七、奇妙的“云梯”——科学发现中的创造性思维
射性元素大得多的放射性现象。这时,居里夫人直觉地判断:这又是一种新的放射性元素。居里夫人在给她姐姐布罗妮雅的信中说:“我不能解释那种放射作用,是一种不知道的化学元素产生的。这种元素一定存在,只要去找出来就行了!我深信实验没有错。”这展示了她对自己直觉力的信任。这位被爱因斯坦称为具有“大胆直觉”的人,经过研究确定了这种元素的存在,并命名为“镭”。
爱因斯坦在建构相对论的过程中做过多种具有创造性思维的“思想实验”,譬如,他进行了“跟踪光速”的思想实验。他说:“倘使一个人以光速跟着光波跑,那么他就处在一个不随时间而改变的波场之中。但看来不会有这种事情!这是同狭义相对论有关的第一个朴素的思想实验。狭义相对论这一发现决不是逻辑思维的成就,尽管最终的结果同逻辑形式有关。”据爱因斯坦自己说,他在建立广义相对论的过程中做了如下思想实验:有一天,他坐在伯恩专利局的一把椅子上,忽发奇想:如果一个人自由下落,就不会感觉到自己的重量。这个简单的思想实验对他有深刻的影响,把他引向引力理论。爱因斯坦继续思考:一个下落的人被加速,那么他的感觉和判断就都发生在加速的参考系中。他决定把相对论扩展到有加速度的参考系,认为这样做就有可能同时解决引力问题。一个正在下落的人感觉不到自己的重量,因为在他的加速度参考系中有一个新的引力场,它抵消了地球的引力场。从这些思想实验中,我们可以看出爱因斯坦具有高超的创造性思维能力,而这种能力成为他作出许多重大科学发现的关键性因素。
创造性思维虽然往往突然发生,但它并非无源之水,无本之木。创造性思维,如灵感、直觉、想象等是与逻辑思维、数学推导结合在一起发挥作用的,同时又与作出科学发现的科学家本人具有丰富的知识和对研究问题的深入思考密切相关。毕达戈拉斯若没有对数学的研究和崇拜,发现音乐的和谐与数学的比率的相关性几乎是不可能的。凯库勒、门捷列夫若没有丰富的化学知识作为基础,及对各自问题的长期探究和思考,他们也难以有灵感闪现。彭加勒指出:“直觉的命题是从多少经过提炼的经验的概念中引出来的。”爱因斯坦也坚持,灵感、直觉、想象等必须以对经验的共鸣的理解为基础。
科学的创新必须通过创造性思维来实现。逻辑思维只能按部就班,循规蹈矩,局限于原来的知识构架。而创造性思维就是冲破樊篱,斩断羁绊,开拓新径。在逻辑思维与创造性思维之间就存在着这种张力,正是这种张力驱使科学不断地进步。
从生理学和心理学的研究结果来看,人体的大脑分左右两个半球,中间连结着约2万条神经通路的胼肌体。通常,两半球分工不同但又互相配合。左半球主要具有言语的、分析的、抽象的、算术的功能等;右半球主要有非言语的、综合的、直观具体的、识别几何图形的功能等。前者是收敛性的、因果的思维,后者是发散性的、非因果的思维。因此,灵感、直觉、想象大致是右半球的功能,当然也需要左半球的配合。通常,某科学家在冥思苦想时,往往左半球的神经元处于极度紧张状态,兴奋之后便是疲惫,同时右半球的神经元则处于人为抑制状态。但这一阶段并非毫无意义,它将该论题研究之焦点作为一个显明的记忆因子存入大脑,进入潜意识阶段。当该科学家处于自然、轻松、自由状态时,右半球的神经元的发散性非因果思维就恰遇良机,一旦受到某事物的刺激,就像电火花迸发并接通电路一样,右半球神经元相互联结、发生作用。结果则是灵感突发,直觉闪现,浮想联翩,使百思不得其解的问题瞬间明晰化,找到解决问题的突破口,思想如决堤之水,一泻千里而不可收。
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