思想實(shí)驗(yàn)是指使用想象力去進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，所做的都是在現(xiàn)實(shí)中無法做到（或現(xiàn)實(shí)未做到）的實(shí)驗(yàn)扣草。
例如愛因斯坦有關(guān)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的著名思想實(shí)驗(yàn)，又例如在愛因斯坦和英費(fèi)爾德合著的科普讀物《物理之演進(jìn)》中，就有一個(gè)實(shí)驗(yàn)要求讀者想像一個(gè)平滑，無摩擦力的地面及球體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)篮幢，但這在現(xiàn)實(shí)（或暫時(shí)）是做不到的。思想實(shí)驗(yàn)需求的是想象力为迈，而不是感官三椿。
愛因斯坦曾說：“理論的真理在你的心智中，不在你的眼睛里葫辐∷衙蹋”而在這其中。伽利略的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)就是思想實(shí)驗(yàn)耿战，歷史已經(jīng)證明他并沒有從比薩斜塔上同時(shí)扔2個(gè)鐵球來證明亞里士多德的錯(cuò)誤蛋叼。
中文名
思想實(shí)驗(yàn)
外文名
thought experiment
舉例
伽利略
內(nèi)容
使用想象力去進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)思想實(shí)驗(yàn)是一種在人的頭腦中進(jìn)行的理性思維活動(dòng)，這種思維活動(dòng)按照實(shí)驗(yàn)的格式展開剂陡，所以也稱為“實(shí)驗(yàn)”狈涮。我們的認(rèn)識(shí)活動(dòng)越來越遠(yuǎn)離日常的直觀經(jīng)驗(yàn)和直覺，科學(xué)研究活動(dòng)所需的儀器設(shè)備日益純化鹏倘、理想化薯嗤，物化實(shí)驗(yàn)有時(shí)無法滿足科學(xué)發(fā)展的需要，運(yùn)用思想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)研究就成為一種必然纤泵。
緣由
思想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)家在頭腦中設(shè)計(jì)和構(gòu)造出一套純粹的、理想化的儀器設(shè)備和研究對(duì)象镜粤，并對(duì)它進(jìn)行純粹的理想化的實(shí)驗(yàn)操作和控制捏题，使與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的某些因素以絕對(duì)簡(jiǎn)化、純化肉渴、被設(shè)定公荧、限制的形式表現(xiàn)出來；然后通過對(duì)這種理想化對(duì)象的感知和描述同规，發(fā)現(xiàn)和獲取科學(xué)事實(shí)與自然規(guī)律的思維活動(dòng)循狰。思想實(shí)驗(yàn)在愛因斯坦那里得到了高度綜合和充分發(fā)展窟社，被叫做思想實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)。后來绪钥，有人把它稱為“抽象實(shí)驗(yàn)”灿里、“假想思想”、“思想實(shí)驗(yàn)”和“理想實(shí)驗(yàn)”等等程腹。
思想實(shí)驗(yàn)早在古代就已經(jīng)有了萌芽匣吊，古希臘科學(xué)家阿基米德在研究面積和體積時(shí)，總是先作一種思想上的“實(shí)驗(yàn)”寸潦∩В“想象把用均勻材料切成一定形狀的平面物體通過稱量，以測(cè)量它的面積见转，這樣就對(duì)它們的關(guān)系有所了解命雀，然后再從數(shù)學(xué)上進(jìn)行證明≌扼铮”[1]
公元前5世紀(jì)咏雌，芝諾用思想實(shí)驗(yàn)論證了“阿基里追龜”、“飛矢不動(dòng)”等命題校焦。思想實(shí)驗(yàn)在中國也有人作過赊抖，在古代莊子的《天下篇》中，就有“一尺之棰寨典，日取其半氛雪，萬世不竭”這樣的例子，來論證物質(zhì)的無限可分耸成。
思想實(shí)驗(yàn)最初主要從物理學(xué)中發(fā)展起來报亩，這與物理學(xué)主要始于研究宏觀物體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，亞里士多德的物理學(xué)研究大都是思想實(shí)驗(yàn)[2]井氢。
到了近代弦追，它逐漸從思辨的形式轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)的思想實(shí)驗(yàn)』ň海科學(xué)的思想實(shí)驗(yàn)從伽利略開始劲件，可以說17世紀(jì)是科學(xué)的思想實(shí)驗(yàn)的發(fā)源時(shí)期。到了現(xiàn)代科學(xué)時(shí)期约急，因科學(xué)探索更廣闊更深入零远，思想實(shí)驗(yàn)更加不可或缺。
價(jià)值
實(shí)驗(yàn)對(duì)于自然科學(xué)來說厌蔽，是科學(xué)認(rèn)識(shí)的一種最基本的方法牵辣。任何實(shí)際的實(shí)驗(yàn)都是感性物質(zhì)活動(dòng)、感性認(rèn)識(shí)活動(dòng)奴饮∥诚颍科學(xué)家择浊、儀器設(shè)備、考察對(duì)象逾条、環(huán)境條件都是感性存在與感性直觀的對(duì)象琢岩，構(gòu)成了現(xiàn)實(shí)的科學(xué)實(shí)踐與認(rèn)知系統(tǒng)。一切物化實(shí)驗(yàn)都會(huì)受到主客觀條件的限制膳帕，以及儀器設(shè)備的操作等限制粘捎，因此，就會(huì)使所要考查對(duì)象的有關(guān)因素不能達(dá)到絕對(duì)的簡(jiǎn)化危彩、純化攒磨，達(dá)不到預(yù)期的目的。為了克服汤徽、超越物化實(shí)驗(yàn)的各種限制娩缰，科學(xué)家在自己的認(rèn)知活動(dòng)中常常利用思想實(shí)驗(yàn)來解決問題。
區(qū)別
理想實(shí)驗(yàn)與思想實(shí)驗(yàn)的區(qū)別
理想實(shí)驗(yàn)與思想實(shí)驗(yàn)雖同屬抽象的思想實(shí)驗(yàn)谒府，但它們之間又有著不同拼坎，若混淆兩者關(guān)系，客觀上勢(shì)必會(huì)造成科研的盲目性完疫，使研究者無所適從泰鸡，甚至?xí)o科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來不利影響。
科學(xué)史上壳鹤，對(duì)思想實(shí)驗(yàn)的兩種情況不加區(qū)分不乏其例盛龄。如超導(dǎo)問題，在未實(shí)驗(yàn)以前芳誓，普遍認(rèn)為電阻為零的現(xiàn)象是不可能實(shí)現(xiàn)的一種理想化狀態(tài)余舶。這種認(rèn)識(shí)，在一定程度上一度影響了對(duì)它的實(shí)踐探索锹淌。又如愛因斯坦和英費(fèi)爾德曾構(gòu)想了一個(gè)“單電子衍射”實(shí)驗(yàn)匿值，并且認(rèn)為這是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，事實(shí)上不可能實(shí)現(xiàn)赂摆，但這一構(gòu)想后來被前蘇聯(lián)科學(xué)家通過物化實(shí)驗(yàn)做成功了挟憔。
理想實(shí)驗(yàn)是指將實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)過程理想化库正，將邏輯思維與直覺曲楚、形象思維有機(jī)結(jié)合突出事物尊残、條件的理想狀態(tài)擂啥，但它在實(shí)踐中并不存在仓坞。這種理想狀態(tài)無法在物化實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)，理想實(shí)驗(yàn)的結(jié)果只是對(duì)客觀事實(shí)極限的近似值描述喷楣。
理想實(shí)驗(yàn)有別于理想模型趟大。理想模型是通過高度抽象建立起來的描述理想客體的模型。自然科學(xué)領(lǐng)域所探討的現(xiàn)象铣焊，有不少是理想化的客體逊朽，如質(zhì)點(diǎn)、絕對(duì)剛體曲伊、絕對(duì)黑體叽讳、理想流體、理想溶液等等坟募，這些理想客體模型可以回歸到原型岛蚤。理想實(shí)驗(yàn)排除了物化實(shí)驗(yàn)中無法排除的干擾，使得研究的問題達(dá)到高度的理想化懈糯。理想實(shí)驗(yàn)的結(jié)果雖然可以無限接近客觀事實(shí)涤妒，但在實(shí)踐中永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)∽卡諾熱機(jī)循環(huán)實(shí)驗(yàn)她紫，愛因斯坦設(shè)想的“雙生子佯謬實(shí)驗(yàn)”等，都是理想實(shí)驗(yàn)屿储。
思想實(shí)驗(yàn)是指在特定的條件下贿讹，依靠科學(xué)原理，通過邏輯推論在頭腦中實(shí)施的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)够掠，它按物化實(shí)驗(yàn)的格式展開民褂，主要過程和結(jié)果均以邏輯的形式表述。馬赫說：“思想實(shí)驗(yàn)的基本方法和物理實(shí)驗(yàn)相同祖屏≈蓿”[3]它是在物化實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行的情況下采用的一種特定的科學(xué)研究方法。雖然其結(jié)果是未經(jīng)證實(shí)的認(rèn)識(shí)袁勺，但在物化條件具備的情況下雹食，能得到科學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)。
伽利略否定了亞里士多德的落體定律之后期丰，斯臺(tái)文作了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)群叶，證實(shí)了這一見解。斯臺(tái)文寫道：“反對(duì)亞里士多德的實(shí)驗(yàn)是這樣的：讓我們拿兩只鉛球钝荡，其中一只比另一只重十倍街立，把它們從三十尺的高度同時(shí)丟下來，落在一塊木板或者什么可以發(fā)出清晰聲響的東西上面埠通，那么赎离，我們看出輕鉛球并不需要比重鉛球十倍的時(shí)間，而是同時(shí)落到木板上端辱，因此它們發(fā)出的聲音聽上去就像是一個(gè)聲音一樣”梁剔。[4]
思想實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)在于以理論原理為依托虽画，但也須借助于經(jīng)驗(yàn)表象，它通過概念和邏輯與客觀世界的本來面目聯(lián)系荣病，表明它以邏輯推理為主码撰，但也包含經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)容。因?yàn)樗沂局@取自然信息的途徑个盆，引導(dǎo)人們產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)脖岛。思想實(shí)驗(yàn)經(jīng)常被當(dāng)作理想化的產(chǎn)物，如討論一些東西如何在沒有摩擦力的平面運(yùn)動(dòng)颊亮，根本不需要實(shí)驗(yàn)就可以得出柴梆，因?yàn)樗簧婕暗接?jì)算。
伽利略曾經(jīng)提出：“沒有實(shí)驗(yàn)编兄，我確信結(jié)果也會(huì)像我所告訴你一樣發(fā)生轩性，因?yàn)樗仨氁阅欠N方式發(fā)生『菰В”伽利略的意思是：思想實(shí)驗(yàn)可以產(chǎn)生一個(gè)無須通過物化實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果揣苏。[5]著名的法國科學(xué)史家，亞歷山大·柯瓦雷要求我們承認(rèn)伽利略的功勞件舵，是他使我們認(rèn)識(shí)到利用思想實(shí)驗(yàn)卸察，從而省去做實(shí)際實(shí)驗(yàn)的麻煩。
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