丁瑜

（常熟市社科聯(lián)，江蘇常熟 215500）

愛因斯坦的創(chuàng)新思維及其啟示

丁瑜

（常熟市社科聯(lián)，江蘇常熟 215500）

愛因斯坦倡導(dǎo)了一整套嶄新的理論創(chuàng)造的思維方法：創(chuàng)設(shè)對立面思考，是他創(chuàng)新思維的主要手段；遵循美學(xué)規(guī)律思維，是他慣用于創(chuàng)造過程的基本技巧；運用直覺和靈感，是他創(chuàng)造思維的動力側(cè)面；由假設(shè)走向演繹，是他的思維所采取的獨特路線；叛逆?zhèn)鹘y(tǒng)、破除定式，是他進(jìn)行理論創(chuàng)造的信念支柱。分析探討愛因斯坦的思維方法，對于創(chuàng)新思維和創(chuàng)造活動具有重要的啟發(fā)意義和操作價值。

愛因斯坦；創(chuàng)新思維；啟示

愛因斯坦之所以能夠取得奇跡般的成就，與他在思維方法上的創(chuàng)新造詣是分不開。愛因斯坦認(rèn)為，理論思維的本質(zhì)就是自由的創(chuàng)造。

創(chuàng)新之源：對立思考

愛因斯坦創(chuàng)新思維最重要的手段，就是善于運用對立面去把握事物，也善于發(fā)現(xiàn)事物的對立面，使矛盾在極端對立的背景上進(jìn)一步顯現(xiàn)出來，以便在此基礎(chǔ)上建立具有更高統(tǒng)攝水平的統(tǒng)一的新理論。這種“從對立求統(tǒng)一”的思維方法，在愛因斯坦許多思考實例中，特別是在“思想實驗”中可隨處找見。比如，在路基上看來是同時的兩道閃電，在一定方位的“愛因斯坦列車”上看來又不可能是同時的；一個光線從光源到達(dá)等距的兩點，在相對于光源靜止的參照系看來是同時的，而在運動的參照系看來卻有早有遲；等等。為何同一事件既同時又不同時？這種對立的思考就導(dǎo)致了“同時性的相對性”原理建立。愛因斯坦的“思想實驗”中所思考的對象，大多是關(guān)于對立面的問題：一個觀察者能在同一刻既處于運動狀態(tài)，又處于靜止?fàn)顟B(tài)；一束光線既是波動又是粒子的運動……。這些現(xiàn)象的對立面在思考者頭腦中同時作用，就引起兩種理論假設(shè)或原理的相互比較、詰難、修正、平衡的思維過程，最終使它們在更高水平上融合統(tǒng)一起來。

這種致力涵蓋兩極的思維方法，我們也能在歷史上找到它的雛型。我國古代孔子，就提倡過一種“叩其兩端而竭”的思維術(shù)，在康德那里，則有著名的“二律背反”。愛因斯坦的對立思考法有其更新穎、更高超的特征，這里試以愛因斯坦思維過程一例分析之：

考查一道在不同參照系（靜止的參照系F及運動的參照系F′）中光線的運動速度。

據(jù)光速不變原理：光總是以一定速度C在空間傳播。（1）

據(jù)邁克爾孫實驗：從一給定光源發(fā)出的光信號之行進(jìn)速率與光源本身的運動完全無關(guān)。（2）

這樣，原理1和2之間的聯(lián)結(jié)就與傳統(tǒng)力學(xué)定律合成一自相矛盾的體系：在F′（如車子相對于F以速度q[q＜C]運動的條件下，我們現(xiàn)在考察一個在車子F′中的光源，它在F′中的運動方向上發(fā)射出一道光線。那么根據(jù)（1），發(fā)射光相對于F的速度光源好象靜止在F中一樣，都等于C；但據(jù)（2），由一個在F′中的光源發(fā)射出的光相對于F′的速度C′，同光源和車子好象都是靜止在F中一樣，這意味著C′＝C。同一道光線相對于F和F′具同一速度。另一方面，從傳統(tǒng)力學(xué)的基本定律，卻得出C′＝C－q。若q≠O，這顯然同C′=C發(fā)生矛盾。

如何解決這個矛盾，愛因斯坦創(chuàng)立了一個新奇而深刻的假設(shè)：不僅在力學(xué)中，而且在電動力學(xué)和光學(xué)中也不存在“絕對靜止”的概念；在物理世界中，或許根本沒有特殊的參照系。于是，他借助洛倫茲變換對問題作了嶄新、根本性的探討，建立了狹義相對論。

對照上例，我們可以將對立思考方法的要旨?xì)w納如次：（1）“對立面”是人為創(chuàng)設(shè)的（有時對立的情形在現(xiàn)實生活中并不存在，但可以在“思想實驗”中將這種對立的極端構(gòu)思出來，并有意識地加強其程度）。（2）不僅看到對立的兩端的存在，而且從對立的背面縱深看到它們深刻的統(tǒng)一性。（3）分析這種對立的創(chuàng)新思維過程，在其心理歷程上有著四個時序連續(xù)的步驟：“樹敵”—“破陣”—包攝—建構(gòu)。①“樹敵”：即給予限制性條件，以造成一種極例置于原理論的適用范圍之外。②“破陣”：從原理論的對立面出發(fā)，與之相互比較、質(zhì)疑、詰難；因為“對立面”是以違背原來的理論規(guī)范、違反原理論的預(yù)期的姿態(tài)出現(xiàn)的，于是就暴露了它的“置信區(qū)間”，從而打破舊理論的陣線。③包攝：當(dāng)相互對立的公設(shè)充分對立矛盾，又都充分為經(jīng)驗所支持而不可否棄任何一個時，于是出路就在于把二者結(jié)合起來，要求提出新假設(shè)、修改原理論，以把新事實包容進(jìn)去。④建構(gòu)：在明確的理論目標(biāo)和包攝融合的前提下，建構(gòu)一個更為普遍適用的新理論。

科學(xué)理論有著某些共通的性質(zhì)，除了物理學(xué)，在其他學(xué)科（比如化學(xué)，以至社會科學(xué)）的理論建設(shè)中，一種新理論從原理論中脫穎而出，又在更高層次上統(tǒng)攝著原來理論的情形，也是經(jīng)常的和多見的。鄧小平理論中關(guān)于社會主義本質(zhì)、關(guān)于“一國兩制”等問題的創(chuàng)新思考，與愛因斯坦對立統(tǒng)一的創(chuàng)新思維真有異曲同工之妙！

啟示一：學(xué)會從對立面把握事物和現(xiàn)象，當(dāng)論證一件事物的優(yōu)點或可能產(chǎn)生的良好結(jié)果時，一定不要忘記從它的反面——缺陷、可能引起的負(fù)面影響等因素重新考慮，最好把對立發(fā)揮到極致，反復(fù)進(jìn)行詰難、質(zhì)詢，最后找出協(xié)調(diào)、折衷、辯證統(tǒng)一的方法解決之。

對稱和諧：美學(xué)思考

事實表證，在科學(xué)領(lǐng)域與藝術(shù)領(lǐng)域里，客觀地存在著許多共通性。有人曾揭示，哥德爾的數(shù)學(xué)，與埃舍爾的刻畫、巴赫的音樂之間有著奇妙的相似性。美學(xué)的規(guī)律或要求，可以武裝科學(xué)研究工作，這里絲毫不存在什么神秘或造作，恰恰相反，它是人們認(rèn)識世界的一條有效途徑。

愛因斯坦致力于追求符合“邏輯—美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)”的思維方法。首先，他崇尚簡單。他主張理論的“邏輯簡單性”。他對牛頓理論的簡單性倍加贊賞，他自己的理論也充分展示了邏輯簡潔的美學(xué)色彩，如質(zhì)能互換公式E=mc2，即能量等于質(zhì)量乘以速度的平方，它以極其簡約精美的形式，把無數(shù)事物的質(zhì)能互換運動整理為一件簡單協(xié)調(diào)的藝術(shù)品，既給人以深刻的知識，又給人以美的享受。同樣，狹義相對論也是如此，它并沒有增加多少新的概念，但它大大簡化了定律的推導(dǎo)和理論的結(jié)構(gòu)，尤其是大大減少了構(gòu)成理論基礎(chǔ)的“彼此獨立的假設(shè)”的數(shù)目，結(jié)果使物理世界更加統(tǒng)一、簡單，更為有秩序。愛因斯坦有一個思想，即認(rèn)為和諧統(tǒng)一的宇宙必定是簡單的，因而科學(xué)上要用盡可能少的假設(shè)去囊括盡可能多的事實。實踐也證明，只有邏輯簡單再簡單的理論，才是統(tǒng)一的、精深的、富有生命力的規(guī)律。愛因斯坦所追求的統(tǒng)一、簡單，實際上是理論思維上高度的抽象、概括和重組。其次，他崇尚對稱、和諧、平衡。比如在上面提到的光速問題上，在傳統(tǒng)的經(jīng)典觀念看來，真空中光速不變假設(shè)與相對性原理不相融合，愛因斯坦在這里充分發(fā)揮了符合美學(xué)規(guī)律的協(xié)調(diào)思考的優(yōu)勢，一方面，他確認(rèn)相對性原理受經(jīng)驗事實支持；另一方面，又必須承認(rèn)光在真空中傳播速度為一恒量。于是他使二者協(xié)調(diào)起來，結(jié)果得到了有關(guān)物理事件的空間坐標(biāo)在量值上的變換定律，即洛倫茲變換。而廣義相對論的建立，在很大程度上也是這種對稱、和諧的思維意向在狹義相對論基礎(chǔ)上的引伸、擴展而已。

和諧、協(xié)調(diào)、對稱、平衡這些美學(xué)的原則，對于科學(xué)思考來說，同樣是行之有效、不可或缺的技巧和規(guī)則。我們應(yīng)該善于使自己的思考及其成果盡可能符合事物內(nèi)在的理性的美，善于揭示事物固有的和諧的關(guān)系、對稱的結(jié)構(gòu)、有序的運動、簡潔而又絕妙的變化規(guī)律。

啟示二：學(xué)點美學(xué)知識，掌握最常見的美學(xué)法則，把對稱、勻衡、六一八法、黃金分割等美學(xué)要求自然地運用于思維過程。

非邏輯引渡：直覺與靈感

直覺與靈感屬于認(rèn)識中非邏輯的動力側(cè)面。這些因素給予思維創(chuàng)造以巨大的、積極能動的影響。在愛因斯坦的創(chuàng)造性思維中，善于利用直覺和靈感的力量是其鮮明特征。愛因斯坦認(rèn)為，邏輯思維固然重要，但它不是萬能的，在邏輯方法不到起作用的地方，直覺或許能解決問題。在回憶狹義相對論的創(chuàng)立過程時，他這樣來描繪直覺思維的作用：“在我看來，洛倫茲關(guān)于靜態(tài)以太的基本假定是不能完全令人信服的，因為它所得出的對于邁克爾孫—莫雷實驗的解釋，我覺得是不自然的。直接引導(dǎo)我提出狹義相對論的，是由于我深信：物體在磁場中運動所感生的電動力，不過是一種電場罷了。但是我也受到斐索實驗結(jié)果以及光行差現(xiàn)象的指引”。[1]566在這里，直覺起了邏輯思維環(huán)節(jié)中的引渡作用；不相信一個結(jié)論或深信另一個結(jié)論，往往是憑借直覺而不是基于邏輯。因為，在理論的創(chuàng)造性探索上，邏輯思維在常規(guī)情況下是無能為力的，它受到理論性力量嚴(yán)格的管束，新穎的、獨創(chuàng)的見解往往被窒息、鉗制了，這就得依靠直覺思維的指引。直覺思維的特點是：整體的、跳躍的、猜測的，既以知識經(jīng)驗背景為依據(jù)又能創(chuàng)造地剪裁知識經(jīng)驗，是一種直接而迅速的會悟。產(chǎn)生直覺最典型的條件是：對問題進(jìn)行了一段時間專注的研究，伴之以對解決方法的渴望；此時放下工作或轉(zhuǎn)向其他活動，繼而一個想法突然戲劇性地來臨，過去許多思想材料、概念之間的復(fù)雜通路頓時接通，給人以茅塞頓開之感。

愛因斯坦承認(rèn)：“我相信直覺和靈感?！膘`感與直覺是一對孿生子。如果說直覺是對問題的一種頓悟，那么靈感就是伴隨直覺而來的解決問題方法和途徑的構(gòu)思。靈感與直覺往往在心理過程上發(fā)生連續(xù)。直覺的不可靠性有賴于靈感去消除；直覺的可靠性又通過靈感而發(fā)揮特別作用。愛因斯坦的一段話可幫助我們了解靈感的產(chǎn)生并戲劇性地閃現(xiàn)的心理過程：“就象電場是電磁感應(yīng)產(chǎn)生的那樣，引力場也只是相對的存在。因此，對于從屋頂上自由落下的一個觀察者來說，在其降落期間是沒有引力場的，至少在最靠近他的周圍是不會有的。如果這個觀察者又從他身上放下任何一些物體，那么這些物體相對于觀察者來說，仍然是在靜止的狀態(tài)，或者在勻速運動的狀態(tài)。而這與物體的化學(xué)的和物理的性質(zhì)無關(guān)。因此，這個觀測者可認(rèn)為他的狀態(tài)是‘靜止’的?！盵2]顯然，正是這種靈感的力量直接導(dǎo)致了愛因斯坦在理論創(chuàng)建上的關(guān)鍵性突破。靈感對于科學(xué)探索非常重要，它表現(xiàn)出思維更多的靈活性和敏捷性，更多的創(chuàng)造力、判斷力和洞察力，也需要更多的知識經(jīng)驗作為它的背景。

愛因斯坦在他的思維中滲透著大量的直覺和靈感的成分，這是他調(diào)動和運用非邏輯心理因素的生動表證?？茖W(xué)史大量史實表明，善于培養(yǎng)自己運用直覺和靈感的心理習(xí)慣，善于利用這種心理能量，是獲得成功的重要條件之一。從創(chuàng)造性思維的要求看，非邏輯的、非理智的、非必然的與邏輯的、理性的、必然的心理能力是相得益彰、互為補償?shù)?，也是相互依賴、互為條件、交織一體的。如何運用直覺和靈感于思考過程，應(yīng)該成為創(chuàng)造性思維訓(xùn)練的一項基本要求。

啟示三：在工作實踐和生活過程中隨時留心靈感、頓悟等心理現(xiàn)象的閃現(xiàn)，把握轉(zhuǎn)瞬即逝的意念精華，并善于使它成為解決工作問題的鑰匙；同時，也應(yīng)著意在我們的思維中凝集合度的直覺和靈感的成分。

反行其道：從探索到演繹

這涉及到愛因斯坦所采取的思維路線。他認(rèn)為，新理論從創(chuàng)立到被驗證，在創(chuàng)立者思想上經(jīng)由一條“探索―演繹”的道路。在談到這條道路的實質(zhì)時，愛因斯坦說：“從特殊到一般的道路是直覺的，而從一般到特殊的道路則是邏輯的、必然的。”[1]491愛因斯坦自己走過的科學(xué)理論創(chuàng)新道路就是這條思維路線的最好說明，例如，他憑直覺大膽地探索，提出了廣義相對論的科學(xué)假設(shè)，據(jù)此他預(yù)言了三個重要的效應(yīng)：（1）水星軌道近日點的進(jìn)動；(2）光線在引力場中偏轉(zhuǎn)；(3）光譜線引力紅移。這些理論預(yù)言在以后都為事實所驗證，但它們經(jīng)由的恰恰不是邏輯的歸納道路，而是通過非邏輯的、直覺的探索性理論思維獲得的。愛因斯坦總是致力去踐證他的宣言。為了驗證光量子思想，他引用包括光電效應(yīng)在內(nèi)的三個經(jīng)驗事實，在邏輯演繹上證明了它的必然性。

愛因斯坦說：“要走向理論的建立，當(dāng)然不存在什么邏輯的道路，只能通過構(gòu)造性的嘗試去摸索”[1]566。這種思維傾向也是崇尚直覺和靈感的思想背景之一。應(yīng)該說，這種觀點有其合理性。事實上，過分依賴邏輯必然性，在理論創(chuàng)造中有時幾乎是不可能的。許多人不知道：常常自以為以邏輯推理為根據(jù)的許多觀點實際上只不過是合理化了的成見或主觀動機而已。而且，有相當(dāng)部分的科學(xué)思維并無足夠、可靠的知識作為有效邏輯推理的依據(jù)，結(jié)果我們常常被迫對直接證據(jù)十分不足的問題憑借直覺探索采取行動。但是，在這個問題上，愛因斯坦走上了一個大可不必的極端，即完全否定了通過歸納法建立理論的道路。這就未免失之偏頗，不足為我們所取。愛因斯坦有一個觀點，即“理論決定觀察”，這帶有較大的偏愛性和片面性。我們認(rèn)為，觀察從而歸納與理論預(yù)見一樣，也是理論創(chuàng)建的通道。不僅“理論決定觀察”，觀察也決定理論。因此，排斥理論創(chuàng)造道路的多樣性，恰恰也不是科學(xué)、全面的態(tài)度。

啟示四：思想的水平?jīng)Q定于思維的路線，要善于找到最適合于解決當(dāng)前問題和最適合于自己個性風(fēng)格的思維路線。

懷疑批判：叛逆?zhèn)鹘y(tǒng)、破除定式

科學(xué)史家?guī)於髟赋?，傳統(tǒng)的規(guī)范、業(yè)已確立的觀念，具有十分頑固的能量，它們是難以打破的權(quán)威，支配著科學(xué)陣地的氣氛，禁錮、限制著新思想的誕生。從心理學(xué)的角度看，傳統(tǒng)的觀念、既定的理論，是一種強烈執(zhí)著的“定勢”力量，它驅(qū)使人們舍異求同，將新事物或反常現(xiàn)象納入過去沿用的惰性體系中去；它對科學(xué)創(chuàng)造活動提供著不良的消極心理傾向；且這些傳統(tǒng)觀念歷時愈久，支配面愈廣，其消極作用也就愈大。因此，科學(xué)理論的創(chuàng)造首先需要懷疑傳統(tǒng)、擺脫束縛、拋棄陳規(guī)的膽略和勇氣，這種“于反常處走驚雷”的叛逆精神，是創(chuàng)造思維“活的靈魂”。

可以說，愛因斯坦是這種叛逆精神的典型，他在全部理論思維中的創(chuàng)造性，正是叛逆?zhèn)鹘y(tǒng)的思維風(fēng)格的寫照。在當(dāng)時，不破除牛頓時空的迷信，相對論就不會創(chuàng)立；不沖破惠更斯的光波說，“光量子”概念也無由建立。而就在當(dāng)時，牛頓的輝煌成就足以令人頂禮膜拜，惠更斯波動說已經(jīng)在理論世界統(tǒng)治了上百年。對于傳統(tǒng)經(jīng)典來說，愛因斯坦真正稱得上“具有新精神的叛逆者”。

愛因斯坦說：“為了科學(xué)，就必須反反復(fù)復(fù)地批判這些（指傳統(tǒng)——引者）基本概念，以免我們會不自覺地受到它們的支配?！盵1]586事實證明，服從陳規(guī)只能窒息科學(xué)進(jìn)步。如果沒有這種敢于擺脫傳統(tǒng)理論的懷疑、批判、叛逆的思維風(fēng)格，愛因斯坦就難以躍上一個新的科學(xué)境界。由此可得到一種啟發(fā)，即我們應(yīng)該如何看待知識和創(chuàng)造的關(guān)系問題。過去的觀點是：知識是思維的財富，是創(chuàng)造的工具；為了完成創(chuàng)造，必須多多益善地積累知識。但愛因斯坦的創(chuàng)新實踐卻表明，知識是創(chuàng)造的工具，但也是創(chuàng)造的包袱，在創(chuàng)新思維過程中，障礙往往來自“已知”，尤其是來自權(quán)威、經(jīng)典的“已知”。要創(chuàng)造創(chuàng)新，必須首先以批判的態(tài)度對待已有知識，敢于沖破它的束縛和限制。

啟示五：永遠(yuǎn)不要迷信權(quán)威，永遠(yuǎn)不要崇尚教條，思想的獨立性和批判性金子般高貴；創(chuàng)新的秘訣就是解放思想，創(chuàng)新的可能性也正在于解放思想。

愛因斯坦倡導(dǎo)了一套嶄新的思維創(chuàng)新的方法，是科學(xué)創(chuàng)造和理論創(chuàng)造的寶貴財富。當(dāng)今時代，解放思想、創(chuàng)造創(chuàng)新已成為中國社會的一種共識。但如何創(chuàng)新、充分發(fā)揮人們的創(chuàng)造潛質(zhì)，如何培養(yǎng)國人創(chuàng)新的能力和習(xí)慣，卻依然亟須我們深入研究，以及自覺地加以推動和貫徹。相信愛因斯坦的創(chuàng)新思維能給予我們以技術(shù)性的啟迪。寫作此文之意圖也正在于倡導(dǎo)對創(chuàng)新方法的學(xué)習(xí)、研討和推介。

[1]許良英，范岱年，編譯.愛因斯坦文集：第1卷[M].北京：商務(wù)印書館，1976.

[2]舒煒光.愛因斯坦問答[M].沈陽：遼寧人民出版社，1983：106.

Albert Einstein’s Creative Thinking and Its Enlightenment

DING Yu
(Philosophy and Social Science Federation of Changshu,Changshu 215500,China)

Einstein advocates a set of brand-new thinking methods about theoretical creation:create opposite thinking,which is a major means of creative thinking;follow the aesthetic law,which is a basic skill used in creative process;apply intuition and inspiration,which constitutes the dynamic profile of creative thinking;from hypothesis to deduction,which is a unique route adopted in his thinking;rebel against tradition and explode formulary,which becomes the spiritual prop of theoretical creation.This essay tries to analyze Einstein’s creative thinking methods as well as to seek its enlightenment.

Einstein;creative thinking;enlightenment

B804.4

A

1008-2794（2009）03-0020-04

2008-09-05

丁瑜（1956—），男，江蘇常熟人，常熟市社科聯(lián)副主席，副教授。