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理想化和理想實驗

上一篇 / 下一篇 2010-01-16 15:37:14

(三)什么是理想實驗

理想實驗亦稱思想實驗，是指在思維主體中進行的按照某種理想化的條件和規律進行的創造性推理活動。要進行理想實驗，就需要建立理想模型，而理想模型的建立必需運用理想化的創造思維方法。

所謂理想模型是理想化的一種系統組合。它通過對幾種客觀事物的理想化從而組合成一個對客觀事物進行描述的模型(或系統)，達到對客觀事物的理解，對模型的實現。理想模型在科學研究中有著廣泛的應用。在科學理論思維中，直接研究的對象在很多情況下是理想模型。如在生物學中，沒有任何組織分化特征的細胞即模式細胞；在物理學中，能夠全部吸收外來電磁輻射而無任何反射和透射的物體即絕對黑體，它們都是理想模型。基礎科學的理論通常不是直接描述客體的原型，而是直接描述理想化的客體，建立系統的理論和模型。當然任何理想客體都來自現實的客觀事物，研究理想模型所獲得的信息，對于客觀原型來說具有近似的性質。

理想實驗不是在客觀世界中實際進行的實驗活動，而是一種創造性的思維，在主觀世界中進行的創造性想象。因為這種方法是依照實際的客觀實驗的模式進行的，所以被稱為“實驗”。如伽利略就是用理想實驗來指出亞里士多德的落體的速度與重量成正比的落體理論的錯誤。他指出如果把輕重不同的兩物體連起來從高處拋下，那么根據亞里士多德的理論將會有如下結論：復合物比重物重，它的速度將大于重物；但另一方面，輕物的速度慢將又會牽扯重物的速度，于是復合物速度又小于重物。這兩個結論是不相容的，所以落體的速度與重量成正比的判斷是錯誤的。

理想實驗實際上就是按真實實驗的模式，用新的觀念組合在實踐中積累的經驗材料，從而進行猜測和推理。如芝諾的“阿基里追不上烏龜”就是一個理想實驗。理想實驗是有想象的觀測者干預的客體動態模型。這就是說理想模型是靜止的，是對客觀事物的理想化描述；理想實驗是使理想模型運動起來的理想化描述。如學生做的有些物理題都是理想實驗。