愛因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式中的非邏輯思維

王龍海

（西北政法大學(xué) 哲學(xué)與社會發(fā)展學(xué)院，陜西 西安 710063）

愛因斯坦是20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家，是現(xiàn)代自然科學(xué)的主要開創(chuàng)者和奠基者。相對于其輝煌的科學(xué)成就，愛因斯坦留給人類的關(guān)于科學(xué)方法論的思想也毫不遜色。他是直覺假設(shè)主義科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式的思想先驅(qū)，特別是他關(guān)于科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的非邏輯思維的獨立而睿智的思想，對于現(xiàn)代科學(xué)研究有著重要的價值。

愛因斯坦在《關(guān)于思維同經(jīng)驗的聯(lián)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(xué)發(fā)現(xiàn)模式：由公理體系A(chǔ)導(dǎo)出命題S（如S1、S2、…），命題S接受直接經(jīng)驗的檢驗。公理體系、導(dǎo)出命題以及直接經(jīng)驗，構(gòu)成了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的三個層級。在他的科學(xué)發(fā)現(xiàn)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?！胂罅Ρ戎R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(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說，想象力是科學(xué)研究中的實在因素?！保?］（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(lián)系”，而只是一個“直覺的（心理的）聯(lián)系”。也就是說，科學(xué)理論體系的發(fā)現(xiàn)和建立，并不是從經(jīng)驗事實邏輯推導(dǎo)得到的，而只是由“直覺”和“思維的自由創(chuàng)造”得到的。他不止一次地談到這一過程的非邏輯性質(zhì)，“要走向理論的建立，當(dāng)然不存在邏輯的道路，只能通過構(gòu)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(xué)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(jīng)驗的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律?！保?］（P102）“理論觀念的產(chǎn)生，……它也不能通過純粹邏輯的程序從經(jīng)驗中推導(dǎo)出來。它是由創(chuàng)造性的行為產(chǎn)生出來的。”［1］（P497）關(guān)于 A，愛因斯坦稱之為“公理體系”，也就是由科學(xué)概念構(gòu)成的科學(xué)理論體系，而不是單個的經(jīng)驗定律這一層次的東西，而概念其實也是思維的“自由創(chuàng)造”。根據(jù)愛因斯坦關(guān)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(dǎo)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式都認(rèn)為：從經(jīng)驗事實到具有普遍性的科學(xué)定律、科學(xué)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(dǎo)。邏輯思維是按一定邏輯的格和式，嚴(yán)格遵循思維的邏輯規(guī)律和規(guī)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(jié)論的思維方式，是一種程式化的思維，是逐步、連續(xù)、漸進(jìn)、步驟明確，一步步接近目標(biāo)。而愛因斯坦則一反傳統(tǒng)，強調(diào)公理體系的產(chǎn)生不是歸納的產(chǎn)物，而是直覺的作用。直覺是人的一種突發(fā)性的、對展現(xiàn)在面前的新事物或新現(xiàn)象極為敏銳準(zhǔn)確的判斷和對其內(nèi)在本質(zhì)的理解的思維類型，屬于非邏輯思維，具有猜測的性質(zhì)。如他所說：“理論越向前發(fā)展，以下情況就越清楚：從經(jīng)驗事實中是不能歸納出基本規(guī)律來的，比如，引力場方程或量子力學(xué)的薛定諤方程?！保?］（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(xiàn)代自然科學(xué)理論發(fā)展的特點的，因為歸納法的確是適應(yīng)近代實驗科學(xué)的興起而提出的，它在尋求建立科學(xué)理論體系方面并沒有實質(zhì)性的地位，愛因斯坦的批評體現(xiàn)出一種方法論創(chuàng)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(jīng)驗的各種體現(xiàn)）為基礎(chǔ)的，而不是空洞的異想天開。由于從經(jīng)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(jīng)驗材料的“大膽”的想象和直覺。其次，思維自由創(chuàng)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(dá)‘實在’，到達(dá)理智，只有一條途徑，那就是有意識或無意識的理智構(gòu)造的途徑?！保?］（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(chuàng)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(chuàng)造概念的原理存在于數(shù)學(xué)之中。愛因斯坦認(rèn)為數(shù)學(xué)方法是一條從經(jīng)驗抽取理論公理基礎(chǔ)的正確道路，思維自由創(chuàng)造概念的方法是數(shù)學(xué)方法。他說：“迄今為止，我們的經(jīng)驗已經(jīng)使我們有理由相信，自然界是可以想象到的最簡單的數(shù)學(xué)觀念的實際體現(xiàn)。我堅信，我們能夠用純粹數(shù)學(xué)的構(gòu)造來發(fā)現(xiàn)概念，以及把這些概念聯(lián)系起來的定律，這些概念和定律是理解自然現(xiàn)象的鑰匙?！币虼耍瑥倪@個意義上講，直覺就是思維利用數(shù)學(xué)方法自由創(chuàng)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(shù)學(xué)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(xué)發(fā)現(xiàn)模式時，認(rèn)為S與ε相聯(lián)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(xiàn)的概念同直接經(jīng)驗ε之間不存在必然的邏輯聯(lián)系”。他進(jìn)一步解釋：“S同ε之間的聯(lián)系實際上比A同ε的關(guān)系要不確定得多，松弛得多（比如，狗的概念同對應(yīng)的直接經(jīng)驗）。如果這種對應(yīng)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(xué)）?！保?］（P542）他認(rèn)為ε與 S 的關(guān)系更加“不確定”，甚至用虛線來連結(jié)二者。

愛因斯坦認(rèn)為，直覺是由經(jīng)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?wù)撨壿嫷?，?jù)此也就不難理解他只用虛線連結(jié)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(jīng)驗來驗證由基本原理演繹出的可檢驗性結(jié)論S，卻需要借助直覺。因為通過這種選擇，“單個經(jīng)驗同理論結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，必須使所得到的對應(yīng)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(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，即理論之結(jié)論的證實要“令人信服”，而這是歸納法所達(dá)不到的。在選取適當(dāng)?shù)挠^察和實驗來驗證表示為理論之結(jié)論的經(jīng)驗內(nèi)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(tǒng)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(xué)史的事實的。由此可見，愛因斯坦關(guān)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(zhì)的。

愛因斯坦的直覺假說主義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式非常注重直覺這一非邏輯思維形態(tài)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(xiàn)代科學(xué)的到來，現(xiàn)代科學(xué)方法論要注重科學(xué)理論的建構(gòu)，而不再像近代科學(xué)一樣只圍繞科學(xué)基本定律展開。直覺在把握科學(xué)理論方面比傳統(tǒng)的邏輯方法更有說服力，因為它與“創(chuàng)造性”這一概念密切相關(guān)。

［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(wù)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(wù)印書館，1976.