第层次物场变换

把不完整物场转换成完整物场，创造一个新的技术系统、新的产品。这是极具创造性的物场变换。

不完整物场有3种情况:如图5－21所示，只有一物、只有两物、只有一物一场。补物补场，缺啥补啥，构成两物一场的完整物场，就是一个新的系统，实现一个功能，产生一个新的产品。

图5－21　第一层次物场变换

下面分别对3种情况构建完整物场。

1.只有一个物S1。要补充另一个物S2和一个场F，构成完整物场，如图5－22所示

图5－22　补物补场构成完整物场

只有一个物也有两种情况:

(1)只有一个物，要求对这个物实现一个确定的功能，构建完整物场;

(2)只有一个物，这个物自身有功能或属性，应用它的功能或属性，构建完整物场;

下面分别以案例说明这两种情况。

(1)只有一个物，对这个物构建完整物场实现功能的案例。

例1:如何检测出压缩机密封处渗出的润滑油。

只有一物润滑油S1，要求的功能是检测出来。要补充一物一场。根据经验，要用一种特殊的光线去照，应该是紫外线F。可是紫外线与润滑油不发生作用。什么东西能与紫外线发生作用呢?那就是荧光粉。荧光粉受紫外线照射会发光，于是把荧光粉混合在润滑油中，补充了一物S2。用紫外线照射发现有发光物质，说明润滑油有渗出。加物加场的物场模型如图5－23所示。

图5－23　检测润滑油的物场模型

图5－24　分离树皮的物场模型

例2:把弯曲无用的树干树枝砍成碎片，准备打纸浆。树皮和木片混在一起，如何自动快速把树皮分离出来?也就是如何把树皮从混合物中取出来。

这里也只有一物树皮S1，要求的功能是在混杂之中把它取出来。要补充另一物S2和场F。这里的思路是，要从混杂之中把树皮取出来，肯定树皮上应该有一种便于识别的标志物，另外有一个场去识别它，并产生相互作用把它提取出来。容易想到的这个标志物和场，应该是铁粉和磁场。在砍劈树干树枝之前，就在树皮上喷上铁粉。劈碎以后树皮上就带有铁粉。让混杂物通过一个磁场，如一个磁力滚筒，带有铁粉的树皮就被分离出来。物场模型如图5－24。

例3:如何让一块地具有不同软硬的土壤。

一农机制造厂，只有一块田地用来测试农机产品的性能(图5－25)。工厂接到许多不同地区国家需要农机产品的订单。这些国家的土壤不同，测试产品的性能，就需要不同软硬的土壤。如何在现有的这块田地里，变换出具有多种不同软硬性质的土壤来。这能办得到吗?一块地就是一物，构建一个完整物场，就能办到。

现在是只有一个物，一块田地里的土壤。朝着改变土壤硬度方向补充一个物，补充一个场。改变就是一种控制，这里补充的物应该是混合在土壤中的铁粉，补充的场应该是可以控制铁粉的磁场(图5－26)。

图5－25　一块农机试验场

图5－26　变化硬度的物场模型

把铁磁颗粒(铁粉)拌和在土壤中，于是就有了两个物，外部加上一个磁场强度可变的磁场，进行控制。在土壤下埋置铁芯线圈，通电形成磁场。在磁场作用下，磁化了的物质互相吸引，磁场越强，吸引力就越大，土壤的硬度也就越高。加了磁性粉的土壤混合物，在强磁场中可以像花岗岩那样坚硬。同样的混合物在弱磁场中也会像沙子一样松软。于是，改变磁场强度，就可以获得不同软硬性质的土壤。这也就是土壤补充一个铁磁物质，再加一个可改变的磁场，两物一场，解决了这样一个难题。

例4:如何探知深孔钻井钻头钻齿的破损。

在深孔钻井的过程中，必须确切地了解进入岩层的钻头的状况，钻齿破损了没有?无法知道这一点，就只能摸索着进行工作，时不时地更换新钻头，以防万一;为了换新钻头，就必须从钻井中把所有的钻管都拉出来，有时候钻管长达几千米，这是一项多么繁重而漫长的工作。所以，很需要简单可行的办法，监控钻头的状况。下面我们试图用物场分析的方法，建立物场，解决这个问题。

图5－27　检测钻齿破损的物场模型

要监控的对象是钻头的钻齿。钻头在很深的钻管的下面，看不见摸不着，一旦钻齿破损了，如果能发送一个什么信号到地面上来，让人接收，监控的目的就达到了。应该是什么信号呢?光、声、电?在小小的钻齿上应用这些技术，显然复杂了。能不能更简单一点。如果能传送一种气味如特别臭的气味到地面上来，就知道钻齿破损了。具体的方法是，把装有极臭物质甲硫醇的胶囊封装在钻齿内，这个甲硫醇就代替了钻齿，一旦钻齿破损，甲硫醇就会漏出，臭气在气流的作用下，通过钻管传到地面，被人闻到，判断钻齿破损。这个检测钻齿破损的物场模型如图5－27所示。

例5:研究的对象是西红柿，是一物，补物补场，建立一个完整物场，以提高西红柿的产量。要考虑阳光雨露肥料之外的非一般方法，如给予一种什么激励，能促使西红柿增产。当然，激励源从声光电磁几方面进行选择。美国人发现用高音喇叭对西红柿放噪声(图5－28)，使西红柿产量大大提高。这就是补物补场构成一个完整物场。其物场模型如图5－29所示。

图5－28　高音喇叭对西红柿放噪声

图5－29　对西红柿放噪声物场模型

例6:采摘葡萄的机械化、自动化(图5－30)。

图5－30　裸线连接果枝成公用电极

图5－31　给葡萄串通电的物场模型

手工采摘葡萄可以将成串的葡萄完整地采摘下来。可是采摘季节要忙30～40天，这对容易腐烂的水果来说是不容许的。工程师们用过各种方法采摘葡萄，都不成功。需要想出一个新的采摘方式:譬如，机车在一行行葡萄架之间行驶，葡萄串就会自动落到传送带上，并送到筐里或包装箱里。这表现了一个丰富的想像力。我们朝着这个方向去努力，或许是能够做到的。显然这里用机械的方法是绝对无效的。给葡萄通电又如何?一个电极搭在果枝上，算是一个公共电极，另一个电极触碰葡萄，这样就给葡萄过电了，电流经过果枝、葡萄柄也就是挂住葡萄的把把、葡萄串构成回路;由于果枝、成熟葡萄串的电阻要比含纤维的葡萄柄的电阻小好多倍，所以，电流一过，葡萄柄由于电阻大就会被瞬间烧断，跌落下来，于是就达到了采摘葡萄的目的。所以，给葡萄串通电是采摘葡萄比较理想的方法。具体的方法，首先要建立一个公用电极，就是用裸铜线把一行葡萄的果枝捆绑连接在一起，形成一条水平裸线作为公用电极(图5－30);载有小型发电机能产生4～6千伏电压的采摘车，一个电极搭在水平裸线上滑动，采摘车向前行走，让另一电极去接触葡萄，给葡萄串通电，葡萄柄断裂，葡萄串跌落，并顺着斜置滑槽落入车上的包装箱内，完成采摘。通电的物场模型如图5－31所示。

这种采摘葡萄的方法，也可以用于采摘黄瓜、茄子等。

例7:如何检测出胃中的幽门螺旋杆菌(HP)。

从物场角度看，被检测物就是一个物，是不完整物场，要实现检测功能，就要补物补场构成一个完整的物场。如何检测出胃中的幽门螺旋杆菌?幽门螺旋杆菌也就是一物，要构建一个具有检测功能的完整物场，就要补充一物和一场，对幽门螺旋杆菌应该补充一个什么物和一个什么场呢?这需要了解幽门螺旋杆菌(HP)的属性。HP富含高活性尿素酶，这是胃内存在HP的证据;而且尿素酶与尿素发生化学反应，催化尿素分解为氨和CO2;可见，如果能检测到这种CO2，就可以证明胃内有HP。具体方法是吞服有同位素标记C14的尿素胶囊，于是形成两物一场——尿素酶+尿素+尿素酶对尿素的催化场作用，产生氨和CO2，然后被检者对着塑料袋吹气，将胃内的气体呼入袋中，再用质谱仪检测CO2，以判断胃内是否存在HP。

现在有了用试纸检测幽门螺旋杆菌的方法，从牙缝中取一点残渣抹在试纸的药物上，看颜色的反应确定是否存在幽门螺旋杆菌。这也是建立了一个完整物场，实现一个检测功能。

于是，对一个物——幽门螺旋杆菌，补充一物一场，构成一个完整物场，就能实现一个检测幽门螺旋杆菌的功能;所以，形成强烈的物场概念，构建完整物场，是实现创新的重要前提。看看下面的例子，我们会有更深刻的理解。

例8:如何早期发现胰腺癌。

据美国媒体报道，美国马里兰州克朗斯维尔市15岁男孩杰克·安德拉卡痛感一名家庭朋友患胰腺癌去世，竟研究出了一种早期发现胰腺癌的测试方法!他发明的早期测癌法比当前的医学检测法敏感有效400倍，然而花费只需3美分，5分钟知道结果。杰克的测癌方法能让“癌症之王”——胰腺癌癌细胞尚处于萌芽状态时就发出“警报”，从而使术后生存率几乎达到100%!杰克的测癌方法同样适用于卵巢癌、肺癌等其他众多癌症!

他是如何找到早期发现胰腺癌癌细胞的测试方法的呢?如同上面如何检测出胃中的幽门螺旋杆菌一样，也是自发地应用了建立完整物场的概念。

把胰腺癌细胞作为一物，补物补场，构成一个完整物场，实现一个检测功能;对于一物，必须要了解这种癌细胞的主要属性;如果有胰腺癌，在血液和尿中会有一种生物标志物——间皮素，这是能代表胰腺癌的一物，检测出间皮素，就是检测出了胰腺癌。于是，就需要对间皮素补充一物，补充一场，构成一个完整的物场，实现检测间皮素的功能。补充一个什么物什么场呢?

补充的物当然是要能和间皮素发生作用的物，杰克选择了“间皮素抗体”作为这个物，还要有一个载体承载“间皮素抗体”，于是选择碳纳米管作为载体，并把间皮素抗体和碳纳米管组合制成一种涂料，然后把这种涂料覆盖在普通滤纸上，做成一种“测癌试纸”，也就是用试纸测癌。被测试者只需提供一滴血进行测试，把试纸放入血液中，构成两物一场，让间皮素抗体与间皮素发生反应，这就是一个化学场的作用;结果是，通过试纸上的一些色调变化，就能精确测出血液中的“间皮素”含量程度，以判断胰腺癌的可能性。

杰克正是通过建立一个完整物场，实现了检测胰腺癌细胞的功能，获得一项重大的创新;所以说，物场分类第一层次的物场变换，也就是构建完整物场，建立一个新的技术系统，是最具有创造性的。如果你也找到一个具有重要意义的研究对象建立一个完整物场，那么，你也可能与杰克一样获得重大成功!

值得一提是，杰克没有科研设备，总共找了197位科学家寻求帮助，都遭到拒绝，甚至还泼冷水，称他的早期测癌方法压根不可能实现;请求第198位科学家才得到帮助，得以成功。可见创新之艰难!凡有创新愿望者，都要有这种思想准备!

(2)只有一个物，对这个物构建完整物场实现功能的练习。

练习1:用简单的方法测量溶洞的高度。

探险家带着极简单的测量高度的工具，来到一个大溶洞，要测量溶洞的顶高。这里可用的资源就是溶洞的空间和溶洞里的空气。溶洞的顶算是一物，要实现测量高度的功能，要补充另一物和一个场。另一物当然就是极简单的测量工具了，而要补充的一个场，正是溶洞内部的资源。理解了这种测量方法吗?补物补场，画出这个测量物场模型。

练习2:雨水落到海面上(图5－32)，会随着海浪飘走。雨水是一物，如何补物补场，建立一个完整物场，实现一个把海水保留在海面上的功能，然后用泵把雨水打到岸上使用。

练习3:打针的时候，往往很难找到血管的位置，造成反复扎针，使病人经受痛苦。血管是一物，如何补物补场，构成一个完整物场，让血管清楚地显示出来。

练习4:如何去掉大批量核桃壳，获得完整的核桃仁?

练习5:如何提高锚在在海底的牵制力?

练习6:如何使生产的成品床单上的棉絮容易清除?

练习7:钢筋混凝土桥梁或建筑物建成后，在其运行中，需要检测一些重要部位钢筋的受力状况。如何做?画物场模型。

(3)使一个物的功能得到应用的案例。

例1:一条拉链开合的功能还能用在什么地方产生一个新用途?拉链只是一物，显然要补充一物一场，构成一个完整的物场。补充的一物是应用对象，一场就是它们之间的连接。

图5－32　海面

图5－33　拉链

拉链(图5－33)应用在箱包服装是已知的领域。现在是要用在其他未知的领域，当然是这些领域有开合需求的地方。譬如在医疗领域，开刀是打开，打开以后还要合上，一般采用缝的办法。现在有的外科医生把一条拉链贴在肚皮的刀口上，一拉就合上了。伤口愈合后再把拉链揭下来，没有“蜈蚣脚”。拉链是S2，补充的一物是肚皮S1，补充的场是粘合力F。物场模型如图5－34所示。

例2:热管还可以用在什么地方快速传热、散热?

热管由美国人格罗威尔1963年获得专利。热管是一种在管中装有能反复进行蒸发、冷凝相变循环的介质，快速将热量从一端传到另一端的金属管子。其传热速度是同直径铜棒或银棒的百倍甚至千倍。把热管的一端放在电弧中，另一端放在盛有水的容器中，水瞬时就沸腾了;如果把热管的一端放入液氮时，水马上就结冰了。如今热管已广泛应用于需要传热、散热的场合。下面举3个例子说明。

1)热管取暖锅炉——锅炉与散热器之间用热管连接，不用水。直接从锅炉将热能通过热管快速传到散热器，省煤40%。

2)热管太阳能(图5－35)。在太阳能真空集热管中装有一根热管，将集热管中聚集的太阳热能快速传送到水箱。

图5－34　拉链贴肚皮的物场转换模型

图5－35　热管太阳能

3)CPU热管散热器——不用风扇吹。用热管将CPU发出的热量快速排出。如图5－36。

热管还可以应用在哪些场合?当然是在那些产生、聚集热量的地方，供热和散热。

热管本身就是一物S1，要补物补场，寻找的应用对象就是要补充的S2，自然，要补充的场就是S2所带有的要传导、要散发的热能。下面找到应用一例。

图5－36　CPU热管散热器

图5－37　刀片热管散热物场模型

4)把热管用于降低车刀的切削温度。切削速度就代表了生产率。但是切削速度过高，切削温度很高，刀片材料难以承受。所以，降低刀片温度很重要。以往是给刀片上浇冷却液，效率不高。在刀体上打孔，直通刀片下面，做成热管，把刀片热量快速散出，即可提高切削速度。这个热管散热的物场模型如图5－37。

例3:一个饮料瓶子，它有一个功能是装水，是一个容器，是一个物，如何补物补场，构成一个完整物场，实现一个功能。要装水的地方很多，要找比较恰当的地方。一个合适的地方是加湿器，用饮料瓶供水，与加湿器构成两物一场的完整物场，实现一个供水的功能(图5－38)。

图5－38　饮料瓶加湿器

图5－39　饮料瓶加湿器物场模型

图5－40　玩具水枪也可以用饮料瓶供水

物场模型如图5－39。

饮料瓶装水功能还可以用到玩具水枪上(图5－40)，以节省资源。

例4:一物属性应用的案例。

一个轮胎，由于它具有多种属性，如圆形、环形、外圆、内圆、质量、内空、弹性、尺寸，以及与它的应用相关的方方面面，它可以应用在很多场合，补充一物一场，构建完整物场，完成一个功能。下面列出已经被应用的场合，并画出了物场模型(图5－41)。还能进行一些补充吗?

废旧轮胎的高热值使它成为水泥厂、发电厂、纸浆厂和造纸厂等能源密集型产业很好的替代燃料。据美国环境保护署，轮胎在燃烧时产生的能量和石油一样多，比煤炭多25%～50%，而比木材多100%～200%。废轮胎已用来作为煤炭和木材的补充燃料。这些年来，越来越多的燃烧厂使用废旧轮胎作燃料。废旧轮胎发电厂就是用废旧轮胎代替煤。

图5－41　轮胎属性应用及物场模型

(4)使一个物的功能得到应用的练习。

练习1:家里的餐桌供吃饭用，桌面上承载碗筷各种餐具。餐桌就是一个承载平台，算是自身的一个功能。可以重新补物补场，构成一个完整物场，实现一种新的功能吗?画出物场模型。

练习2:砖头除了砌墙，还有别的用处吗?砖是一物，补物补场，画出物场模型。

练习3:SD卡就是一物(图5－42)，它有读写存贮功能;可与电脑连接，进行读写;除此之外，还可用在哪些地方，已知的未知的，画几个物场模型。

图5－42　SD卡

上面是把只有一个物的非完整物场，构建完整物场。下面是把只有两个物的非完整物场，构建完整物场。

2.有两个物，要补充一个场，构成完整物场，实现一个功能

(1)有两个物补充一个场构成完整物场的案例。

例1:撞钟。

如图5－43，有钟、有撞杆，只是有两个物，不是完整物场，什么都不会发生，钟是不会自己响的。只有推动撞杆撞钟，给钟一个机械力，钟才能响，这就是给两个物补充了一个机械场，构成一个完整物场，才实现了一个撞钟的功能(图5－44)。画出物场模型如图5－45。

图5－43　只有钟和撞杆两物

图5－44　撞钟才是两物一场的完整物场

图5－45　撞钟的物场模型

例2:如何增加摩擦力。

氧乙炔切割小车在钢板平面上运行不允许有滑动，也就是要求有足够大的摩擦力。要增大摩擦力，就要增大拖车的重量和体积，这又受到限制，不允许。如何在不增加体积的前提下，增加摩擦力呢?别的先不想，首先应用物场概念——两物一场。这里有两个物，车和钢板，要补充一个场，以增大小车车轮对钢板的摩擦力。先画物场模型。补充一个什么场(机械场—热场—化学场—电场—磁场，)可以增大车轮对钢板的摩擦力?显然磁场是最合适的，因为车下是钢板，能产生吸力。这里要补充的是磁场(图5－46)，磁铁体积小也是一个优点。当小车工作时，一块磁铁从车上与钢板接触，吸住钢板，增大车轮对钢板的压力，也就增大了摩擦力。两物一场，补充一场，解决了问题(图5－47)。

图5－46　钢板平面上的拖车

图5－47　增大摩擦力物场转换模型

例3:如何去掉多余的油漆。

有大量金属筒外表要刷薄薄的一层漆。涂漆简单快速的方法是将筒的孔堵上，将筒整体浸入油漆中，再提出。当然，这样外表油漆过多了。要将多余的油漆去掉，怎么办?

应用两物一场的概念。这里有两个物，圆筒表面和它上面的油漆，需要补充一个场。画物场模型。补充一个什么场能使油漆减少?自然会想到用甩的办法，用离心力把多余的油漆甩掉，留下薄薄的一层。具体实施是使圆筒高速旋转，靠离心力甩掉油漆。所以是补充一个机械场(图5－48)。

图5－48　去掉多余油漆的物场转换模型

例4:如何判断机油中是否有水?有一些精确测量方法，但费时又需要专门仪器。可有简单快速方法，判断汽车齿轮箱中机油是否有水?

用物场分析方法。这里有两个物，机油和水，要加一个场，加什么场(机械场、热能场、电场等等)，构成一个完整物场，就能判断水的存在?显然这里要确定一个能区分机油和水的属性差异，那就是沸点，水在摄氏100度就会沸腾。显然这里需要加一个热能场。具体的方法就是在一块金属片上滴一滴机油，用打火机在下面烧，一个热能场，如果出现沸腾，就判断机油中有水。画物场模型。

例5:让旗帜永远飘扬。把旗帜升到空心的旗杆上之后，没有风，空气是静止的，旗帜飘不起来，搭拉着，不好看。怎么让旗帜在没有风的情况下也能飘扬起来，也就是永远飘扬下去呢?下面用物场分析解决这个旗帜飘扬问题。

这里只有两个物，旗帜和空气。缺一个场，缺一个使旗帜飘扬的气流场。如何补上这个气流场呢?可以在空心旗杆下端装一个太阳能风扇向上吹风，旗杆上端开一些出气孔，对着旗帜吹风，旗帜就会飘扬起来。物场转换模型如图5－49。

图5－49　让旗帜飘扬的物场转换模型

(2)有两个物补充一个场构成完整物场的练习。

练习1:如何用一个体温表量出一个甲壳虫的体温?(图5－50)

提示:这里是有两个物。体温表和甲壳虫。

练习2:门帘在两片之间一般都有缝隙(图5－51)，蚊子苍蝇容易钻进。

如何能做到出入方便，不出入时又没有缝隙。画物场模型。

练习3:如何判断水管中水的流向。

室外有一段自来水管(图5－52)，如何用简单的方法判断水是从东向西流还是从西向东流，而不必去寻找水源。立即把问题与物场概念联系起来。两物一场，这里给出了什么?这里只给出了两物——管子和管中流动的水。如何判断水的流向?画物场转换模型。

图5－50　甲壳虫和体温表

图5－51　门帘

图5－52　水管水流的方向

3.有一物一场，要补充一个物，构成完整物场

有两种情况:

一种情况是，有一物一场，物与场是独立的，需要补充一物，构成完整物场，实现一个功能。

另一种情况是，一物一场是一种新技术或已有技术，场是由物生成的不可分开，如一块磁铁就是一物一场，磁场是由磁铁生成的，需要补充一物，构成完整物场，以实现一个新的功能;超声波发生器、激光发生器、琴声、喇叭等等，都是这种一物一场的形式，构建完整物场，就是在寻找新的应用领域。

(1)一物一场补充一物的案例。

第一种情况:一物一场是独立的，补充一物，构成完整和场。

例1:高压输电线路导线化雪的物场问题。

2008年春，我国南方发生雪灾，由于没有防护措施，致使高压输电线路导线结冰。出现高压输电线路断线倒塔，造成大面积停电，后果严重，造成重大经济损失。图5－53就是当时的情况。

图5－53　输电线路的冰雪灾害

如何融化高压输电线路导线上的积雪?应用物场概念。

一物是落在导线上的雪，要把这雪化掉，以免冻结成冰。化雪要有能量场，系统内有一个能量场，就是导线中流动的电流。只是这个电流很小，不能产生热量把雪化掉。但总算有了一物一场，再补充一物，构成完整物场(图5－54)，就可能实现化雪功能。补充一个什么样的物能化雪呢?显然这个物必须能发热。这里的问题是，导线中的电流太小不能产生热量，补充的物必须要把电流放大，进而能够发热化雪。根据电磁感应原理，这个物应该是缠绕在导线外面的短路线圈，只要电阻足够小，感应电流就会足够大，使导线发热，以融化导线上的积雪，在线路上每隔5米装个感应线圈就足够了。

图5－54　高压输电线路化雪的物场模型

出来了一个问题。大热天又不下雪，还有感应环流发热费电，岂不是浪费?显然应该在下雪的温度时，才产生环流。这就要求金属感应线圈材料的居里点在摄氏零度。零度以上，不结冰，感应线圈的电阻很大，没有环流;零度以下，会结冰，感应线圈的电阻变小，产生环流融冰雪。所以，这里要补充的物是居里点在零度的线材绕成的短路线圈。补充这一物，一个感应线圈就解决了导线结冰的问题。

例2:锅烧热了——一物一场等着鱼下锅。

炉子上的锅烧热了，就是一物一场，S2锅和F温度场，正是两物一场三缺一，就缺一个物S1。赶快把要烧的鱼S1补充进锅里头，构成一个两物一场的完整物场，实现一个烧鱼的功能。物场模型如图5－55。

图5－55　烧鱼的物场模型

下面的例子属于第二种情况，即一物一场是一项新技术或已有技术，补充另一个物，是要开辟新的应用领域，创造具有新功能的系统。

例3:对牛弹琴——开发音乐的新领域。

钢琴发出悦耳的琴声，本是一物一场。兴办钢琴音乐会补充了另一物就是听众，实现一个欣赏音乐的功能。首先画出钢琴音乐会的物场模型(图5－56)。这里补充的是听众，是否可以补充别的什么，开发音乐别的功能。为了开发音乐新领域，对听众进行置换。也就是说音乐除了给人听之外，还可以给什么听，这是思维求异，以产生一个新的功能。选择的结果是给牛听——对牛弹琴。结果产生一个新功能——牛多产奶。画对牛弹琴的物场模型如图5－57。

除对牛弹琴外，音乐还可给什么听?以开拓更广阔的音乐领域，这是思维发散。如果对鸡弹琴又如何?这是从对牛弹琴到对鸡弹琴。画出物场模型。笔者认为，这也是一种物场变换。

图5－56　钢琴音乐会

图5－57　对牛弹琴物场模型

例5:高音喇叭是一物一场。以前城乡各地都装着高音喇叭，整天喊叫，实在是一种令人讨厌的噪声。画高音喇叭对人的物场模型(图5－58)。人耳不喜欢噪声，万物之中有没有喜欢噪声的?这是一个研究课题。

结果美国人发现西红柿喜欢噪声。用高音喇叭对西红柿放噪声，结果西红柿产量大增。用西红柿置换人耳，画对西红柿放噪声的物场模型。把人耳换成西红柿。这也是一种物场变换(图5－59)。采用这种物场变换，可以产生许多新的功能、新的系统。展现了创新的天地是多么广阔。

图5－58　高音喇叭对人的物场模型

图5－59　对西红柿放噪声物场模型

例6:磁铁。永久磁铁或电磁铁，都是一物一场——磁铁和磁场。如果补充另一个物，构成一个完整物场，就能实现一种功能，产生一个新产品。

磁铁及磁性材料已经得到极其广泛的应用。好像是哪里都可以用一下。它本身是一物一场，补充另一个物，就是应用对象，就成一个新的系统(图5－60)。

图5－60　磁铁应用及物场模型

一项新技术产生，诸如激光、超声波、红外线、微波、纳米等技术，总希望得到广泛的应用。这些技术本身就是一物一场。这种应用，实质上就是构建完整物场，寻找另一个物，就是应用对象。这也就是用新技术寻找开拓创新领域的方法。下面分别就几种技术构建完整物场，开拓应用领域的情况。

例7:激光——激光器+激光(图5－61)，一物一场，寻找应用对象，构成完整物场。

图5－61　激光器

激光可由各种激光器产生。激光器及其产生的激光，是一物(S2)一场(F)，是不完整物场。寻找应用对象(S1)就构成一个完整物场。

A.寻找应用对象S1，用激光打飞机。画物场模型(图5－62)。

B.寻找应用对象S1，飞机用激光攻击地面。画物场模型(图5－63)。

图5－62　激光打飞机物场模型

图5－63　激光攻击地面物场模型

C.下面是激光的许多应用(图5－64)，请一定要画出两物一场的物场模型。要建立两物一场的强烈概念。

例8:红外线——红外线发生器+红外线，一物S2一场F。寻找应用对象，就是寻找另一物S1，构建两物一场，实现一个新的功能。

下面众多红外线产品(图5－65)，也都是一物一场的不完整物场，补充另一物，才能成为能实现功能的完整物场。

例9:超声波——超声波发生器+超声波，一物S2一场F。寻找应用对象，就是寻找另一物S1，构建两物一场，实现一个新的功能。

图5－64　激光应用

图5－65　红外线产品

下面众多超声波产品(图5－66)，也都是一物一场的不完整物场，补充另一物，成为完整物场，并画出物场模型。能否再开发一个微波新的应用场所?也就是找出一个S1。

图5－66　超声波产品

例10:微波——微波发生器+微波，一物S2一场F。寻找应用对象，就是寻找另一物S1，构建两物一场，实现一个新的功能。

下面众多微波产品(图5－67)，也都是一物一场的不完整物场，补充另一物，成为完整物场，并画出物场模型。能否再开发一个微波新的应用场所?也就是找出一个S1。

图5－67　微波应用

(2)有一物一场补充一物构成完整物场的练习。

练习1:一块永久磁铁就是一物一场，能补充一物，也就是寻找对象，产生一个新的用途吗?

练习2:阳光就是一物一场:S2太阳光线+F温度场。再加上一物S1，就构成一个完整物场，实现一个功能，其实这就是太阳能的利用(图5－68)。太阳能已经得到广泛应用。下面列举太阳能热水器和太阳能发电两个例子及其物场模型，然后请列举更多的太阳能应用的案例及其物场模型，特别是根据自己的创意所产生的新概念设计。都要画出一物一场太阳能利用物场模型。

这里顺便介绍一个不是直接利用太阳光发电的太阳能发电厂，这就是西班牙太阳能发电厂。

西班牙太阳能发电厂。它不是直接利用太阳能发电，构思巧妙，利用了空气流动这个中间环节，转换成风力发电。发电厂由下列四部分组合而成。有一个很大的透光的太阳能温室，直径10公里，圆周上开有一些进气口。温室的中间竖立一个高大的抽风烟囱，高762米。烟囱的正下方安装一个发电机，它的轴朝上对着烟囱，轴上装一个大风扇。这个发电厂虽然面积很大，烟囱很高，却是一个结构很简单、特别是不用燃料的发电厂。工作原理:阳光透入温室烘热室内空气，由于高大烟囱的抽气作用，使热空气不断上升抽出，室外的冷空气不断补充，形成强大的气流，推动风扇叶片旋转，带动发电机发电。发电能力达到400万千瓦，是大型发电厂。请画出此一物一场太阳能发电的物场模型。

图5－68　太阳能利用

另外，西班牙近年又建设了欧洲最大的太阳能电站，也不是直接利用太阳能。如图5－69～图5－71所示，电站有1000多块镜面板，像向日葵一样朝向太阳，受到阳光照射，并将光线反射到两座165米高的高塔上，高塔内的水被加热、煮沸，产生水蒸气，驱动汽轮机发电，可以支持18万户家庭用电;相当于每年减排60万吨温室气体。请画出此一物一场太阳能发电的物场模型。

图5－69　一千多块镜面板反射阳光到高塔

图5－70　两座高塔集中阳光水蒸气发电

图5－71　阳光电厂全景

练习3:遥控器也是一物一场。

遥控器是一个电子器件，是一物，它发出的红外线控制信号，就是一场，所以遥控器是一物一场，补充一个它所能控制的物，就构成一个完整物场，实现一个控制功能。遥控器最早应用在电视机上，后来应用在空调上，列举还有哪些地方用遥控器，还有新的用途吗?全部画出物场模型。

练习4:望着海浪翻滚就会出神(图5－72)。浪是一物一场，补充什么物，构成完整物场，可实现一些什么功能?画物场模型。

练习5:打针也是一物一场，补充的物，除了人、畜之外，还可以补充什么，打针还可以用在什么地方?画物场模型，补充一物。

图5－72　海浪

图5－73　电磁感应炉溶化金属

练习6:氧化铝晶体只能在纯净熔化的情况下产生，用白金坩埚来熔化氧化铝都不行，因为白金原子会熔进去。只能是在氧化铝中熔化氧化铝，拿一个氧化铝坩埚装进氧化铝。如何加热熔化氧化铝?比较理想的方法就是电磁感应加热，即在坩埚外面套上线圈，如图5－73，通交流电产生交变磁场，如果坩埚中是金属，在交变磁场作用下，就会产生涡流加热溶化。问题是氧化铝是不导电的绝缘体，自身不能产生涡流加热，即电磁场对氧化铝不起作用。这里是一物一场。画物场转换模型，根据物场理论基础，提出解决方法。

练习7:红外线发生器与红外线是一物一场的不完整物场，还可以应用在什么场合?补充这一个物。

练习8:超声波发生器与超声波是一物一场的不完整物场，还可以应用在什么场合?补充这一个物。

练习9:微波发生器与微波是一物一场的不完整物场，还可以应用在什么场合?补充这一个物。

练习10:激光发生器与激光是一物一场的不完整物场，还可以应用在什么场合?补充这一个物。

上面讲了物场分类表第1层次物场变换，把不完整物场转换成完整物场，创造一个新的功能系统，实现创新。下面进入第2层次的物场转换(图5－74)。第2层次主要解决3种典型完整物场问题物场的转换问题。