什么是类比法?
我们在生活中频繁使用类比法,它是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。
比如说,一匹普通的马有四条腿、一条尾巴,斑马也有四条腿、一条尾巴,那么斑马的脚趾是什么样的?你暂时还不清楚,但你知道普通马的脚趾是什么样。通过类比,你会猜测斑马和马的脚趾是一样的;最后到动物园观察验证后,果然是一样。这就是类比发现。
如图所示,对象A具有a、b、c属性,同时也具备d属性;而对象B也具有a、b、c属性,故认为对象B也有d属性。
《皇帝内经》中有这样一段话:
“天圆地方,人头圆足方以应之,天有日月,人有两目,地有九州,人有九窍。天有风雨,人有喜怒。天有雷电,人有音声。天有四时,人有四肢。天有冬夏,人有寒热,天有十日,人有手十指,天有阴阳,人有夫妻,岁有三百六十五日,人有三百六十节。”这就是一个典型的类比法。
我们再举一个例子:荷兰物理学家赫尔斯坦·惠更斯,他是最早发现光波的人。光速极快,很难被测量,但惠更斯发现光和声音在很多方面有类似的属性,比如声音有回声,光波有反射;声音有响度,光波有强度;声音有不同的音调,光有不同的颜色。其实科学家很早就发现了声音是一种波,于是赫尔斯坦·惠更斯通过类比法,推断出光也是一种波,具有波动性。
我国著名的地质学家李四光也曾在科学研究发现中应用过类比法。当时,在对我国地质结构进行了长期调查后,他发现,东北松辽平原和华北平原的地质结构跟中亚的亚细亚平原非常相似,都是沉降带地质结构。由于亚细亚平原蕴含着大量的石油,因此,李四光推断,松辽平原和华北平原也应该蕴藏着大量的石油。后来,大庆油田、胜利油田、华北油田陆续被发现,验证了李四光的推断。
以上这些都是类比法在科学发现中的应用,其实类比法在科学发明中也有广泛应用。
比如,瑞士发明家乔治·梅斯特拉,在打猎时发现大蓟花粘在自己身上怎么都撕不掉,经过仔细观察,他发现大蓟花身上有很多钩子。于是他想,大蓟花在衣服上很难摘下来,如果让衣服和布料之间也能如此,那该多好?按照这个思路,他发明了我们现在看到的“尼龙搭扣”。
我们知道航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等航天器重量越轻越好,这样可以节省很多燃料。但问题是,重量太轻,航天器可能就会不牢靠。
为了解决这个问题,科学家们绞尽脑汁,突然有一天科学家发现蜂巢是一个六边形的框,底部由棱形组成,结构完美;构筑蜂巢的材料消耗的蜂蜡很少,且蜜蜂所处的空间也足够宽阔,因此整个蜂巢看起来个头很大,但重量却不大,而且非常牢固。于是人们就仿照“蜂巢”发明了特殊的材料运用到航天器上,里边的断隔也采用类似的正六边形结构。
此外,参照蛇发明了内窥镜,参照蝙蝠发明了雷达……很多发明都用类比法进行了推断启发的。
我们基于对象A去归纳出它的属性,然后再根据相同或相似的属性去演绎B;因为A与B的abc相似,再去演绎d;因为A有d,所以B也有d,那么A和B就是类比关系。这是类比和归纳演绎之间的最简单的关系。
其实,类比法可以分为性质类比、关系类比、条件类比三种。
1.性质类比:根据对象之间的相同或相似属性而进行类比。即对象A具有性质a、b、c,另有性质d;对象B也具有性质a、b、c,所以,对象B也具有性质d。
2.关系类比:根据对象之间的关系进行类比。即对象A中a、b具有关系R,因而有d;对象B中a、b具有关系R,所以对象B中也有d。
3.条件类比:根据对象之间的条件关系而进行的类比。即对象A中a、b之间具有条件R,因而有d;对象B中a、b之间具有条件R,所有对象B也有d。
不管是要素本身还是要素之间的关系,都可以在另外一个体系里去发现,并类比过去。
但在类比时要注意三步:
首先,要把核心的特征归纳出来,因为任何一个事物都有它的核心特征;其次,通过核心的特征,从另外一个体系中去把新的特征推断出来;最后,去验证这个猜想。