愛因斯坦科學發現模式中的非邏輯思維

王龍海

（西北政法大學 哲學與社會發展學院，陜西 西安 710063）

愛因斯坦是20世紀最偉大的物理學家，是現代自然科學的主要開創者和奠基者。相對于其輝煌的科學成就，愛因斯坦留給人類的關于科學方法論的思想也毫不遜色。他是直覺假設主義科學發現模式的思想先驅，特別是他關于科學發現中的非邏輯思維的獨立而睿智的思想，對于現代科學研究有著重要的價值。

愛因斯坦在《關于思維同經驗的聯系問題——1952年5月7日給 M·索洛文的信》［1］（P541）中，描述了他的科學發現模式：由公理體系A導出命題S（如S1、S2、…），命題S接受直接經驗的檢驗。公理體系、導出命題以及直接經驗，構成了科學發現的三個層級。在他的科學發現模式中，非邏輯思維占有重要的地位。

一、ε——A：直覺和想象

愛因斯坦直言不諱地講道：“我相信直覺和靈感。……想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。嚴格地說，想象力是科學研究中的實在因素。”［1］（P284）他在解釋由ε到 A 的過程時，指出兩者之間“不存在任何必然的邏輯聯系”，而只是一個“直覺的（心理的）聯系”。也就是說，科學理論體系的發現和建立，并不是從經驗事實邏輯推導得到的，而只是由“直覺”和“思維的自由創造”得到的。他不止一次地談到這一過程的非邏輯性質，“要走向理論的建立，當然不存在邏輯的道路，只能通過構造性的嘗試去摸索，而這種嘗試是要受支配于對事實知識的縝密考察的。”［1］（P566～567）“物理學家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，……要通向這些定律，并沒有邏輯的道路；只有通過那種以對經驗的共鳴的理解為依據的直覺，才能得到這些定律。”［1］（P102）“理論觀念的產生，……它也不能通過純粹邏輯的程序從經驗中推導出來。它是由創造性的行為產生出來的。”［1］（P497）關于 A，愛因斯坦稱之為“公理體系”，也就是由科學概念構成的科學理論體系，而不是單個的經驗定律這一層次的東西，而概念其實也是思維的“自由創造”。根據愛因斯坦關于直覺在ε——A這一過程中的作用的論述，我們可以看出，他所謂的直覺有這樣一些特點：

其一，直覺與歸納相對立。亞里士多德和以培根為代表的古典歸納主義所倡導的科學發現模式都認為：從經驗事實到具有普遍性的科學定律、科學理論的過程，是一個歸納過程，即是一種邏輯過程，是一種逐步抽象、概括從而上升的過程，邏輯思維是這一過程的主導。邏輯思維是按一定邏輯的格和式，嚴格遵循思維的邏輯規律和規則，運用一定的邏輯方法，從前提通過逐步推理的程序得出結論的思維方式，是一種程式化的思維，是逐步、連續、漸進、步驟明確，一步步接近目標。而愛因斯坦則一反傳統，強調公理體系的產生不是歸納的產物，而是直覺的作用。直覺是人的一種突發性的、對展現在面前的新事物或新現象極為敏銳準確的判斷和對其內在本質的理解的思維類型，屬于非邏輯思維，具有猜測的性質。如他所說：“理論越向前發展，以下情況就越清楚：從經驗事實中是不能歸納出基本規律來的，比如，引力場方程或量子力學的薛定諤方程。”［2］（P490～491）愛因斯坦對用純粹歸納的方法建立理論的做法提出批評，這本身是符合現代自然科學理論發展的特點的，因為歸納法的確是適應近代實驗科學的興起而提出的，它在尋求建立科學理論體系方面并沒有實質性的地位，愛因斯坦的批評體現出一種方法論創新的精神。

其二，直覺是一種非邏輯思維，同時攜帶了邏輯思維的顆粒。愛因斯坦所謂的直覺，幾乎不帶有神秘主義的色彩，是一種理性思維，是廣義的邏輯思維。首先，直覺是以ε（直接經驗的各種體現）為基礎的，而不是空洞的異想天開。由于從經驗材料中不能歸納和演繹出概念公理體系，即ε與A之間沒有邏輯的道路，必須要有基于經驗材料的“大膽”的想象和直覺。其次，思維自由創造概念本身也是一個有意識的理性思維過程。愛因斯坦說：“從知覺材料到達‘實在’，到達理智，只有一條途徑，那就是有意識或無意識的理智構造的途徑。”［1］（P512）這里的“無意識”，是指心理方面，即“直覺”；而“有意識”則指邏輯方面。也就是說，愛因斯坦本人也從邏輯方面看待思維自由創造概念這一“直覺”過程，在此，邏輯的意義就被擴大了，用來刻畫理性思維過程。再次，思維自由創造概念的原理存在于數學之中。愛因斯坦認為數學方法是一條從經驗抽取理論公理基礎的正確道路，思維自由創造概念的方法是數學方法。他說：“迄今為止，我們的經驗已經使我們有理由相信，自然界是可以想象到的最簡單的數學觀念的實際體現。我堅信，我們能夠用純粹數學的構造來發現概念，以及把這些概念聯系起來的定律，這些概念和定律是理解自然現象的鑰匙。”因此，從這個意義上講，直覺就是思維利用數學方法自由創造概念的過程，顯然，直覺已不再是單純的非邏輯思維，它打上了數學思維的烙印，有了邏輯的影子。

二、ε——S：直覺

愛因斯坦在解說他的科學發現模式時，認為S與ε相聯系的這一過程可以用實驗加以驗證，“然而，這一步驟實際上也是屬于超邏輯的（直覺的）”，原因是“S中出現的概念同直接經驗ε之間不存在必然的邏輯聯系”。他進一步解釋：“S同ε之間的聯系實際上比A同ε的關系要不確定得多，松弛得多（比如，狗的概念同對應的直接經驗）。如果這種對應不能可靠無誤地建立起來（雖然在邏輯上它是無法理解的），那么邏輯機器對于理解真理將毫無價值（比如神學）。”［1］（P542）他認為ε與 S 的關系更加“不確定”，甚至用虛線來連結二者。

愛因斯坦認為，直覺是由經驗事實檢驗理論的活動中的重要因素。但是，在這一理論的檢驗過程中，超邏輯似乎比直覺更容易理解，因為檢驗理論的方法是實驗驗證，而把實驗驗證說成是直覺的，似乎有點混亂。由此可以看出，愛因斯坦是在“必然性”這個意義上談論邏輯的，據此也就不難理解他只用虛線連結ε與S。不過，在非必然性意義上，把實驗驗證看成是超邏輯的（直覺的），這僅是一個方面，而更為重要的是，選取哪個或哪些個別的經驗來驗證由基本原理演繹出的可檢驗性結論S，卻需要借助直覺。因為通過這種選擇，“單個經驗同理論結構的相互關系，必須使所得到的對應是唯一的，并且是令人信服的”［1］（P384）。在這里，愛因斯坦無疑是持有一種嚴謹的科學精神，即理論之結論的證實要“令人信服”，而這是歸納法所達不到的。在選取適當的觀察和實驗來驗證表示為理論之結論的經驗內容時，有時會運用到直覺的方法，但在很多情況下也并非如此，典型化方法、統計歸納方法等也是可以選擇的重要方法。如果僅靠直覺來把握這種選擇的話，無疑會使理論檢驗的偶然性大大增加，這是不符合科學史的事實的。由此可見，愛因斯坦關于在理論檢驗過程中的直覺的意義，基本上是邏輯思維性質的。

愛因斯坦的直覺假說主義的科學發現模式非常注重直覺這一非邏輯思維形態的作用，他所謂的直覺，既有非邏輯的一面，又有可把握的邏輯因素，不能一概而論。愛因斯坦敏銳地洞察到了現代科學的到來，現代科學方法論要注重科學理論的建構，而不再像近代科學一樣只圍繞科學基本定律展開。直覺在把握科學理論方面比傳統的邏輯方法更有說服力，因為它與“創造性”這一概念密切相關。

［1］（美）愛因斯坦.愛因斯坦文集（第一卷）［M］.許良英，范岱年，編譯.北京：商務印書館，1976.

［2］（美）愛因斯坦.愛因斯坦文集（第三卷）［M］.許良英，范岱年，編譯.北京：商務印書館，1976.