读爱因斯坦“论科学”篇中的“直觉和灵感”思想有感

爱因斯坦“论科学”篇中的“直觉和灵感”思想一．读《爱因斯坦文集》的“论科学”篇，对其中爱因斯坦表达的主要观点作以梳理，归纳为九点：

1.直觉和灵感，想象力比知识更重要，知识有限，而想象力推动进步，是知识进化的源泉，想象力是科学研究中的实在因素；

2.科学工作的基础是相信世界在本质上是有秩序的和可认识的这一信念（类似于宗教情感的预设）；

3.音乐和物理学因同样表达对未知的东西的渴求而联系在一起，二者反应不同，但相互补充，人类视图创造合理的世界图像，以获得在日常生活中不能达到的安定；

4.科学是为科学而存在，不从事自我表白，也不进行荒谬证明；

5.规律绝不会是精确的，任何论题和证明的底层都留着绝对正确的教条的痕迹；

6.自然科学工作者借助宗教感情，让其扮演大人的角色，以引导作为小孩的自己来表达自己发现的相互关系；

7.感官认识宇宙，间接地反映着实在世界的客体；

8.除我们的宇宙之外，没有别的宇宙，人类理智倾向于把符号当作某种实在东西，往往引起哲学上和逻辑上的错误；

9.人类由于自身理智的局限性，无法理解到更高层次的四维甚至更高的空间，也无法理解上帝。

二．对爱因斯坦“直觉”思想浅析

《爱因斯坦文集》第一卷中“论科学”篇，开篇第一句话就是“我相信直觉和灵感。”把这对思维方式的交代作为开头，也显示出在爱因斯坦的科学研究生涯中，直觉的重要地位。而对于直觉思维的描述，爱因斯坦也是形成了一套自己的体系，并能清楚地进行描述和界定，直觉也绝不是我们猜想中的那种天马行空的胡思乱想。1952年5月爱因斯坦在给索洛文的信中提出了思维同经验关系的著名图式，对科学直觉在科学创造中的作用做了明确的描述：

爱因斯坦对此图做了说明：

1.Ɛ（直接经验）是已知的。

2.A是假设或者公理，由它们推出一定的结论来。

从心理状态方面来说，A是以Ɛ为基础的，但是在A和Ɛ之间不存在任何必然的逻辑关系，而只有一个不是必然的，直觉的（心理的）联系，它不是必然的，是可以改变的。

3.由A通过逻辑道路推导出各个个别的结论S，S可以假定是正确的。

4.S然后可以同Ɛ联系起来（用实验验证）。这一步骤实际上也属于超逻辑的（直觉的），因为S中出现的概念同直接经验Ɛ之间不存在必然的逻辑关系。

但是S同Ɛ之间的联系实际上比A同Ɛ的关系要不确定的多，如果这种对应不能可靠无误地建立起来（虽然在逻辑上它是无法理解的），那么逻辑机器对于“理解真理”将毫无价值。（例如，神学）。

这一切的中心问题就是思维领域同感官的直接经验之间的永恒存在的有问题的联系。1

根据爱因斯坦的说明，这里有三个过程：

第一，从Ɛ到A，科学的公理体系A是以直接经验Ɛ为基础的，但爱因斯坦认为，在A同Ɛ之间不存在任何必然的逻辑联系，而只有一个不是必然的直觉（心理）的联系。

第二，从A到S，由科学的公理体系A推出个别命题S，S´，S´´，这是逻辑的道路。从推演的角度来说，这是一个反推的过程，用已有的公理来推演个别命题的真伪性，也就是用在假设成立的条件下形成的公理，来反推更多和假设条件同级别的个别个体的正确与否。

1阿·热《可怕的对称》湖南科学技术出版社，1992年版，第9页。

第三，从S到Ɛ，从直接经验Ɛ验证个别导出命题S，S´，S´´，这又不是逻辑的道路，因为S，S´，S´´中出现的概念同直接经验Ɛ之间不存在必然的逻辑联系，所以这一步骤实际上是属于直觉的。这一过程，就是人对事物的符号化过程，依靠头脑中出现的意象化符号进行思维关系的处理，而从物理实体到符号代表的过程，就是直觉的过程，这些符号有实体作为对象依据，却又对两者间的联系无迹可寻。

由此可看出，在科学公理的创立和科学命题的验证中，直觉起着重大作用，而科学公理体系的提出又是科学创造的第一步，所以在科学创造中，直觉思维居于首要地位。

在从直接经验Ɛ到公理体系A和从导出命题S到直接经验Ɛ这两个直觉过程中，有几个问题需要说明：

1.直觉以经验为基础，并非纯粹思辨，爱因斯坦历来认为理论必须与经验为依据，他所说的直觉的依据是对经验的共鸣。

2.直觉不是经验的归纳，不能单从经验中产生出来，爱因斯坦曾说过：“一个理论可以用经验来检验，但并没有可以从经验建立理论的道路。”他认为“科学并不就是一些定律的汇集，也不是许多各不相关的事实的目录。它是人类头脑用其自由发明出来的观念和概念所做的创造。”，因此，直觉是人类智力的创造性思维。

3.直觉是一种直接的理解和领悟。它不经过通常的三段式的推理，由直觉思维所得出的公理和概念据有类似于几何公理的自明性。

4.科学公理与直接经验之间的关系不是必然的，但科学活动中二者必须要建立一种可靠的完备的对应关系。为了证明科学命题的可靠性，使其获得实在的意义和内容，科学家要进行实验，选择恰当的实验对科学命题进行验证，确定对应关系，要凭借卓越的洞察力，这种洞察力就是直觉力。在验证过程中，不管实验做对多少次，对于验证的命题和结论来说，只能增加说服力，而不能使它变成一种逻辑的必然证明。但实验不能一直做下去，这就需要科学家具有一种直觉的判断力，确定某种实验为决定性实验，以实验事实确证科学命题的可靠性。

但这种直觉过程为了证明自身结果的有效性和合理性，不得不进行更多的更细致的佐证，为了说明细枝末节的问题，不得不设立更多具体的假说和公理，试

图来适应一切。但过多的假说建立的公理和过多的公理推演出来的经验事实，难免不让人产生怀疑，这么多的先决条件，是否也有一种为了想要的结果而增设先决条件的嫌疑。

对此爱因斯坦提出了“逻辑简单性”原则。认为“一切科学的伟大目标，既要从尽可能少的假说或公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。”他认为这是现代科学理论的基本特征，“相对论是理论科学在现代发展的基本特征的一个良好的例子”2爱因斯坦在其一生中多次阐述这一思想，他说；“我们在寻找一个能把观察到的事实连接到一起的思想体系，它将具有最大可能的简单性，我们所指的简单性，并不是指学生在精通这些体系时产生的困难最小，而是指这体系所包含的彼此独立的假设和公理最少。”3“一个理论可以用经验来检验，但是并没有可以从经验建立理论的道路。”“一种理论前提的简单性越大，它所涉及的事物的种类越多，它的应用范围越广，给人的映象也越深。”，同时，爱因斯坦还指出，“逻辑简单的东西，当然不一定就是物理上真实的东西，但是物理上真实的东西，就一定是逻辑上简单的东西，也就是说，他在基础上具有统一性。”并称自己“成为一个到数学的简单性中寻求真理的唯一可靠源泉的人。”4爱因斯坦的“逻辑简单性原则”真正为他的直觉思想体系设立了一道坚固的屏障。

对于科学，传统认识上认为这是最接近宇宙真理的尝试，但现在以科学的基础来看，建立在假设为真的基础之上的科学公理，它的真实性只是在还没有人发现反例来进行证伪，而直觉作为一种人的个体感受系统，传统认识上认为这是最不可靠的依据，不可见、不可说、甚至不可理解，但往往直觉之下产生的假设会被科学的公理推演所证明。所以，对人类来说什么是真实，什么是虚假，这一差别只存在于人类认识能力的有限性上，人类的认识能力将自身局限于四维空间以内，就像是动物的认识局限在二维空间一样，因为无知所以不能跨越，就此，人类世界和宇宙世界相区分，从认识上就被隔离开来，人类所能做的只是在人类世界中为自己设计一套规则，而面对宇宙世界只能依靠直觉感知到其存在，却是触手所不能及，而科学则是连接两个世界唯一的可能，即使看起来大部分尝试一旦经历时间而被证伪时，显得人类自身是多么的荒谬，但这一尝试带给人类的是可

2许良英、张岱年编译《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，1976年版，第262页。

3许良英、张岱年编译《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，1976年版，第298—299页。

4许良英、张岱年编译《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，1976年版，第380页。