显而易见，20世纪物理学的进步伴随着意象的转化：从感觉意象(彭加勒)到以实际觉察到的对象为基础的视觉意象(爱因斯坦)，再到为了把爱因斯坦那类意象用于原子而对它加以限制(玻尔)，再到用亚原子的基本粒子的数学回火了的意象模式(海森伯)。米勒正是通过追溯这种迷人的转化，初步探讨了心理意象的起源和动力学、它在构造科学概念中的作用，以及导致科学家达到新的意象深景(new vistas of imagery)的想像(imagination)的限度。米勒在上述基础上得出结论说：20世纪物理学的进程与认知心理学结合为一体，科学的进步与知觉和意象的转换联系在一起——科学史难道不也是知觉和意象的理论的历史吗?
上述四位科学大师都强调心理意象在他们做出科学发明时的作用。他们的创造性思维不是演绎的或语词的，这是有道理的，因为后者只能直线地或分段地进行。而且，词只有在上下文中才能获得它们的意义，这常常需要意象，或者至少需要直觉。多产的思维是高度直觉的，是在资料的多维场上自由运动的。语言对思维尽管有用，但只有当思维用如视觉意象这样的比较合适的媒介操作时，词才有助于思维。
现在从事认知科学研究的学者已注意到心理意象或心理图像在创造性科学思维中的作用，他们的分歧只是在于这种作用的大小，即在把思维化归为符号处理和关于像心理图像这样一类符号的处理结果的程度上意见不一。一派宣称，心理图像仅仅是比较普遍和比较抽象的加工系统的一个特殊方面，它只起附带作用；另一派则断言，心理图像在思维中起基本的作用。米勒称前者为反意象派(anti-imagists)，称后者为前意象派(pro-imagery)。这两派都依据认知科学的原则性信条即信息加工范式，并把精神看作是一种计算系统的符号处理机，来阐述各自的观点。
反意向派把具有全部神经生理学复杂性的大脑视为“认知虚机”(cognitive virtual machine)。认知虚机提供了认知功能结构或计算机语言，这种结构或语言是固定的，并对物种是普适的。这个学派把那些宁可能够用生物学——而不愿用法则和抽象符号的表象——来解释的心理过程定义为在认知上是费解的，从而定义为功能结构的一部分。所有其他过程都被定义为能够用心理规则系统模拟的认知过程。规则系统是在功能结构上执行的，正像在普通计算机程序中一样。因此，执行是在计算机语言中完成的，无意义的符号按照形式规则(句法)用计算机语言来加工。抽象的符号是一种特殊的命题，并且具有三个性质：因为它们的意义与任何词或图像无关，所以它们是抽象的；它们具有由数理逻辑的规则所携带的真值；它们具有形成法则或句法。于是，符号就被释解或被描述(语义学)，例如能把符号解释为数字。甚至在数理逻辑中，解释的真理并非总是肯定的，由于符号系统能够用许多不同的方式来解释，但是它们之中仅有某一个变得有意义，这种判断常常是直觉地做出的。这个学派主张，生物学基质是由技术水准构成的，这在原则上能够包括在永远是比较精致的句法理论之中。他们大胆断言，精神是语义的工具，即句法完全决定语义学。
前意象派赞同图像根源于命题编码，而且存在着功能结构。他们继而宣称，心理图像不仅在思维中起着原因的作用，而且它们一旦形成，就总是编入“文字编码”内，例如，这可以由极坐标构成。文字编码被存储起来以供将来利用。从主体如何回忆平常对象中的空间关系的语词描述之实验中得到的资料表明了以下各点：①心理模式，例如心理图像比现象的命题陈述能更好地回想起来；②我们能够而且常常宁可用发展的心理模式推理，也不愿严格地按三段论推理；③从心理模式得出的推论有助于更深刻地理解问题情势。换句话说(这里对科学史研究而言存在着有趣之点)，在逻辑演绎推理和心理图像之间有着复杂的相互作用。
总而言之，反意象派和前意象派都同意存在着心理图像。基本争端是图像在精神的结构功能中的心理陈述，它主要有两个方面，即心理图像的内容和它的形式。陈述的内容就是正在被描述的东西。反意象派和意象之间的分歧表现在形式争端上。内在陈述的形式是它的编码，这对意象来说可以是陈述的，或者可能既是文字的，也是语词的(正象前意象派)坚持的。
由于前意象派认为心理意象在创造性科学思维中起着基本的作用，因而对意象问题进行了许多可贵的探讨。这个学派的发言人S．M．Kosslyn把意象作为独特的“心理感官”来看待。在他的理论中，心理图像具有空间内容，并在思考过程中起作用。为了跨越几个长期存在的哲学和心理学的缺陷而达到我头脑中的图像的概念，他加强了心理图像的概念：心理图像是准图画描述，而准图画描述则起因于用命题和文字编了码的描述信息的过程。准图画描述不在空间媒质或“视觉缓冲”中显现，它是固有的，从而是功能结构的一部分。该理论由视觉缓冲和潜在的经过编码的深描述组成。视觉缓冲是用单元被填满的二维曲面型片模拟的，或者实际上是由与计算机相连的打印机打出的圆点完成的。深描述是两折的：①知觉记忆，它包含关于回忆起来的对象的文字显现，这是用极坐标(r，θ)编码的；②关于对象的事实，这是用命题表编码的。因此，在Kosslyn看来，深描述包含着以前目睹的视觉信息的记忆，这是用文字编码的，也是用命题编码的。图像是通过把深描述投绘到视觉缓冲上的面描述而产生的。这些图像受到其他与图像的清晰度、大小和取向有关的深描述的检验。除了解释现有资料外，Kosslyn的模型也有预见能力。
简而言之，Kosslyn假定，尽管心理意象的描述乍看起来是命题的，但是实际知觉到的对象的心理图像却能够用文字的形式被存储(即被记忆)起来。深描述被投绘到是功能结构一个指定部分的视觉缓冲上，从而假定它在认知上是费解的。
现在，让我们从认知科学中关于心理意象的理论回到米勒本人的工作上来。米勒的案例研究表明，心理意象是创造性科学思维的关键成分。心理意象既可以用实际观察到的对象来构造，也可以从物理理论的数学形式中抽象。当科学家掌握了一种理论时，他同时也就掌握了一种特殊的想像模式，科学家改变他们的心理意象的意愿受到他们的研究的影响。关于研究方法，米勒提出，像格式塔心理学和发生认识论这样的认知心理学，对于研究心理意象乃至创造性科学思维的动力学来说是极为有用的。但是，这必须与历史的案例研究密切结合起来，把科学史作为认知研究的实验室。米勒的这种研究方法是可取的，借用这一研究方法，也许能揭示出心理意象的新图景。
参考文献
《爱因斯坦艾集》第1卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1976年第1版，第101页。
Arthur I. Miller, Imagery in Scientific Thought, Creating 20th-Century Physics, Birkhauser Boston lnc., 1984；Arthur I. Miller, Imagery, Aesthetics and Scientific Thought, 此系米勒教授寄给本书作者的文稿。
H. Poincaré, The Foundations of Science, Authorized Translation by G．B．Halsted, The Science Press, New York and Garrison, N. Y., 1913.
