《爱因斯坦的指南针》

《爱因斯坦的指南针》（精选5篇）

《爱因斯坦的指南针》 第1篇

在光学的发展史上,曾有过“微粒说”和“波动说”相争的局面,其中微粒说以牛顿和爱因斯坦为代表,波动说则以麦克斯韦和惠更斯.杨.菲涅耳为代表。微粒说认为光的本质是微粒,即现在所称的“光子”;波动说认为光是由一种叫“以太”的介质快速振动所产生的。

微粒说的出现早于波动说,最早由牛顿在十八世纪初期提出。他认为光是由发光体发出的微粒所构成的。牛顿通过实验,不仅发现光经过棱镜出现牛顿环、色散、衍射现象以及经过晶体变成双折射等现象,而且还发现具有直线传播的特点,并认为粒子从光源往外飞,通过均匀物质形成等直线运动。牛顿的微粒说可以完整地解释了光的反射定律,但是在解释光的折射定律时,却遇到了难题。微粒说只能解释一些特殊的折射现象,对于一般情况下的折射却无法解释。包括牛顿发现的牛顿环也无法得到合理的解释。与此同时,光的波动说对微粒说造成了冲击,由最初的以太波动理论发展到后来的电磁波动理论。然而不管是哪种光学理论,似乎都存在一些漏洞。

正当“微粒说”和“波动说”难分秋色之时,爱因斯坦在20世纪初基于普朗克的量子理论,发表了论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,提出了光量子假说(也就是光子论),此理论完全没有考虑以太的存在,并合理有效地解释了光电效应的四大规律,具有划时代的意义。

二、爱因斯坦光子论的内容

20世纪初爱因斯坦在德国物理报刊上发表了论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,此论文阐述了光量子假说。在论文的开头,爱因斯坦就认为电磁波理论虽然能解释某些光的现象,但是并不能解释全部现象,其理论仍存在诸多矛盾。爱因斯坦认为光不仅在发射和吸收中存在不连续的现象,而且在空间的传播过程中也不连续,这些不连续的能量子被他称作“光量子”。为了证明光量子假说,爱因斯坦采用统计学的方法进行了推导。常温条件下,当体积为V0的n个气体分子被限定在一定体积范围中,引起熵S的有限可逆变化如下:

针对辐射,假设维恩公式有效,令体积为V0,在v到v+dv的频率间隔之间,辐射被限定在V中使得熵的变化量为:

在以上光量子假说的基础上,爱因斯坦进一步明确:光的产生和转换规律似乎也能按照以上方式建立,光也是由以上假设的能量子所组成的。也就是说,光量子假说关乎自由电磁辐射的量子特征;把光的特征推广到光和物质间相互作用构成了启发性原理。以上这些发现可以说意义重大。

爱因斯坦的光量子假说可以成功解释光电效应,具体解释如下:

基于启发性原理,爱因斯坦对光电效应进行了整理:一个光量子把其所有能量传给一个电子,这个光量子传递的能量独立于其他光量子,某物体内部跃迁的电子在到达物体表面之前,会损失能量,假设能量损失等于零时,跃迁的电子能量为Emax,可以得下面的关系式:

上式中,v代表辐射频率,P代表从表面跃迁的电子需要的能量,此式子可以有效解释光电效应中跃迁的能量和光强没有关系。

光电效应定律的发现,使得爱因斯坦获得了1922年的诺贝尔奖。光量子理论提出后几年,爱因斯坦再次发表论文,并在光量子假说的基础上提出光具有波动性和粒子性的特点,这是爱因斯坦首次对波粒二象性学说的探讨,这一学说也成为现今最权威的学说。

三、爱因斯坦光子论的革命意义

量子论在20世纪初的发展,可以说是一场伟大的革命,它一次次推翻了旧的物理学秩序,量子论建立在经典理论的基础上,依靠一些有趣的发明和法则,尽管体系不够完备,但是在和传统的理论斗争时,也具有相当大的优势,可见量子理论的出现具有建设性和划时代的意义,然而时代的发展,20世纪初的量子理论也被称为“旧”的理论。

爱因斯坦在光量子假说提出后,遭遇了强烈的阻力。这位科学家完全是从一个全新的角度思考问题,推翻了光的本质,并且大胆质疑具有强大支持力量的麦克斯韦的电磁理论。光量子理论虽然合理解释了光电效应的规律,但是却遭到了物理学界强大阻力,就连量子理论的奠基者普朗克也提出了反对意见。哪怕是十年后光电效应被证实的情况下,还是有许多人不接受光量子的存在,称其“毫无根据”。光的波粒二象性在当时也很难被人理解,尤其是不符合物理形象的审美观,物理方程中也没有解释二象性的方程式。

1926年物理化学家刘易斯在自己所著的《光子的守恒》中提出了“光子”一词,从此“光子”一词便代替了“量子”,由此爱因斯坦的光量子理论也被称作光子论。另外,1923年的康普顿效应实验对光的波粒二象性进行了清晰的证明,并且得到了光子被静止电子散射的相对运动学关系。此后,光量子理论便发展成了光的波粒二象性学说,并得到物理学界的普遍认可。

四、结语

爱因斯坦光子论的提出,冲破了传统物理学理论的桎梏,对普朗克的量子论进行了继承发展,对麦克斯韦的电磁理论进行了大胆质疑。在光学的发展史上,光子论是一颗璀璨的明珠,照亮了光学的发展方向,对光的波粒二象性学说的提出了奠定了基础,具有强大的建设性和划时代的意义。

摘要：爱因斯坦的光子论是站在粒子说的角度上提出的,他是粒子说的代表人物。本文介绍了爱因斯坦光子论的提出背景,并阐述了其主要内容和重要意义,以期为广大研究光子理论的学者提供参考。

关键词：爱因斯坦,光子论,意义

参考文献

[1]高选树等.从牛顿粒子说到爱因斯坦光子论[J].川北教育学院院刊,2011.

[2]王武生.用波动理论对光电效应的重新解释[J].发明与革新,2012.

爱因斯坦的故事 第2篇

爱因斯坦来到这个世界时，是和别的孩子没什么两样，还有点迟钝，三岁还不会说话，他的母亲还担心爱因斯坦有什么病呢!上学后希腊老师常常说他很“笨”。爱因斯坦也自己回忆说：“主要是记忆力差，特别苦恼记单词和课文。

在爱因斯坦四岁时，他父亲送了一个罗盘(注：罗盘是指南针)给他，爱因斯坦用手指转动罗盘，改变它的方向，一松手，指针回到了原处，始终指向北，他百思不得其解，去问父亲，父亲说他太小不懂，爱因斯坦就立刻叫父亲教他认字，好让他明白多一些。

爱因斯坦的科学精神与统一场论 第3篇

一、树立科学精神, 不随波逐流

量子的概念是普朗克在1900年发现的, 但这个伟大的发现并没有引起普朗克和人们的兴奋。是爱因斯坦发现后把它挖掘出来, 并提出了伟大的假设光电效应, 为量子学的发展奠定了极其重要的基础。在量子学方面, 普朗克和爱因斯坦都是无可争议的科学巨人。有人说, 爱因斯坦完善广义相对论时花费了十年时间, 而提出光电效应假设时, 却不怎么花费气力;因此, 他就对量子学不怎么关爱, 以至发现新量子论的哲学观念有叛逆成分时就否定它?否。爱因斯坦创立了狭义相对论和广义相对论是因为他有强烈的科学精神和过人的天赋, 与他挑战波尔为代表的哥本哈根新量子论是两回事。爱因斯坦的性格独立不羁, 对科学研究情有独钟, 对未知世界勇于探索敢于献身。20世纪二三十年代, 许多人仍不理解相对论, 希特勒甚至叫嚣要组织一百个德国顶级科学家揭穿相对论的荒谬。也有人对他进行人身攻击, 说相对论是他的前妻创立的, 爱因斯坦剽窃了她的成果等等。爱因斯坦对金钱名利十分看淡, (1) 一些乱七八糟的事不太关注。对希特勒的挑衅, 他也只是淡淡一笑, 说:“只要有理, 一人就足够了, 哪需一百人。”但对新的量子论, 他想得更多, 虽然每次论战, 都是波尔他们赢, 但他总是感到对方实证不足, 回去以后又潜心钻研。有人说他的思想顽固, 像牛顿的晚年一样, 盲目地研究上帝, 并要找出个尽善尽美的公式和规律来完善自己的统一场论。是的, 爱因斯坦和牛顿一样, 都是人类历史上最伟大的科学家, 但爱因斯坦的个性更平和, 更大度。他没有牛顿晚年时对上帝的关注, 他更注重自己的科研工作。作为一个科学家, 尽力地完善自己的科研理论体系是没有什么不对的。但爱因斯坦选择的课题太艰深, 他的研究手段又极其简单, 只用一只笔和一些纸。当年他就是靠一支笔和几张纸竟然匪夷所思地创立了相对论, 把整个经典物理世界给冲得底朝天。但此时, 攻克微观世界光有运算、推导、假设是不行了。那些小得惊人的量子, 就是最精密最昂贵的仪器也难奈何它们。比如新量子论的关键理论测不准原理。光子和电子都是量子, 电子放大若干亿倍, 才像颗米粒大, 光子比它还小一点。观测电子时是通过光, 当光子一碰到电子, 刚观测到它, 它就跑掉, 消失, 这样就无法测到它运动的速度和方向;而要测到电子运动的速度就观测不到电子, 因为电子不但小, 而且运动速度极快。这就是量子的测不准的原因, 谁也拿它没办法。所以, 波尔和哥本哈根的科学家们经过长期的观测、计算、试验, 对量子的运动方式研究透彻了, 才创立新量子理论, 它颠覆了物理世界, 成为自然哲学中最彻底的革命思想。爱因斯坦也是科学界的革命者, 但他另有自己的看法。首先, 他用哲学的观点看问题。哲学也属于科学范畴, 此前, 任何一门没有成熟独立的科学学科都包含在哲学之中, 如牛顿的伟大著作就叫作《自然哲学之数学原理》[1]。爱因斯坦认为, 现代哲学的基本原理组成了我们所有人生活的世界, 这些原理是活生生的, 是经过千百年实践检验证明的。而波尔他们仅凭现有的科研事实就否定了哲学家们几千年来发现与创立的原理, 太轻率。其次, 他手中还掌握有量子论的不少破绽, 特别是他的主将天才的薛定谔1926年创立了闻名二十世纪的波动方程 (1) 及后来提出的“猫的悖论”, 在他的指导下成了制约新量子论的利器。因受科研条件的限制, 当时连强力和弱力还没发现, 所以无论他怎么努力, 统一场论总是被波尔他们打垮。他虽每战每败, 却每败每战, 和对手一起促进了物理科学的不断发展。他说:“在科学上, 每一条道路都应该走一走, 发现一条走不通的路, 就是对科学的一大贡献。那种证明此路不通’的吃力不讨好的工作就让我来做吧!”爱因斯坦这种勇于探索的伟大科学精神永远值得我们学习。

二、统一场论的前景

爱因斯坦认为, 宇宙是物质的, 是连续可分的。几千年前, 中国就有哲学家提出一个论点:一根木头每天分成两段, 一万年也分不完。这个论点几千年来没有多少人反对。但新量子论创立后, 不少人就反对了。他们认为, 物质被分成小到一个普朗克空间后, 就不能再分了;就像你付给别人钱, 可以给若干元、角、分, 但小于分的就给不了, 因为没有比分更小的钱。而测不准原理这个宇宙规律也摆在那里。但赞成现代哲学原理的人则反驳, 这样比喻不恰当, 普朗克空间虽极小, 放大若干亿亿倍它就如根头发粗, 如果再放大1亿倍, 还不可以分割吗?那时测不准原理也就不应再存在。这种反驳只是个推论, 量子论还是把自然哲学思想体系撞裂一个大口子。19世纪时, 恩格斯在阐述自然哲学问题时也说过, “物质的分割是有限的, 它小到一定的程度就不能再分了。”这是一次更早的自然哲学思想革命探讨, 但也仅此而已, 马克思恩格斯的哲学理论还是以辩证唯物主义为主。物质的有序运动、矛盾的对立统一、事物的因果关系等等还是马列主义哲学的主体。而此时爱因斯坦和波尔已不再是只用假设或探讨说话, 双方都是伟大的科学家, 各自手中都掌握着极其先进的科学知识。这场论战的胜负只能通过统一场论和量子论的大战来解决。

最激烈的决战发生在1930年在布鲁塞尔召开的第六届索尔维会议上。此前在1927年第五届索尔维会议上, 波尔和爱因斯坦的大战就发生了。那次爱因斯坦和薛定谔被打得大败。双方经过三年的准备, 又开始新一轮的大战。出席该会议的人员是全球顶级科学家。会议中, 论战很快开始。不久, 轮到爱因斯坦发言, 他深知量子论的厉害, 他把主要火力对准测不准原理这个关键部位。他设想一个箱子, 箱子有个孔, 里面关着许多光子, 在一定的条件下, 每次以够快的速度打开箱子的门一次只放飞一个光子。因为时间极短, △t是足够小的, 这时箱子里的光子少了一个, 那么它就轻了一点。用个理想的秤来秤一下。假如箱子轻了△m, 那么飞出去的光子重△m, 根据相对论的质能方程E=mc2, 就可以精确地算出箱子内部减少的能量△E。

那么, △E和△t都很确定, 波尔的主将海森堡的公式Et>h也就不成立。所以, 整个量子论是错误的。

刚才还轻松愉快的波尔, 听完爱因斯坦简练明晰的发言后, 立即目瞪口呆, 不知所措, 半天回不过神来。这一下, 波尔被爱因斯坦彻底地打蒙了。散会时, 波尔像个绝望而不肯放弃的小孩, 紧跟在爱因斯坦的身后, 语无伦次的说个不停。他对爱因斯坦说, 您错了, 您肯定错了, 如果是这样, 物理世界就完蛋了。是啊, 爱因斯坦用他那非凡的相对论一下就把波尔和他的同事、学生们千锤百炼才创立的量子论摧毁, 这是令人多么心碎, 多么绝望的事啊!爱因斯坦则带着长者的风度飘然而去。这时, 全世界伟大的科学家们目睹了这场惊心动魄的大战, 心中无比激动和紧张。

波尔不知自己是怎么回到住处的, 他把自己关在房子里, 慢慢地回过神来, 开始回顾、计算爱因斯坦的假设。波尔不愧是个伟大的科学家, 他不但有渊博的学识, 作为哥本哈根理论物理研究所所长, 他思想激进, 为人宽厚, 身边聚集着一批年轻、个性各异的天才科学家。他不但自己学有大成, 还善于把别人最新的知识融会贯通到自己的学识中来。很快, 他就进入爱因斯坦“相对论”的生理状态, 潜心寻找爱因斯坦的破绽。整整一个晚上, 在他的感觉上, 不过弹指一挥间。次日, 他终于找出了爱因斯坦的破绽。原来, 过分自信的爱因斯坦忽视了相对论中的红移效应。因为引力场可以使原子频率变低, 也就是红移, 等效于时间变慢。当人们测量一个很准确的△m时, 其实它们在很大程度上已改变了箱子里的时钟, 造成了一个很大的不确定的△T, 也就是说, 在爱因斯坦的那个装置里, 假如你能准确地测定出箱子轻了若干分量, 你仍无法控制那个光子飞出的时间, 因为箱子里的时间已在你测定箱子重量时变化了。所以, 量子论的测不准原理是正确的, 爱因斯坦的相对论正好给它做了证明。

毫无疑问, 前一天被打得彻底绝望的波尔和他的团队在第二天的会议上扬眉吐气了。爱因斯坦这次反击量子论, 如1915年密立根想用实验来证明光量子图像是错误的而结果和愿望却相反一样, 正好证实了爱因斯坦的光电效应方程是正确的, 推动了量子学的发展。这是科学的喜剧。

1955年和1962年, 爱因斯坦和波尔这两位伟人相继离开人世时, 双方也没决出最后胜负。但他们的后继者却没有停止探索步伐。

到了1968年, 一个重大的历史时刻提前一个世纪到来了, 意大利物理学家维尼基亚诺随手翻阅了一本数学书, 找到了数学家欧拉于1771年研究过的一条函数, 他把它应用到“雷吉轨迹”的问题做了计算, 结果发现它能很好地描述核子中许多强相对作用力的效应。不久, 南部阳一郎、萨思金和尼尔森三人分别证明了维尼基亚诺模型在描述粒子的时候, 它等效于描述一根一维的“弦”。这是量子研究的一个重大突破。量子向来只被看成是粒或点, 现在却被描述成为一根“弦”了。这个偶然的发现把量子的研究步伐推进了一个世纪。因按正常的科研步伐, 这个问题要到21世纪中叶才可能发现。到了1984年, 施瓦茨和格林取得了一个伟大的突破, 也是第一次超弦革命。他们对量子弦的描述图像是:任何粒子其实都不是传统意义上的点, 而是开放或闭合 (头尾相接而成环) 的弦, 它有十维, 其中六维蜷缩在大一点的另一头, 人类只能感知四维, 这四维就是我们的生活时空。1995年爱德华威顿完善了超弦的理论。这时, 爱因斯坦的统一场论又出现新的转机。如果人们能找出控制超弦的那种最终的力, 统一场论就能成立。

不管最终结果如何, 科学家在探索宇宙征途上各种观点的碰撞, 却共同推动着人类文明的发展。正如马克思说的:哲学家们用不同的方式解释世界, 目的在于解放世界。 (1)

摘要：科学家为了认识宇宙最终规律, 用科学精神坚持探索, 推动了人类文明发展。爱因斯坦崇尚科学, 沉稳坚定, 不管对方如何占据优势, 只要自己认为有理, 就坚持。不管最终结果如何, 科学家在探索宇宙征途上各种观点的碰撞, 却共同推动着人类文明的发展。

关键词：科学精神,爱因斯坦,统一场论,波尔,量子论

参考文献

爱因斯坦的智商 第4篇

哈维医师将爱因斯坦的大脑保存了四十多年，此间科学界对爱因斯坦的大脑进行了全面的研究。

但据威尔特森研究的结果，爱因斯坦大脑左右半球的顶下叶区域，比常人大15%，非常发达。大脑后上部的顶下叶区发达，对一个人的数学思维、想象能力以及视觉空间认识，都发挥着重要的作用，这也解释了爱因斯坦为何具有独特的思维，才智过人。

爱因斯坦大脑的另一个特点，是表层的很多部分没有凹沟(回间沟)，这些凹沟就像脑中的路障，使神经细胞受阻，难以互相联系，如果脑中没有这些障碍，神经细胞就可以畅通无阻地进行联系，使得大脑的思维活跃无比。威尔特森的研究小组，把爱因斯坦的大脑与99名已死老年男女的脑部比较，得出了这一结论。

《爱因斯坦的指南针》 第5篇

关键词：爱因斯坦,直观,演绎

古代科学是直观的经验科学 (以中国为代表) 、近代科学是归纳演绎双向互动 (以近代西方为代表) 。爱因斯坦首先一针见血地批判了经验科学的弊端, 他认为, 经验科学的发展过程就是不断归纳的过程:人们根据小范围内的观察, 提出经验定律或经验公式, 以为这样就能探究出普遍规律, 其实这是不够的, 这不能使理论获得重大的进展。那么应该怎样做呢?应该“由经验材料作为引导”, “提出一种思想体系, 它一般是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的”。简单说, 就是先有一些经验材料作为引导, 提出假定。我国古代经验科学世界领先, 但就像大海的波浪永远不能抵达彼岸一样, 不能使科学理论获得重大的进展, 致使近代落后。究其原因, 是由于不能在经验原型的启发引导下形成科学理论体系。中国人在世界上非常聪明, 中国古代直觉思维创造了世界科学技术的全面基础和伟大奇迹, 包括二进制。但我们缺少演绎思维, 这是造成近代悲剧的重要原因。

接着, 爱因斯坦又批判了近代西方归纳演绎的传统思维。爱因斯坦思维方法是爱因斯坦认识世界和进行科学创造的思想工具, 其中起主导性质的思维方法是直觉和演绎思维方法。所谓直觉和演绎思维方法又称探索性的演绎法, 是指爱因斯坦在科学探索中从直接经验出发, 把创造直觉与演绎逻辑结合起来形成思维方法理论结构进行科学创造的思维方法。它的内容是以“直觉和演绎”思维方法为核心, 包括思想实验方法、目标思维方法、双向思维方法、直觉思维方法、假说思维方法、数学方法、分析和综合思维方法等构成的思维方法体系。

爱因斯坦以直觉力洞察出事物的本质, 直接提出“时间相对性原理”和“光速不变原理”等假说, 首先打破了牛顿低速运动的机械思维。假定人乘坐接近光速的“爱因斯坦火车”, 于是出现“钟慢”“尺短”的情景。他运用目标思维方法, 引导人们在未来中寻找追求的目标, 进行了“追光”思想实验和“升降机”思想实验;运用双向思维方法, 针对课题从不同的理论思维方面进行双向交流, 通过提高自主创新能力去揭示事物本质和规律, 创立了狭义相对论和广义相对论。

在谈到艺术对科学思维的启示和开拓时, 钱学森说:艺术里所包含的诗情画意和对人生的深刻理解, 可丰富对世界的认识, 开阔思路, 增强对科学新知的认识和探究。“正因为我受到这些艺术方面的熏陶, 所以我才能够避免死心眼, 避免机械唯物论, 想问题能够更宽一点、活一点。”

一、直觉演绎思维的路线

对直觉演绎思维路线, 爱因斯坦作出如下解释。

(1) 运用已知的直接经验创立假说或者公理, 由它们推导出一定的结论。在19世纪和20世纪之交, 科学上有两个关键性的发现, 一个是迈克耳孙和莫雷在1887年做的光速实验, 另一个是普朗克在1900年发现的黑体辐射公式。前者是爱因斯坦狭义相对论的实验依据, 后者为量子力学奠定了基础。

(2) 假说或公理是以直接经验为基础的。但是, 在假说或公理同直接经验之间不存在任何必然的逻辑联系, 只有一个不是必然的直觉的联系。爱因斯坦是坐在马车上偶发灵感泛起狭义相对论的假说的。

(3) 由假说通过逻辑推导出个别的结论。结论可以假设是正确的。日全食期间的观测曾经孕育了现代物理学上最大的发现光弯曲现象。1919年5月29日日全食期间, 英国科学家爱丁顿率观测队在非洲西海岸附近观测并计算出星光弯曲度, 从而证明了爱因斯坦相对论中“光线在引力场中要弯曲”的假说。

(4) 结论可以与假说或公理联系起来, 用事实验证。这一步骤实际上也是属于超逻辑的 (直觉的) 。因为假说或公理中出现的概念同直接经验之间不存在必然的逻辑联系。但是结论同假说或公理之间的联系实际上比经验同假说的联系要不确定得多, 松弛得多。而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”将是毫无价值的。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联系。

如上四点, 直觉演绎思维方法路线概括地说是直接经验一般原理 (公理体系或假说) 推论事实验证。上述爱因斯坦对直觉演绎思维方法的阐释, 描绘出了创造性思维机理。由此, 爱因斯坦又言简意赅地阐明:“一般地可以这样说, 从特殊到一般的道路是直觉的, 而从一般到特殊的道路则是逻辑的。”

二、直觉演绎思维的特点

爱因斯坦直觉演绎思维方法具有以下特点:

(1) 从直接经验到一般原理是直觉道路非逻辑性。1946年, 67岁时的爱因斯坦在《自述》中阐述感受经验与概念、命题和理论之间的关系时, 认为两者“纯粹是直觉的联系, 并不具有逻辑的本性”。他又说:“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律, 由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律, 并没有逻辑的道路;只有通向那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉, 才能得到这些定律。”从爱因斯坦思维方法结构及其深刻论述中可知, 从直接经验到一般原理不是逻辑道路的, 而是“直觉道路”的, 或者说是非逻辑思维道路的。

(2) 从一般原理到导出推论之间是演绎推理逻辑性。从爱因斯坦的思维方法结构可知, 虽然从直接经验 (特殊) 上升到公理体系 (一般) 是直觉道路, 但是从公理体系 (一般) 到导出推论 (特殊) 是逻辑道路。

(3) 直觉道路与演绎逻辑道路、非逻辑与逻辑之间的统一性。从直觉和演绎思维方法理论结构中可知, 从直接经验到一般原理 (公理体系或假说) 的道路是直觉的, 而从一般原理到导出推论的道路是演绎的。就是说, 直觉道路与演绎逻辑道路的统一, 形成创造的直觉演绎思维方法结构, 引起思维方法质的飞跃。

(4) 直觉验证性。从爱因斯坦直觉演绎的思维结构可知, 从演绎逻辑到事实验证中间, 即从导出推论到事实验证中间, 需要经历“直觉验证”的道路。

爱因斯坦直觉演绎思维与牛顿、达尔文等归纳演绎的纯逻辑思维方法结构相比较, 是根本不同的。可以当之无愧地说, 爱因斯坦创造了思维发展史的新的里程碑。

三、爱因斯坦直观演绎思维的启示

从爱因斯坦的直观演绎思维方法得到如下启示。

(1) 科学与艺术同源。爱因斯坦曾说过:科学家可借艺术之瓦, 攻科学之坚;艺术家可借科学之梯, 攀艺术之峰。现代科学与艺术正携起手来, 寻找对世界的感受, 不但是抽象的, 而且是具体的, 是“具体的抽象”和“抽象的具体”。李政道说, 科学和艺术都源于人类活动最高尚的部分, 都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义。李政道认为, 艺术和科学的共同基础是人类的创造力, 它们追求的目标都是真理的普遍性。艺术用创新的手法去唤起每个人的意识或潜意识中深藏着的情感。科学对自然界的现象进行新的准确的抽象, 这种抽象通常被称为自然定律。定律的阐述越简单、应用越广泛, 科学就越深刻。尽管自然现象不依赖于科学家而存在, 但对自然现象的抽象和总结是一种人为的, 并属于人类智慧的结晶, 这和艺术家的创造是一样的。在科学中, 人们研究物质的结构, 知道所有物质都是由分子、原子构成, 原子又都由原子核和电子构成, 原子核又由质子、中子组成, 质子、中子又由夸克组成等等。人们认识了物质的基本结构, 进而去认识世界和宇宙。科学技术的应用形式会不断发生新的变化, 但其科学原理并不随这些应用而改变, 这就是科学的普遍性。正是有了相对论和量子力学, 20世纪的科技发展, 如核能、原子物理、分子束、激光、X射线技术、半导体、超导体、超级计算机等等, 才得以存在。因此, 科学原理应用越广泛, 在人们社会生活中的表现形式也越多样化。

科学家追求的普遍性, 是人类对自然现象的抽象和总结, 适用于所有的自然现象。它的真理性植根于科学家以外的外部世界, 科学家和整个人类只是这个外部世界的一个组成部分。艺术家追求的普遍真理性也是外在的, 植根于整个人类, 没有时间和空间的界限。尽管科学的普遍性和艺术的普遍性并不完全相同, 但它们之间有着很强的关联对艺术的美学鉴赏和对科学观念的理解都需要智慧, 随后的感受升华与情感又是分不开的。没有情感的因素和促进, 我们的智慧能够开创新的道路吗?而没有智慧的情感能够达到完美的意境吗?所以, 科学和艺术是不可分的, 两者都在寻求真理的普遍性。普遍性一定植根于自然, 而对自然的探索则是人类创造性的最崇高的表现。

(2) 科技与艺术同功。真与美是偶生的。爱因斯坦1901年发表第一篇科学论文时认为, 追求统一性是一种“壮丽的感觉”。他最后40年致力于“统一场论”, 也是因为“那该是最美的了”。阅读富有创意的论文所获得的喜悦, 与聆听美妙音乐和观赏稀世名画时得到的喜悦是相似的。随着知识文明伟大时代的到来, 科学美将给人以全新的、高级的幸福感。

福楼拜说, 科学和艺术在山脚下分手, 在山顶上会合。显然, 自然科学不是艺术, 艺术也不是自然科学, 但无可非议, 艺术和自然科学都属于科学的范畴, 只是属于不同的门类罢了, 一个属于自然科学, 一个属于人文科学。知识文明时代提出科学的人文化和新人文科学的大科学观, 艺术和科学将携手前行, 一个伟大的文化和科学大繁荣的时代即将到来!

参考文献

[1]彭建伯.谈谈爱因斯坦的思维方法[N].攀枝花学院校报, 2009-12-20.[1]彭建伯.谈谈爱因斯坦的思维方法[N].攀枝花学院校报, 2009-12-20.