发明家不需比物理学家更懂得物理学,不需比化学家更懂得化学,不需比几何学家更懂得几何,但他需了解各种物理、化学、生物与几何效应和现象。
更重要的是要以发明应用为目的,然而,没有人了解所有的原理、效应和现象 。这就需要我们以创新性方式整理物理学、化学、几何学和生物学。利用物理、化学或几何等效应往往可以将一个复杂的系统置换成较简单的系统。
例子:在科技不发达时期,人工分割大理石是很困难的事。工人先给大理石钻孔,再往孔内灌水,当水结成冰时体积会膨胀,大理石就可以分开了。
提示:自然现象是相对地免费的可利用资源。
到目前为止,人类已总结出大量的物理、化学和几何效应,每一个效应都可能是一大批问题的解决方案。我们的知识领域有超过250个物理效应、120个化学效应以及50个几何效应可以利用。当你需要知道怎样解决一个问题时请在下面作出选择,今后我也会把更多的效应矩阵介绍给大家。
序号 |
要求的作用、用途 |
物理现象、效应、因素、方法 |
1 |
测量温度 |
热膨胀及由其引起的固有振荡频率的变化;热电现象;辐射光谱物质的光、电、磁特性的变化;经过居里点的变化;霍普金斯及巴克豪森效应 |
2 |
降低温度 |
相变;焦耳- 汤姆逊效应;兰卡效应;磁热效应;热电效应 |
3 |
提高温度 |
电磁效应;涡流;表面效应;电解质加热;电力加热;放电;物质吸收辐射;热电现象 |
4 |
稳定温度 |
相变(其中包括经过居里点的变化) |
5 |
指示物体的位置和位移 |
引进可标记的物质,它能改造外界的场(如荧光粉)或形成自己的场(如铁磁体),因为易于发现;光的反射和发射;光效应;变形;伦琴和无线电辐射;发光;电场及磁场的变化;放电;多普勒效应 |
6 |
控制物体位移 |
磁场作用于物体相结合的铁磁体;以电场作用于带电的物体;用液体和气体传递压力;机械振动;离心力;热膨胀;光压力 |
7 |
控制液体及气体的运动 |
毛细管现象;渗透压;汤姆斯效应;伯努利效应;波动;离心力;威辛别尔格效应 |
8 |
控制气性溶胶流(灰尘、烟、雾) |
电离;电场及磁场;光压 |
9 |
搅拌混合物,形成溶液 |
超声波;空隙现象;扩散;电场;与铁磁性物质相结合的磁场;电泳;溶解 |
10 |
分解混合物 |
电分离与磁分离;在电场和磁场作用下液体分选剂的视在密度发生变化;离心力;吸收;扩散;渗透压 |
11 |
稳定物体位置 |
电场及磁场,在电场及磁场中硬化的液体的固定;回转效应;反冲效应 |
12 |
力作用、力的调节;形成很大压力 |
磁场通过铁磁物质起作用;热膨胀;离心力;改变磁性液或等电液在磁场中视在密度使流体静压力变化;应用爆炸物;电水效应;米水效应;渗透压 |
13 |
改变摩擦 |
约翰逊-拉别克效应;辐射作用;克拉格尔斯基现象;振动 |
14 |
破坏物体 |
放电;电水效应;共振;超声波;气蚀现象;感应辐射 |
15 |
积蓄机械能与热能 |
弹性变形;回转效应;相变 |
16 |
传递能量;机械能;热能;辐射能;电能 |
变形;振动;亚历山大罗夫效应;波动包括冲击波;辐射;热传导;对流;光反射现象;感应辐射;超导现象 |
17 |
确定活动(变化)物体与固定(不变化)物体间的相互作用 |
利用电磁场(从“物质”的联系过度到“场”的联系) |
18 |
测量物体的尺寸 |
测量固有振动频率;标上磁或电的标记并读校 |
19 |
改变物体尺寸 |
热膨胀;形变;磁致与电致伸缩;压电效应 |
20 |
检查表面状态和性质 |
放电;光反射;电子发射;穆亚洛维效应;辐射 |
21 |
改变表面性质 |
摩擦;吸收;扩散;包辛海尔效应;发电;机械振动和声振动;紫外辐射 |
22 |
检查物体内状态和性质 |
引进可标记的物质,它能改造外界的场(如荧光粉)或形成自己的场(如铁磁体);改变取决于物体结构及性质变化的比电阻;与光的相互作用;电光现象与磁光现象;偏振光;伦琴及无线电辐射;电子顺磁共振和核磁共振;磁弹性效应;经过居里点的转变;霍普金斯及巴克豪森效应;测量固有振动频率;超声波;缪斯鲍艾尔效应;霍尔效应 |
23 |
改变物体空间性质 |
电场及磁场作用下改变液体性质(视在密度、黏度);引进磁性物质及磁场作用;热作用;相变;在电场作用下电离;紫外线;伦琴射线;无线电波辐射;形变;扩散;电场或磁场;包辛海尔效应;热电效应;热磁及磁光效应;气蚀现象;光电效应;内光电效应 |
24 |
形成要求的结构,稳定物体结构 |
波的干涉;驻波;穆亚洛维效应;电磁场;相变;机械振动和声震动;气蚀现象 |
25 |
指示出电场和磁场 |
渗透压;物体电离;放电;电压及塞格涅特电效应;驻极体;电子发射;光点现象;霍普金斯及巴克豪森效应;霍尔效应;核磁共振;回转磁现象及磁光现象 |
26 |
指示出辐射 |
光声效应;热膨胀;光电效应;发光;照相底片效应 |
27 |
产生电磁辐射 |
约瑟夫逊效应;感应辐射现象;隧道效应;发光;汉恩效应;切林柯夫效应 |
28 |
控制电磁场 |
屏蔽;改变介质状态(如其导电性的增加与减少);改变与场相互作用的物体的表面性状 |
29 |
控制光流调制光 |
光的折射与反射;光点现象与磁光现象;光弹性;柯尔及法拉第现象;汉恩效应;弗兰茨开尔戴斯效应 |
30 |
产生及加强化学变化 |
超声波;气蚀现象;紫外、伦琴、无线电波辐射;放电;冲击波;胶粒态催化剂 |
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