在生产和生活中，每个人都会碰到这样、那样的问题。而解决这些问题的过程，可能是触发科学新思维，发现科学新发现的好机会。

    抽水过程中发现了大气压

    17世纪初的欧洲，采矿是当时的重要工业。为了排除矿井中的积水，通常采用吸气筒式抽水机。矿工们在用吸气筒式抽水机抽积水时，偶然发现一个奇怪现象：抽水机始终无法将水抽到离水面10米以上的高度。开始，人们以为是抽水机的质量不好。但是后来发现，即使绞尽脑汁改进抽水机，也不能将这一高度提高一丁点儿。同时，人们还发现，在用水道输水时，如果遇到较高的山丘，水道就会失去作用，不能输水。

    1643年，意大利物理学家、数学家托里拆利，用1米长的玻璃管灌满水银后倒立在水银槽中。结果发现，水银柱的高度在下降到高出槽内水银表面76厘米后，就不再下降。

    这一实验，证明了管内水银柱的高度是表示作用在水银槽外面的空气压力。为了进一步证实这一观点，他又用两根不同的玻璃管做了实验，但结果是粗细均匀和上粗下细的两根玻璃管内水银柱一样高。

    由此，托里拆利认为，过去的种种“谜题”，都可以用“大气压”来破解。

    人体工程学诞生于宇航员飞行试验

    在进行载人航天飞行之前，需要先对人体在超高速飞行中的安全性进行反复试验。1954年，美国进行了一次载人火箭车飞行试验：宇航员斯塔普乘坐火箭车，仅用1.4秒时间，从时速960千米骤停。尽管试验前采取了许多防护措施，但斯塔普的身上还是受了几处伤。

    为了保证宇航员的安全，要求一切设备要能适合人体本身的生存能力。但要设计这些设备，就必须有人体结构和功能方面的精确资料。为此，设计师、工程师们和解剖学家、生物学家、人类学家密切配合，共同研究。于是，一门新的科学——“人体工程学”应运而生。

    事故催生“断裂力学”和“疲劳力学”

    1938年4月14日，比利时的哈什尔特桥在没有超重和受到任何撞击的情况下，突然断裂成三截，坠入河中；1950年，美国“北极星”导弹在进行发射实验时，因固体燃料推进器机壳破裂而发生爆炸；1954年冬天，正在爱尔兰海面上航行的英国巨型油轮“世界协和”号，突然船体猛烈震动，很快就沉没了……

    到底是什么原因引发了这一系列事件呢？后来，科学家们通过大量的检测和深入研究，认识到这类断裂的原因是材料内部结构的缺陷造成的。因为材料在制、轧、铸、焊和热处理的工序中，常常会引入包括气体在内的杂质或产生微裂纹。这些潜在的破坏因素在使用过程中会进一步扩大，最终造成了材料的严重损坏。

    后来，随着研究的深入，科学家们又发现了原子空位、填隙原子等因素。这些研究不但对金属变形、破裂和疲劳等给出了明确的解释，还动摇了传统的材料力学理论。于是，20世纪50年代诞生了固体力学的新分支——“断裂力学”。

    无独有偶，固体力学的另一个分支学科——“疲劳力学”的诞生也缘于事故。

    1948年，美国马丁—202型运输机在正常航行中突然坠毁。1951年，英国一架鸽式飞机，在澳大利亚出事。1952年，美国一架F—86喷气式战斗机，在空中爆炸……

    虽然，这些事故之后，有关部门都进行了调查，但都无果而终。后来，众多的固体力学家对金属材料的抗疲劳问题进行深入研究。于是，“疲劳力学”应运而生。

    研究结果表明，造成空难事故的“凶手”，大多是“金属疲劳”。而高速列车事故，则是缘于路轨接合点的一个螺丝帽脱落。螺丝帽的脱落则是由于频频过往的列车振动，使螺丝帽“疲劳”了。

    上面的事实充分表明，从解决生产和生活中存在的实际问题出发，去思考、去研究，就可能发现科学的新起点。

    （作者系新疆农垦科学院棉花所研究员）