直觉思维与物理学的发展

　　直觉是人类科学认知活动中不可缺少的一个重要组成部分。我国著名科学家钱学森这样说过：“科学技术工作绝不能只限于抽象思维的归纳推理法，而必须兼用形象或直觉思维，甚至要得助于灵感或顿悟思维。”
　　（一）直觉思维可催生新的思想
　　杨振宁说：“解决问题时的创造性灵感并不是凭空产生的，通常都是经过绞尽脑汁的冥思苦想才会发生顿悟。”直觉可以异于常规思维，反过来思考问题，是用绝大多数人没有想到的思维方式去思考问题。
　　“苹果落地”的故事还有待科学史进一步考证，但牛顿单凭直觉认为地球与太阳之间的引力与地球对周围物体的引力可能是同一种力，遵循相同的规律。他猜想的依据是：
　　（1）行星与太阳之间的引力使行星不能飞离太阳，物体与地球之间的引力使物体不能离开地球；
　　（2）在离地面很高的距离里，都不会发现重力有明显的减弱，那么这个力必然延伸到很远的地方。然后，牛顿对此思想进行检验，如果猜想正确，月球在轨道上运动的向心加速度与地面重力加速度的比值，应该等于地球半径平方与月球轨道半径平方之比，即。
　　经过检验，地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力确实是同一种力，这一发现对人类科学思想的启蒙意义重大。其实，牛顿具有惊人的直觉思维，他从物体的惯性对外加力所显示的抵抗特性，一下子认识到这是物体内部的本质属性决定的，从而提出惯性质量的概念。他还从各个纬度上重力的差异，一下子意识到物体内存在同一本质属性，实质上提出了引力质量的概念。后来，他通过水平面上磁力吸引铁块的匀加速运动和重力迫使物体以匀加速运动下降两个同类实验的对比，意识到惯性质量和引力质量相当，从而建立了牛顿第二运动定律。
　　爱因斯坦在提出狭义相对论以后，意识到狭义相对论仅是惯性系之间的一种时空变换，并没有涉及加速系统，而且狭义相对论也没有能够解决引力问题。为此，爱因斯坦苦苦思索，不得要领。有一天，当爱因斯坦坐在办公室的椅子上时，他突然想到：如果一个人自由下落，他会感觉不到自身的体重。他继续设想一个下落的人感觉不到自身的体重，是因为在他自身的参考系里有一个新的引力场抵消了地球的引力场，因而在这个加速运动的参考系里，需要一个新的引力场。于是在这样一个直觉的启发下，他就把做加速运动的参考系自然地与引力问题联系了起来，进而建立了等效原理，并最终成就了具有划时代意义的广义相对论。这就是直觉思维的价值所在。
　　爱因斯坦之所以能够超越同时代的科学家，是因为超强的直觉思维给了他太多的灵感。在量子力学方面，他大胆地将解释热辐射的量子说移植到光电效应。爱因斯坦认为，光的传播过程也是量子化的，可以说，在当时的时代背景下，并且在没有通过实验验证的情况下，就能直觉地洞察到光的量子性是非常不容易的，这是对量子理论的一个重大推进。
　　德国物理学家赫兹在发现光电现象以后近20年的时间里，对量子的研究并未取得多大的进展，甚至连普朗克也还在量子大门前徘徊，然而爱因斯坦根据自己的直觉，领悟到量子观念的美好前景，察觉到无论是热辐射、电磁辐射，还是光辐射等的一切辐射，都应该是量子化的，因此他非常果断地把量子观念迁移到对光电效应的研究上。
　　1905年，爱因斯坦创造性地提出了“光量子”的新概念，建立了关于光电效应的方程，从而驱散了笼罩在光电效应现象上的层层迷雾，建立了关于光电效应的正确理论。爱因斯坦不仅认为光在吸收和辐射时是量子化的，还进一步揭示了光的双重性、物质的波粒二象性，这一发现和其相应的物质的二重性，成了20世纪最伟大的成就。