谱模型—提炼科学问题的重要视角（1）

张学文,2011.12.12

爱因斯坦说科学地提出问题比解决问题更重要。确实，学会科学地提出问题是科学领域原始创新的重要一环。

作者认为把你观察的现象提炼为一种“谱模型”问题，这本身就是对现象的分析从含糊的定性走向定量概括的重要一步。说不定从此打开一个新的研究领域。

我们比较熟悉的“谱”可能是“光谱”，它是指不同频率的光的丰富程度。即光子的频率与数量的关系。普朗克研究黑体辐射的光谱，不仅创立了光的量子学说，而且找到了它的理论分布公式成为光学的重要理论开拓。

有一种测量不同质量的物质各有多少的仪器称为质谱仪。而气象学里还有什么云滴谱、雨滴谱，而生活中还有菜谱等名称。带上“谱”这个帽子的事物已经有一些了。

如果我们把“光”、“质”、“云”、“雨滴”、“菜”这些特指的词去掉，而仅分析“谱”这个词，它是什么含义呢？

我的概括是，“谱”是在刻画、描述一种分布或者说一种函数关系。也许这样描述它更准确：谱是用来描述不同的某某某各有多少的一种分布。例如

1.        不同的年龄的人各有多少—人口的年龄谱—人口学

2.        不同频率的光子各有多少—光谱—光学

3.        不同等级的奖牌各有多少（某国获得）—奖牌谱—奥运会

4.        不同财富的家庭各有多少—家庭财富谱—社会经济学

5.        不同直径的冰雹各有多少—冰雹谱—降水物理学学

6.        不同高考分数的学生各有多少—高考成绩谱—考试学

7.        不同运动速度的分子关于多少—分子动能谱—统计物理学

8.        不同浏览量的博客文章各有多少—博客浏览量谱—互联网科学

9.        不同级别的官员各有多少—官谱—管理科学？

10.      不同降水量各占多少面积—降水面积谱—水文气象学

等等

总之，抓住“不同的某某某各有多少”这个“谱模型”，我们就可以科学地提炼很多问题。而这种问题的具体化、定量化，就是对客体的认真调查（在调查的基础上可以概括为一个经验函数关系--谱函数）。另外，要回答它为什么恰好是这样的谱，而不是另外的谱，就需要给一种理论说明，给出与经验谱函数一致的理论公式。由“谱模型”引发的调查、考查和理论探索是科学活动的重要组成部分。

好了，做为开场白，就谈这些。

欢迎您结合自己的工作领域提出10个，100个符合“谱模型”的问题，即不同的某某某各有多少问题，然后再做对应的调查和理论分析。

我们将在后面把“谱模型”问题再逐步引向深入。