探究实验和数学在科学研究中的作用

探究实验和数学在科学研究中的作用著名科学家狄拉克认为：物理学研究自然现象的两种有效途径，一是实验和观察，二是数学推理方法。这无疑地说明了实验和数学在科学研究中的重要作用。接下来，就让我们深入探究一下实验和数学它们各自的重要地位。

首先我们来说一下实验。众所周知科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉，而且也是检验理论正确与否的惟一标准，科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中，任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据，否则就不能被他人所接受。因此，可以说，科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。

说到实验，就绕不开一个人。他就是世界著名的自学成才的科学家迈克尔·法拉第。他重视实践尤其是科学实验的特点，在他一生的科学活动中贯彻始终。

1820年7月奥斯特发现了电流的磁效应, 在奥斯特的论文发表后，在欧洲科学中引起了强烈的反响，投入了大量的人力、物力对电磁现象进行研究。既然电与磁有密切关系，电能产生磁，那么很自然地会想到它的逆效应；“磁能产生电”吗？为此包括法拉第在内的科学家们开始进行了长期的实验探索。

法拉第认为现在已经发现了电流产生磁的作用，电流对电流的作用，那么反过来，磁也应该能产生电。他认为既然磁铁可以使近旁的

铁块感应带磁，静电荷可以使近旁的导体感应出电荷，那么电流也应当可以在近旁的线圈中感应出电流。他本着这种信念，在发现电磁感应现象之前六年的日记中就写下了他的光辉思想：“磁能转化为电”。并使用了“感应”（Induction）这个词，可见他对于电磁感应的存在是坚信不疑的。但如何从实验中去发现这种感应现象，却非易事。起初，法拉第也简单地认为用强磁铁靠近导线，导线中就会产生稳定的电流，或者在一根导线里通以强大的电流，那在邻近的导线中也会产生稳定的电流，他作了大量的试验，但均以“毫无结果”而告终。但他并没有放弃，经过十年的试验、失败、再试验、再失败。终于到1831年法拉第终于发现，一个通电线圈的磁力虽然不能在另一个线圈中引起电流，但是当通电线圈的电流刚接通或中断的时候，另一个线圈中的电流计指针有微小偏转。法拉第心明眼亮，经过反复实验，都证实了当磁作用力发生变化时，另一个线圈中就有电流产生。他又设计了各种各样实验，比如两个线圈发生相对运动，磁作用力的变化同样也能产生电流。这样，法拉第终于用实验揭开了电磁感应定律。法拉第的这个发现扫清了探索电磁本质道路上的拦路虎，开通了在电池之外大量产生电流的新道路。根据这个实验，1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机，这是法拉第第二项重大的电发明。这个圆盘发电机，结构虽然简单，但它却是人类创造出的第一个发电机。现代世界上产生电力的发电机就是从它开始的。法拉第的电磁感实验证明了实验的重要性。它是科学实验是探索自然界奥秘和创造发明的必由之路。