古希臘哲學家、數學大師畢達哥拉斯有壹次路過壹家鐵匠鋪，被有節奏的打鐵聲所吸引，於是上前壹步，意外地發現錘子的大小、重量、輕重與打鐵發出的諧音有著確定的比例關系。由此畢達哥拉斯意識到音樂的和諧可能與數學的比例有關。
有壹個著名的故事說，牛頓碰巧在沃爾索普的果園裏看到壹個蘋果從樹上掉下來，壹個想法瞬間閃過他的腦海:為什麽蘋果會掉下來而不是飛向天空？既然蘋果在掉，月亮為什麽不掉？牛頓由此得到了“萬有引力”的概念，進而發現了萬有引力定律。
德國化學家凱庫勒在公共馬車上打瞌睡時，勾勒出了碳鏈的結構。更讓人驚訝的是，1865年的壹天晚上，他正在根特的書房裏寫課本，不自覺地在火堆旁打起了瞌睡，睡著了。在夢裏，他看到碳原子像火爐裏的柴火壹樣閃爍，在眼前飛舞，突然連接，像蛇壹樣彎曲盤繞，咬著自己的“尾巴”扭動。凱庫勒從夢中驚醒，花了壹整夜整理，於是苯分子的六角環結構誕生了。凱庫勒在睡夢中受到啟發，這導致了科學發現，並成為科學史上的壹個流行故事。
俄羅斯化學家門捷列夫於1869年2月建立了第壹張元素周期表。他發現元素周期律的決定性概念是在很短的時間內完成的。這壹天，門捷列夫準備動身去彼得堡。當他提著箱子要上火車時，腦子裏突然冒出壹個天才的想法:元素按原子量從小到大排列，呈周期性變化。在此之前，門捷列夫已經從各個方面研究過元素及其化合物之間的關系，總是不著邊際。找個地方拿真的很難，也不用費多大力氣就能拿到。
法國數學家龐加萊在他的科學創造中也受益於靈感和直覺的閃現。據他自己回憶，有壹天晚上，他打破常規，不小心喝了咖啡，就睡不著了。各種想法湧入他的腦海，相互碰撞。有兩個相關的想法。到第二天淩晨，他終於發現有壹個福克斯函數，而且可以從超幾何級數推導出來。後來，他參加了壹次地質調查旅行。壹路旅行讓他把數學忘得壹幹二凈。他到達哥斯達黎加後，與他人同乘壹輛公共汽車。就在他的腳踩上汽車的踏板時，壹個新的想法突然湧入他的腦海:狐貍函數的定義變換和非歐幾何的某些變換是壹樣的。
19世紀奧地利音樂天才舒伯特有壹天和幾個朋友在維也納郊區散步。回來的路上，他們走進壹家小旅館，交談中偶爾發現桌上有壹本莎士比亞的詩集。舒伯特拿起它讀了起來。突然，他大聲喊道:“旋律出來了！但是沒有紙怎麽辦？”他朋友馬上拿過桌上的菜單翻過來遞給他。瞬間，音樂的靈感噴湧而出，不到15分鐘，他就寫下了那首名詩《聽，聽，百靈鳥》的全部音樂。
1896年，法國物理學家貝克萊發現了壹種不同於X射線的新射線——鈾射線，這種射線是在沒有外界刺激的情況下自發產生的。這壹現象引起了居裏夫人的強烈好奇。經過壹系列實驗，她發現鈾的放射性和鈾化合物的化學成分與光和溫度無關。於是居裏夫人做出了天才的猜測和判斷:第壹，放射性不是化合物分子的性質，而是原子的特性；第二，這種輻射不僅鈾有，其他元素也有。的確，她很快發現了另壹種放射性元素——釷。1898年7月，在對鈾瀝青礦的不斷研究中，又發現了壹種放射性元素，為紀念我的祖國波蘭，將其命名為“釙”。同年，65438+2月，她發現了另壹種放射性現象，其輻射強度遠大於此前發現的所有放射性元素。這時，居裏夫人憑直覺判斷，這是壹種新的放射性元素。居裏夫人在給姐姐布羅尼亞的信中說:“我無法解釋那種輻射是由壹種未知的化學元素產生的...這個元素肯定是存在的，找到就好！...我確信實驗沒有任何問題。”這說明她相信自己的直覺。這個被愛因斯坦稱為“大膽直覺”的人，通過研究證實了這種元素的存在，並將其命名為“鐳”。
愛因斯坦在建構相對論的過程中，用創造性思維做了各種各樣的“思想實驗”。比如他做了“追蹤光速”的思想實驗。他說:“如果壹個人帶著光波以光速奔跑，那麽他就處在壹個不隨時間變化的波場中。但是好像不會有這種事！這是第壹個與狹義相對論相關的簡單思想實驗。狹義相對論的發現絕不是邏輯思維的成就，盡管最終結果與邏輯形式有關。”據愛因斯坦自己說，在建立廣義相對論的過程中，他做了以下思想實驗:有壹天，他坐在伯恩專利局的椅子上，突然突發奇想:如果壹個人自由落體，他就不會感覺到自己的重量。這個簡單的思想實驗對他產生了深遠的影響，並使他產生了引力理論。愛因斯坦繼續思考:如果壹個下落的人被加速，他的感覺和判斷就會發生在加速的參照系中。他決定把相對論推廣到有加速度的參照系，認為這樣就有可能同時解決引力的問題。壹個下落的人感覺不到自己的重量，因為他的加速度參考系中有壹個新的引力場，與地球的引力場相抵消...從這些思想實驗中，我們可以看出愛因斯坦具有高超的創造性思維能力，這種能力成為他做出許多重要科學發現的關鍵因素。
雖然創造性思維往往是突然發生的，但也不是無源之水，無本之木。創造性思維，如靈感、直覺、想象等。，是結合邏輯思維和數學推導來發揮作用的，同時也與做出科學發現的科學家的豐富知識和深入思考密切相關。如果沒有畢達哥拉斯對數學的研究和崇拜，幾乎不可能發現音樂的和聲與數學的比例之間的相關性。凱庫勒和門捷列夫如果沒有豐富的化學知識作為基礎，沒有對各自問題的長期探索和思考，就不會有所啟發。龐加萊指出:“直覺的命題來源於經驗有多少精煉的概念。”愛因斯坦還堅持認為靈感、直覺和想象力必須建立在對經驗的理解上。
科學創新必須通過創造性思維來實現。邏輯思維只能循序漸進，遵循規律，局限於原有的知識框架。而創造性思維就是要沖破藩籬，打破羈絆，開辟新的路徑。邏輯思維和創造性思維之間存在這種張力，正是這種張力推動科學不斷進步。
根據生理學和心理學的研究成果，人類的大腦分為兩個半球，中間約有20000條神經通路相連。通常情況下，兩個半球分工不同，但相互配合。左半球主要具有言語、分析、抽象和算術功能。右半球主要有非語言的、綜合的、直觀的、具體的功能，比如識別幾何圖形。前者是收斂的因果思維，後者是發散的非因果思維。所以靈感、直覺、想象大致是右半球的功能，當然也需要左半球的配合。通常科學家在思考的時候，左半球的神經元處於極度緊張的狀態，然後興奮過後就疲憊不堪，而右半球的神經元則處於人為抑制的狀態。但是這個階段不是沒有意義的。它把這個話題的焦點作為明顯的記憶因素儲存起來，進入潛意識階段。當科學家處於自然、放松、自由的狀態時，右半球神經元的發散性非因果思維恰好遇到了好機會。壹旦受到某種刺激，就像電火花產生並連接電路壹樣，右半球的神經元就被連接起來並行動起來。結果就是突然的靈感，直覺的靈光壹閃，加上想象力，讓困惑的問題瞬間清晰，找到解決問題的突破口。想法就像決堤的水，收不回來。