思想实验是指使用想象力去进行的实验，所做的都是在现实中无法做到（或现实未做到）的实验。
例如爱因斯坦有关相对运动的著名思想实验，又例如在爱因斯坦和英费尔德合著的科普读物《物理之演进》中，就有一个实验要求读者想像一个平滑，无摩擦力的地面及球体进行实验，但这在现实（或暂时）是做不到的。思想实验需求的是想象力，而不是感官。
爱因斯坦曾说：“理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”而在这其中。伽利略的实验大多数就是思想实验，历史已经证明他并没有从比萨斜塔上同时扔2个铁球来证明亚里士多德的错误。
中文名
思想实验
外文名
thought experiment
举例
伽利略
内容
使用想象力去进行的实验思想实验是一种在人的头脑中进行的理性思维活动，这种思维活动按照实验的格式展开，所以也称为“实验”。我们的认识活动越来越远离日常的直观经验和直觉，科学研究活动所需的仪器设备日益纯化、理想化，物化实验有时无法满足科学发展的需要，运用思想实验进行科学研究就成为一种必然。
缘由
思想实验是科学家在头脑中设计和构造出一套纯粹的、理想化的仪器设备和研究对象，并对它进行纯粹的理想化的实验操作和控制，使与实验对象的某些因素以绝对简化、纯化、被设定、限制的形式表现出来；然后通过对这种理想化对象的感知和描述，发现和获取科学事实与自然规律的思维活动。思想实验在爱因斯坦那里得到了高度综合和充分发展，被叫做思想实验和理想实验。后来，有人把它称为“抽象实验”、“假想思想”、“思想实验”和“理想实验”等等。
思想实验早在古代就已经有了萌芽，古希腊科学家阿基米德在研究面积和体积时，总是先作一种思想上的“实验”。“想象把用均匀材料切成一定形状的平面物体通过称量，以测量它的面积，这样就对它们的关系有所了解，然后再从数学上进行证明。”[1]
公元前5世纪，芝诺用思想实验论证了“阿基里追龟”、“飞矢不动”等命题。思想实验在中国也有人作过，在古代庄子的《天下篇》中，就有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”这样的例子，来论证物质的无限可分。
思想实验最初主要从物理学中发展起来，这与物理学主要始于研究宏观物体的运动有关，亚里士多德的物理学研究大都是思想实验[2]。
到了近代，它逐渐从思辨的形式转变为科学的思想实验。科学的思想实验从伽利略开始，可以说17世纪是科学的思想实验的发源时期。到了现代科学时期，因科学探索更广阔更深入，思想实验更加不可或缺。
价值
实验对于自然科学来说，是科学认识的一种最基本的方法。任何实际的实验都是感性物质活动、感性认识活动。科学家、仪器设备、考察对象、环境条件都是感性存在与感性直观的对象，构成了现实的科学实践与认知系统。一切物化实验都会受到主客观条件的限制，以及仪器设备的操作等限制，因此，就会使所要考查对象的有关因素不能达到绝对的简化、纯化，达不到预期的目的。为了克服、超越物化实验的各种限制，科学家在自己的认知活动中常常利用思想实验来解决问题。
区别
理想实验与思想实验的区别
理想实验与思想实验虽同属抽象的思想实验，但它们之间又有着不同，若混淆两者关系，客观上势必会造成科研的盲目性，使研究者无所适从，甚至会给科学技术发展带来不利影响。
科学史上，对思想实验的两种情况不加区分不乏其例。如超导问题，在未实验以前，普遍认为电阻为零的现象是不可能实现的一种理想化状态。这种认识，在一定程度上一度影响了对它的实践探索。又如爱因斯坦和英费尔德曾构想了一个“单电子衍射”实验，并且认为这是一个理想实验，事实上不可能实现，但这一构想后来被前苏联科学家通过物化实验做成功了。
理想实验是指将实验对象、实验过程理想化，将逻辑思维与直觉、形象思维有机结合突出事物、条件的理想状态，但它在实践中并不存在。这种理想状态无法在物化实验中表现，理想实验的结果只是对客观事实极限的近似值描述。
理想实验有别于理想模型。理想模型是通过高度抽象建立起来的描述理想客体的模型。自然科学领域所探讨的现象，有不少是理想化的客体，如质点、绝对刚体、绝对黑体、理想流体、理想溶液等等，这些理想客体模型可以回归到原型。理想实验排除了物化实验中无法排除的干扰，使得研究的问题达到高度的理想化。理想实验的结果虽然可以无限接近客观事实，但在实践中永远无法实现。卡诺热机循环实验，爱因斯坦设想的“双生子佯谬实验”等，都是理想实验。
思想实验是指在特定的条件下，依靠科学原理，通过逻辑推论在头脑中实施的实验活动，它按物化实验的格式展开，主要过程和结果均以逻辑的形式表述。马赫说：“思想实验的基本方法和物理实验相同。”[3]它是在物化实验无法进行的情况下采用的一种特定的科学研究方法。虽然其结果是未经证实的认识，但在物化条件具备的情况下，能得到科学实践的检验。
伽利略否定了亚里士多德的落体定律之后，斯台文作了一项实验，证实了这一见解。斯台文写道：“反对亚里士多德的实验是这样的：让我们拿两只铅球，其中一只比另一只重十倍，把它们从三十尺的高度同时丢下来，落在一块木板或者什么可以发出清晰声响的东西上面，那么，我们看出轻铅球并不需要比重铅球十倍的时间，而是同时落到木板上，因此它们发出的声音听上去就像是一个声音一样”。[4]
思想实验的本质在于以理论原理为依托，但也须借助于经验表象，它通过概念和逻辑与客观世界的本来面目联系，表明它以逻辑推理为主，但也包含经验的内容。因为它揭示着获取自然信息的途径，引导人们产生新的发现。思想实验经常被当作理想化的产物，如讨论一些东西如何在没有摩擦力的平面运动，根本不需要实验就可以得出，因为它只涉及到计算。
伽利略曾经提出：“没有实验，我确信结果也会像我所告诉你一样发生，因为它必须以那种方式发生。”伽利略的意思是：思想实验可以产生一个无须通过物化实验得到的结果。[5]著名的法国科学史家，亚历山大·柯瓦雷要求我们承认伽利略的功劳，是他使我们认识到利用思想实验，从而省去做实际实验的麻烦。
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