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　　【核心提示】人们还要在实践的摸索中，认清理想与实际之间的距离，以及存在这种距离的症结，科学才能真正发挥巨大的力量。这也是科学进步的动力之所在。

　　近代以来，实验传统兴起。在实验室中，人们运用精良的仪器和设备，“看”到了许多仅凭肉眼所无法观察到的现象。这是一个实验条件优越化的过程。但是，在物质实验中，人们朝实验条件优越化的方向所做的努力正变得越来越困难。有许多实验条件，人们无论怎么努力，最终都难以在现实世界中实现，即使在最先进的实验室中也无法具备这样的条件，如“以光速奔跑的人”、“站在宇宙的边缘”等。这些理想化的条件只有在思想实验中才能得到充分应用，理想化方法是科学发展中必不可少的手段之一。

　　思想实验对象的理想化

　　关于理想化的方法在思想实验中的运用，人们早有关注。比如，在日常生活中，我们要想了解一只猫，必须从多方面对猫进行观察，但在薛定谔之猫思想实验中，我们所需关注的内容只有一点——猫是处于什么状态？是死的，还是活的？所以薛定谔之猫只是一个理想化的概念，是爱因斯坦所谓的“以往若干次具体经验感知的复合体”，基于这些间接经验基础之上的“复合体”便形成了一个科学意象。作为思想实验的对象的科学意象，可以充分彰显实验对象的部分性质，而忽略其他与实验目的无关的性质，达到思想实验的理想化状态。

　　事实上，薛定谔之猫的理想化特征在思想实验中广泛存在。这一特征具有约定的性质，可使实验对象得到最大程度的简单化，便于实验的顺利展开。但实验对象的理想化并非思想实验所必需的。我们明确惯性运动中伽利略的小球是铁质、直径5厘米、重量200克等这些具体情况，并无什么不妥，只要这个小球表面绝对光滑。因此，思想实验对象的理想化仅仅是起到使实验中问题简单化的作用，而非思想实验的本质特征。

　　思想实验条件的理想化

　　物质实验的条件包括实验室环境、实验材料、实验室设备、科学仪器等。思想实验的条件与物质实验的条件看起来一样，但简化了许多，忽略了许多与结论无关的细节。不过，关键问题在于实验条件的理想化。当然，实验条件之所以理想化，有些是因为现实中的条件不允许在实验室中具备，即物质条件无法达到，大多数思想实验中都是如此。但也有些思想实验不是因为条件无法达到而成为思想实验的，而是无需实际物质实验的操作，只在思维中运作即可达到目的，这主要依靠逻辑推理的作用，如自由落体运动实验。这主要是因为思想实验中条件的理想化比物质实验中条件的优越化相对于现象的呈现更有优势，更易于呈现，更方便。条件理想化的优点使得许多在物质实验中可操作的实验变为思想实验了。

　　思想实验过程的理想化

　　在物质实验中，实验往往需要经过多次重复，最后取多次结果的平均值。密立根油滴实验进行了100多次，因为要考虑实验过程中种种可能对实验结果产生影响的因素。为了得到有效的实验数据，密立根还特意考虑各种因素而排除了一些他认为不好的数据，选择了他认为是正确的数据作为有效数据，然后根据这一数据得出结果。但思想实验只需一次即可。在1927年著名的索尔维会议上，爱因斯坦简单地描述了光子盒实验，就立刻令玻尔大惊失色。

　　在这里，思想实验和物质实验相似，它的巨大威力往往体现于实验过程中。在实验所建构的理想模型中，理想化的对象动了起来，产生了一系列现象。热力学史上最伟大的一个发现就是热力循环的理想模型——卡诺循环。为了实现能量的连续转换，工作物质必须进行周而复始的热力循环，那么如何才能实现热力循环的最高效率？理想化状态下的卡诺循环正好回答了这个问题。根据卡诺定理，卡诺循环的热效率是所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机中最高的。很显然，由于组成卡诺循环的每一个过程都是可逆的，都是理想化的过程，因而不可能存在于现实世界中。但卡诺循环的重要意义就在于它向人们展示了一个由于冷热源温差而引起的热力循环效率的不可逆损失的理想化过程。在这一理想化的过程中，它忽略了每一个热力过程的不可逆损失，及由系统与外界的势差和耗散效应引起的损失。

　　思想实验结果的理想化

　　在物质实验中，实验结果是实验对象经过一系列连续变化之后最终呈现出的可观测状态。而在思想实验中，实验结果呈现出理想化状态，无法直接用物质手段进行观测，并形成精确的经验数据，只能用描述性的语言将思维中的思想实验状态呈现出来，如“小球无限向前做匀速直线运动”、“猫的既死又活的叠加态”、“光速不变”、“两个球同时落地”等，均是如此。

　　当然，思想实验结果的理想化不是凭空产生的，也不是直接来源于布朗的柏拉图式的神秘感知，而是在理想化的实验条件下，人们依据以往现实世界中多次经验综合，在心底里已经形成了一种约定的基础上，设想科学意象进行了一系列的变化后呈现出的图像化状态。

　　思想实验与物质实验结合才能真正促进科学进步

　　由于理想化方法的运用，思想实验才具有了许多无可比拟的优越性，但对于科学实验中的理想化的状态，人们只能以此为目标，却永远无法真正具备理想化的条件。不过，我们可以通过将条件逐步优越化而离真理状态越来越近，得到人们的心理认同。伽利略就是擅长运用物质方法作为辅助手段展现思想实验的大师。不过，这只完成了第一步。接下来人们还要在实践的摸索中，认清理想与实际之间的距离，以及存在这种距离的症结，科学才能真正发挥巨大的力量。这也是科学进步的动力之所在。

　　（作者单位：金陵科技学院思想政治理论课教学部）

责任编辑：春华