阿尔伯特·爱因斯坦在经历了数月紧张的数学演算后，终于在一个晚上突然领悟到他著名的相对论的核心思想。他从工作中抽身出来，让自己的思绪在空间和时间的概念中漫游。脑海中浮现的各种图像促使他尝试了一个思想实验：如果两道闪电同时击中一列行驶中的火车的车头和车尾，站在轨道旁的观察者和站在行驶中的火车上的观察者会认为这两次闪电是同时发生的吗？简而言之，答案是否定的。爱因斯坦的思路豁然开朗，他对宇宙做出了巧妙的描述。凭借他突如其来的顿悟，爱因斯坦彻底颠覆了我们对时间和空间的观念。
我们都知道，当难题的解决方案突然出现在脑海中时，那种感觉是怎样的。一切都豁然开朗，灵光一闪——答案似乎如此显而易见，以至于我们惊叹自己为何没有早点注意到，这就是产生“啊哈！”感觉的原因。但是，大脑中发生了什么才能产生这种灵光乍现的时刻呢？答案可能有助于我们所有人成为完美的创造者。
知识会阻碍发现
寻求答案的研究人员面临着一个令人生畏的方法论问题：如何使志愿者能够系统地产生洞见以供研究。这种体验非常主观。新的观点源于无意识的感知转变，问题的要素蜕变成解决方案。
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这种顿悟与计算机解决问题的按部就班的方法截然不同。它们是偶然发生的。尽管如此，哥伦比亚大学的心理学教授珍妮特·梅特卡夫设计了一种捕捉理解飞跃的方法。她鼓励志愿者们努力解决顿悟问题，并要求他们在思考时定期宣布他们是“热”还是“冷”——感觉更接近解决方案，还是仍然遥遥无期。她发现，即使在个体产生顿悟的前一秒，他们的感觉也和他们在整个努力过程中的任何其他时候一样“冷”。
如果顿悟感觉完全是无意的，那么如果不是我们有意识的思考的力量，是什么将我们带向正确的想法呢？伊利诺伊大学芝加哥分校的心理学教授斯特兰·奥尔森认为，我们开始着手解决问题时，会先对问题进行心理表征——一种内在模型——其中只包含某些突出的特征。起初，我们试图通过以往经验的视角来看待这些特征，这很自然。然而，我们自身的知识可能会妨碍我们以新的眼光看待这些特征。我们的思绪陷入循环。我们变得沮丧。我们浪费时间重新应用我们已经知道是徒劳的方法。我们一事无成。
奥尔森认为，这种日益加剧的失败感正是驱使我们重构问题的动力。越来越紧张的僵局启动了无意识的过程，从而改变了我们对问题的心理表征。我们用新的视角看待这些特征。突然，新的可能性出现了。
然而，先前的知识会阻碍问题解决的观点引发了一些两难困境。从极端角度来看，这意味着拥有尽可能少知识的人最有可能破解难题。请注意，提出相对论的是沉浸在复杂物理学中的爱因斯坦，而不是来自其他学科的同代人，例如西格蒙德·弗洛伊德。然而，尽管问题领域的知识和经验是不可或缺的，但如果它们变得过于固化以至于阻碍新想法，它们也可能成为障碍。格式塔心理学家卡尔·邓克尔和后来的亚伯拉罕·卢钦斯早在 20 世纪 20 年代就开始进行的成功实验表明，习惯性地使用熟悉的物体和解决问题的策略会限制个人使用它们的方式。
1998 年，当时在匹兹堡大学的心理学家詹妮弗·威利通过一项新的研究重新开展了这项工作，该研究调查了专业知识与对替代方案的盲视之间的关系。在一项测试中，她给受试者三个单词，并要求他们找到一个单独的第四个单词，该单词可以与前三个单词中的每一个组合，从而创建合理的概念。例如，给定 knife、blue 和 cottage，他们可以添加 cheese——例如 cheese knife（奶酪刀）、blue cheese（蓝纹奶酪）和 cottage cheese（农家奶酪）。
威利的受试者中有一半被选中是因为他们表示自己是棒球专家。另一半不是。威利给了该组三个单词，其中一个单词可以与添加的常用单词组合，从而创建一个著名的棒球术语。志愿者们看到了“plate”、“broken”和“rest”，并被期望想出“home”作为匹配词：“home plate”（棒球术语）、“broken home”和“rest home”。
威利随后开始了第二个测试，展示了单词“plate”、“broken”和“shot”。这一次的目标词是“glass”，它产生了“plate glass”、“broken glass”和“shot glass”。棒球专家比非专家更难理解第二组术语。显然，爱好者们因为对“home plate”的喜爱而过于专注于术语“plate”，以至于他们更难摆脱这种结构，并为“plate glass”想出“glass”。他们的知识阻碍了新鲜的创造性洞察力。
采取新颖的视角
一个相关的问题是，现有知识是否会阻止一个人创造性地定义问题的解决方案可能在哪里。这个参数可能是为达到灵光乍现时刻奠定基础的最重要的心理因素。
为了研究这个概念，我们设计了几种测试。在一种情况下，我们设置了算术问题并让志愿者解决。我们在计算机屏幕上拼写出一个数学方程式，使用虚拟火柴棍在错误的方程式中形成罗马数字和运算符（+、-、=），例如 IV = III - I [示例请参见对面页面的方框]。我们的受试者要设想一个解决方案，其中仅移动一根火柴棍即可创建一个正确的方程式。然后，当他们认为自己已经找到答案时，他们就按下按钮。他们发现某些问题很容易解决，但另一些问题则被证明相当困难。我们推断，原因是现有知识施加的无意识障碍。
参与者和我们大多数人一样，在学校里学到解决算术问题首先是操纵数量的问题。大多数受试者一开始只移动改变数字的火柴棍，例如，去掉罗马数字 IV 中构成“一”的第一根火柴棍，将其更改为 V。这种策略对某些问题有效，但对另一些问题则无效。在失败的情况下，只能通过移动改变运算符的火柴棍来解决问题，例如，去掉 = 中的顶部火柴棍，留下减号。等式的运算符应该保持不变的根深蒂固的知识使我们的大多数参与者陷入停顿。只有当他们改变了对解决方案可能在哪里的看法时，他们才为解决看似棘手的问题打开了新的可能性。
我们还测量了受试者在工作时眼球的运动。一开始，他们更长时间、更频繁地看数字，几乎没有注意到运算符。一旦他们意识到一个问题似乎无法通过操纵数量来解决，他们的眼球运动通常会减慢。有些人会在屏幕上的同一点凝视 5 到 10 秒，而通常他们的眼睛每秒会改变大约三次注视点。这些人正盯着死胡同。
我们仅通过分析他们的注视模式就可以区分成功的问题解决者和不成功的问题解决者。那些盯着数字时间最长的人失败了。那些花更多时间看运算符的人迟早会找到答案——即使他们也一度觉得这个问题不可能解决。成功率和注视时间都为顿悟是通过无意识过程产生的观点提供了证据。
右脑解决方案
研究人员还在检查大脑结构，以了解我们如何获得顿悟。这项工作很困难，因为认知神经科学的标准仪器，如脑电图和功能性磁共振成像，测量的是持续几毫秒到几秒的神经元过程。解决问题通常需要几分钟或几小时。此外，许多不同的认知过程同时进行。因此，研究人员使用间接方法来推断哪些大脑区域有助于重构问题和产生顿悟。
西北大学的认知神经科学家马克·荣格-比曼和爱德华·鲍登最近探讨了大脑左右半球是否都同等参与的问题。对于大多数人来说，左半球主要负责有意识的语言处理，右半球负责无意识的空间感知。（最近的研究表明，这种粗略的划分因人而异，但劳动分工似乎确实存在。）
荣格-比曼和鲍登假设，按部就班的问题解决主要发生在左半球，通过有意识地应用逻辑规则，这将依赖于有意识的语言。他们认为，右半球在解决需要重构的顿悟问题中起着关键作用——这是一项空间任务。只有当右半球将解决方案发送到左半球时，个体才会体验到灵光乍现的时刻，从而将解决方案转化为可辨别的术语。
首先，受试者必须尝试解决各种顿悟问题。科学家们记录了每个人未能解决的练习。然后，他们利用了左眼将其图像发送到右半球，右眼将其图像发送到左半球的事实。他们让每位受试者坐在电脑前，并控制哪只眼睛可以看到屏幕。他们短暂地闪现了某人未能解决的顿悟问题的解决方案。有时解决方案只显示给右眼，有时只显示给左眼。当受试者用左眼，也就是右半球看到解决方案时，他们感知到解决方案的频率要高得多。显然，导致顿悟的无意识过程倾向于发生在右脑中。
睡眠和好心情
随着研究人员更多地了解顿悟发生的瞬间大脑中发生的事情，我们所有人都想知道我们可以做些什么来最大限度地创造条件，让我们产生 brilliant 的想法。临床证明的建议可能还需要一段时间才能出炉。然而，轶事研究表明，一些简单的步骤可以提高我们的机会。
你确实必须从足够的知识开始才能解决你的问题。没有它，爱因斯坦就不会成功。然后，如果你确实在一个问题上工作了很长时间并且卡住了，那就离开它。休息一下。小睡一会儿会更好。许多研究表明，重要的顿悟来自梦境或白日梦，或者是在短暂的午睡之后。经常被引用的著名例子是德国化学家弗里德里希·奥古斯特·凯库勒·冯·斯特拉多尼茨，据报道，他在 19 世纪后期说过，他在实验室工作了几个小时后，梦见一条蛇吞下自己的尾巴，从而发现了苯环的圆形形状。苯的商业化生产引发了化石燃料工业的兴起。
德国吕贝克大学的神经内分泌学家乌尔里希·瓦格纳已经证明，睡眠可以促进顿悟。他给受试者数字序列和两个用于操作它们的逻辑规则。但是，这些序列也可以通过使用一个简单的隐藏规则来解决，测试者可能会在工作时发现该规则。考生们练习了问题，然后在他们发现诀窍之前被告知休息一下。有些人在这段时间睡着了，另一些人则没有。当他们回来做更多问题时，睡过觉的人比没睡过觉的人更频繁地发现“隐藏规则”。瓦格纳将这种改进归因于睡眠期间海马体中发生的信息巩固过程；新数据与内存中已有的知识联系起来。
如果您在工作日无法小睡一会儿，那么让您的思绪漫游通常会有所帮助。或者短暂休息一下，做一些让您心情愉快的事情——吃一个冰淇淋甜筒或打乒乓球。大量研究表明，积极的态度有助于无意识的大脑从不同的角度看待问题，从而提高您解决问题的机会。