思想实验可以帮我们取得重大突破？

在科学为王的时代，连哲学也黯然失色，霍金在《大设计》中说，哲学已死。

但我们千万别误会，千万别以为科学实验都是一五一十的做实验和严密的实验设计出来的，并且，很多伟大的科学发现都是思想实验推动进行的。

1.伽利略证明亚里士多德关于“不同重量物体降落速度不一样”的错误。

亚里士多德认为重量大的物体降落速度快，重量小的降落速度慢；

伽利略假设两个重量不一样的物体捆绑在一起降落：重的被轻的影响会慢，而两个绑在一起又应该比重的更快，前后矛盾，拆穿“降落速度会受重量大小影响的认知”

2.爱因斯坦证明有原子的存在。

证明原子存在其实是很后来的事情了，不过爱因斯坦确实也参与了其中，这主要是和布朗运动有关。话说在1827年，有个植物学家叫做罗伯特·布朗，是个英国人，他利用显微镜观测水面的花粉，结果他就发现，

花粉正在不规则的运动。

花粉的这种不规则的运动就被叫做布朗运动。

后来，到了1877年，有一个叫做德绍儿克思的科学家就试图解决布朗运动的成因，他就提出了这么一个观点：

花粉的不规则运动应该是因为水中的分子的热运动造成的结果。

啥意思呢？我们可以来简单地解释一下，当时其实热力学已经得到了发展，人们逐渐意识到温度本质上是一种运动，是构成物质的分子在不规则地运动，也被我们叫做分子的热运动，就像下面这样。

而温度本质上就是分子的平均动能，温度越高，分子的平均动能也就越大，说白了，就是越热，分子整体上就应该是动得越欢实。

而花粉的尺度其实很小很小，不过也要稍微比水分子的大一些，当它在水面上时，水分子会有不规则地运动，这时候就会对花粉产生力的作用，使得花粉产生不规则地运动。从这个角度也就解决的布朗运动的成因。

虽然，古希腊哲学家德谟克利特（Democritus，约公元前460——公元前370）提出，认为物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止。

可是，我们都知道，这些都是科学理论，那科学的语言是什么呢？其实是数学。

1905年，这一年被称为爱因斯坦奇迹年。在这一年，爱因斯坦发表了数篇开创性的论文，其中就有一篇和布朗运动有关的论文，这名论文名为《热的分子运动论所要求的的静止液体中悬浮粒子的运动》。

                                       

在这篇论文当中，爱因斯坦利用数学分析方法证明了布朗运动的成因。

而布朗运动其实间接证明了分子的存在，我们要知道的是，根据理论，分子是由原子构成的，因此也就间接地证明了原子也应该存在。并且，我们还可以根据爱因斯坦的理论计算原子的直径。这个直径大概在10^-10米，这一点后来也确实得到了证实。

我们经常好奇的观察，巧妙的设计，没准就会产生大发现。