四、一盏教堂吊灯的晃动——科学发现中的比较和类比
属于量的比较,或动态比较,或现象比较。同样,伽利略又将吊灯每次摆动所需时间相等的新思想与亚里士多德关于晃过的弧度越小所需时间越少的论述进行比较,其比较的中介是他回自己宿舍后所做的一系列实验的结果。这种比较属于质的比较(即观念的比较),而且这一比较侧重于所比较事物的差异之处。
类比是以比较为基础的,它要在不同类事物之间找出相似点,或反映对象、系统间性质、结构、功能、联系等方面的相似性。一般地,人们将类比模式化为:
(无图)
因此,类比推理在科学发现中的意义,就在于可依据早先获得的关于某一系统的知识推测另一类似系统的信息。类比推理如果从其始点和终点看,是从特殊到特殊的推理,而其过渡则需要依靠联想、启发、甚至直觉及灵感的推动作用。譬如,伽利略对灯的晃动的下意识着迷,同时对灯的摆动在弧度大时摆得快而弧度小时摆得慢这一现象,在大脑中构成强烈的注意点,继而形成灯的有节律性摆动很可能是均匀的这一大胆猜测。接下来,伽利略通过联想将灯的摆动系统与人体脉搏系统进行了类比:
(无图)
人体脉搏的跳动是有节奏性的运动,而且是均匀的。伽利略通过灯的摆动在时间上均匀这一现象,联想到铅球、铁球等的摆动也在时间上均匀,导致他在宿舍里做了一系列实验,最后发现摆的运动规律。
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