浅议思想实验的美思想实验及其在 物理发展中的作用相关评价理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。爱因斯坦思想实验的基本方法和物理实验相同。 恩斯特马赫 思想实验的发展前景在科学日益发展的今天，我们的认识活动 越来越远离日常的直观经验和直觉，科学研究 活动所需的仪器设备日益纯化、理想化，物化 实验有时无法满足科学发展的需要，运用思想 实验进行科学研究就成为一种必然。世界上著名的思想实验1、自由落体定律亚里士多德认为： 物体运动速度的有无和大 小，是由它是否受力及力 的大小直接决定的。地面 上轻重不同的物体下落速 度不同：重物下落较快， 轻物下落较慢。 他指出：如果亚里士多德的论 断成立的话，即重的物体比轻的物 体下落得快。那么，当两个绑在一 起下落时，由于快的受慢的阻碍而 减慢，慢的受快的驱使而加快。其 结果绑在一起的物体下落的速度一 定介于原来两个物体的速度之间， 即小于原来重物下落的速度。但是 ，两个物体绑在一起就成了一个复 合体，它比原来的重物体还要重。 按亚里士多德的论断复合体下落的 速度要大于原来的重物体下落的速 度。这就和上面的结论相矛盾。 2、相对论相对论的基本假设是相对性原 理，即物理定律与参照系的选择无 关 。相对论认为，光速在所有惯性 参考系中不变，它是物体运动的最 大速度。由于相对论效应，运动物 体的长度会变短，运动物体的时间 膨胀。但由于日常生活中所遇到的 问题，运动速度都是很低的（与光 速相比），看不出相对论效应。 爱因斯坦与相对论爱因斯坦的相对论把时间 与空间联系起来了。认为物理 的现实世界是各个事件组成的 ，每个事件由四个数来描述。 这四个数就是它的时空坐标t 和x、y、z，它们构成一个四 维的连续空间，通常称为闵可 夫斯基四维空间。在相对论中 ，用四维方式来考察物理的现 实世界是很自然的。 3、热平衡与辐射热物体A（比如说灼热的 铁球）即使在一段距离也通过 辐射加热较冷的物体B（温度 计），例如在众所周知的带有 共轴凹面镜的实验中。如果我 们和皮克泰（Pictet）一道用 装有冷混合物的金属盒代替A ，那么B将冷却下来。 综上所述所有普遍的科学概念和定律，诸如光 线概念、屈光学定律、玻意耳（Boyle） 定律等等，都是通过抽象得到的。这就是 给予它们以普遍的非特殊的形式的东西， 它使得有可能借助这些概念和定律的综合 组合甚至重构任何复杂的事实，从而理解 这些事实。这样的理想化发生在卡诺的工 作中：绝对的绝缘体，接触物体的绝对等 温，可逆过程；在基尔霍夫（Kirchhoff ）的理想黑体的概念中等等，情况也是如 此。 思想实验的价值思想实验的价值从某种意义 上说，是指思想实验对社会的发展 产生了如何的影响。科学家进行思 想实验的目的，是为了揭示事物内 部的规律性。思想实验由于自身特 有的优势，对探索自然的力量不可 估量；再由于其思维、实验的双重 特征，成为科学认识发生、形成和 深化的一条便捷有效的路径，从而 推动了科学的发展。 正如爱因斯坦所说，“提出 一个问题往往比解决一个问题更 重要，因为解决一个问题也许仅 是一个数学上的或实验上的技能 而已，而提出新的问题，新的可 能性，从新的角度去看旧问题， 却需要有创造性想象力，而且标 志着科学的真正进步”。这便是思想实验的真正魅力 之所在。总结