， 清华大学出版社，1999年，p49

finina

谢谢楼主的好心

easing

谢谢分享，作者读的书挺多的