談談那些科學家在夢境中的重大“發現”

夢,一個虛幻而又真實存在的東西,科學家對於夢的研究也從未失去過熱情,是“日有所思,夜有所夢”,還是“前世記憶,今世浮現”,科學界從未有過斷論,但我們知道一般心情放鬆時所做之夢通常輕鬆愉快,而焦慮的時候做夢通常也比較沉重,甚至會有噩夢。


但是你可知道歷史上有這麼一些科學家因為做夢而突發靈感,最終在其研究領域嶄露頭角,最終在歷史上留下恢弘一筆。

凱庫勒的“環蛇”夢境

凱庫勒是19世紀德國的有機化學家,當時他和世界上許多化學家一樣都致力於化學物質“苯”結構的研究,但由於當時物質分析技術的限制,並沒有很直接的手段去確定物質結構,最常用的方法是自己猜想然後再去求證,當時世界上已經猜想了數種苯結構,但都缺乏確鑿證據佐證。有一天凱庫勒做夢時夢到一條蛇,這條蛇頭尾相交呈圓形,這使得凱庫勒大受啟發,他猜想苯也許也是這樣一個首尾相接的封閉結構,而非開放結構,在經過不斷驗證後最終化學界承認了這種環式結構。而人們為了紀念他,將苯的一種化學表達式名字命名為“凱庫勒式”。

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門捷列夫的“撲克牌”之夢

門捷列夫是19世紀的俄國化學家,雖然是科學家,但他卻從小就十分喜歡玩撲克牌。當時已經發現了大約65種化學元素,門捷列夫和其他化學家一樣想對這些元素進行系統的分類,苦苦研究這些元素的性質卻始終找不到合適方法分類,有一天,夢裡他一邊打著撲克,牌上卻印著這些已知元素的名稱及其原子量、氧化物、物理性質、化學性質等,牌的大小對應著元素的原子量。

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就這樣,門捷列夫醒來後突發奇想如果按照原子的原子量進行大小排序會怎樣,想到就做,他先把常見的元素族按照原子量遞增的順序拼在一起,之後是那些不常見的元素,最後只剩下稀土元素沒有全部“入座”,門捷列夫無奈的將它放在邊上。從頭至尾看一遍排出的“牌陣”,門捷列夫驚喜地發現,所有的已知元素都已按照原子量遞增的順序排列起來了,並且相似元素以一定的間隔出現。

談談那些科學家在夢境中的重大“發現”

門捷列夫又把元素週期表再進行了整理,更加完善成熟後,他向外界宣告了他的研究成果。但是在當時,包括門捷列夫的老師在內的一些歐洲科學家都不認可他的發現並嘲笑他。但是門捷列夫相信自己是對的。後來,他預留位置的11種元素陸續被發現,科學事實證明他的研究是正確的。

笛卡爾的“蜘蛛網”夢

笛卡爾是17世紀法國著名的數學家,物理學家。笛卡爾對數學最重要的貢獻是創立了解析幾何,解析幾何的創立是數學史上一次劃時代的轉折。我們常說的X,Y,Z軸座標體系就是解析幾何創立的基礎。

1619年,笛卡爾因病躺在了床上,無所事事的他突發奇想,能不能找到一種方法,架起溝通代數與幾何的橋樑呢?

此時,天花板上,一隻小小的蜘蛛從牆角慢慢地爬過來,吐絲結網,忙個不停。從東爬到西,從南爬到北。要結一張網,小蜘蛛該走多少路啊!笛卡爾就開始想如何去算蜘蛛走過的路程

他思考著,計算著,病中的他又睡著了。夢中,他好像看見蜘蛛還在爬,離兩邊牆的距離也是一會兒大些,一會兒小些……他好像明白了什麼,大夢醒來的笛卡爾茅塞頓開:要是知道蜘蛛和兩牆之間的距離關係,不就能確定蜘蛛的位置嗎?確定了位置後,自然就能算出蜘蛛走的距離了。於是,他鄭重地寫下了一個定理:在互相垂直的兩條直線下,一個點可以用到這兩條直線的距離,也就是兩個數來表示,這個點的位置就被確定了。這個發現就是我們現在常用的座標圖

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這是第一次用數形結合的方式將代數與幾何聯起來了。它使幾何概念用數來表示,幾何圖形也可以用代數形式來表示。這是解析幾何學誕生的曙光,沿著這條思路前進,在眾多數學家的努力下,數學的歷史發生了重要的轉折,解析幾何學最終被建立起來。


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