1.3.3 当采学科向前掘进的历史条件

在科学史上，有一些著名的发现是划时代的重大事件，它们标志着人类的科学研究由一个层次向另一个层次的转移（见表1.4）。

经大量科学事实证实，在当采层次中的各种运动形式之间的换能效应基本完成之后，当采学科才会由一个层次向另一个层次转移。

比如，19世纪初，在当采层次由分子层次向原子层次转移的时候，人类已经发现了将引力与机械运动联系起来的真空压力效应（1654年），发明了将热能转化为机械能的蒸汽机（1768年），发现了将热能与化学能相互转化的氧化还原反应（1783年），还发明了将化学能转化为电能的伏打电池（1800年）等。也就是说，渗透在分子层次中的各种运动形式之间的换能效应已经基本完成之时，人类才能开始更深层次的“开采”，这也是当采层次转移的必要条件。

又比如，19世纪末，当当采学科由原子层次向核子层次转移时，也遵循了上述规律。在原子层次的基本换能效应还没完全“发掘”出来时，电子一直未被人类发现，只有在人们发现了热能与化学能、电能交换的焦耳热效应（1843年）、热能与电能间的温差电效应（1821年）及其逆效应（1834年）、机械能与电磁能的电磁感应效应（1831年）、机械能与电能的压电效应（1880年）、光能与电能的光电效应（1888年）及光电伏打效应（1877年）、电能与磁能的磁生电的电动势效应（1879年）之后，电子的荷质比（e/m）才从不同的方法中被测出，从而正式确定了电子的存在，标志着人类正式跨入了核子层次的研究领域。

所以说，当当采层次中的基本换能效应被发现采掘完之后，人类才能够转入下一个当采层次的科学研究。那为什么“基本换能效应的完全发现”会是当采学科转移的条件？正如凯特洛夫所说：科学生长点的条件是在“社会需要和科学逻辑的交叉点上”。前面已经讲过，科学发展生长的内在逻辑是由宏观向微观、由低结合能向高结合能的方向发展的。而社会需要在科学上的主要表现是人类对能源的需要，能源是社会对科学的基本需要，其他需要比如材料、信息等需要都是为了更好地获得新能源。人们要获得新能源，就必须通过换能技术来实现，也就是说，通过将新发现的科学中的“换能效应”物化到换能技术上，这样才能够使新的科学发现服务于社会，从而满足人类的各种需求。比如，我们现在使用的电炉是“电热效应”的物化结果、电机是“电磁感应”的物化结果、光电管是“光电效应”的物化结果、电子管是“电真空效应”的物化结果、电池是“电化学效应”的物化结果等。通过这些换能效应的物化而产生的新技术，一方面直接转换成了生产力为社会创造财富，另一方面又为科学研究提供了更先进的实验设备，使得人类对科学的研究更加强有力，人类对未知世界的探索必将有新的突破。