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第一性原理
第一性原理是哲科思维中的重中之重，因为如果没有第一性原理，所有的理性系统的建立都无从谈起。
在科学领域，第一性原理称为第一因；在哲学领域，第一性原理常常与逻辑奇点画上等号；
无论在什么系统中，第一性原理作为系统的根基性命题的地位始终都无法被撼动。
第一性原理就是用物理学的角度看待世界，
一层层拨开事物表象看到里面的本质，
再从本质一步步往上走。
演绎法
演绎法起源于古希腊的演绎知识，是一种根据元起点利用正确的逻辑推导出新知识的思维方式。
归纳法是将眼睛看到的事实纳为规律，基本上用的是感性思维，而演绎法是理性思维的主要用智形式。（演绎法不是我们人惯用的思考方式，需要有一定的独立思考能力才能使用）
演绎法的三段论
亚里士多德认为，从一件事物推导出另一件事物，中间存在一个必然的导出，而这个导出的过程就是所谓的逻辑。
根据这种认知，亚里士多德创造了演绎法里的经典句式——三段论，即三个组成部分：大前提、小前提、结论。
在大前提和小前提正确的基础上，结论必然成立。 这里用一个经典的三段论句式来说明：
所有人会死，
苏格拉底是人，
苏格拉底也会死。
与归纳法相比，演绎法的一大优点恰恰是可以保真。
而使用归纳法时，无论前提多么正确，做多少实验去验证，也不能保证结论一定为真。
第一性原理 + 演绎法 = 理性系统
早在2300年前，亚里士多德认为：在每个系统的探索中都存在不能被省略或删除的最基本命题或假设，也不能被违反的第一原理，这个就是“第一性原理”。
在哲科思维中，有一个最底层的公式：第一性原理 + 演绎法 = 理性系统
也就是说根据第一性原理，加上演绎法的推理方式，我们就可以把系统之内的其他所有命题推理出来。（第一性原理作为系统的大前提，通过演绎法推理出整个系统。）
第一性原理是一个给定的且可以自确认的元前提，
而不是在这个系统中被推理出来的（即在系统之外），
只要是解决了系统的元前提，都可以被称为第一性原理
第一因
任何事情都有原因，原因也还有原因，所以就形成了因果链。
而因果链不能无限倒推，所以最终必须找到一个第一因。（由它生发出了其他所有的原因，同时还生发出了自己。）
在西方社会中，这个第一因往往是“上帝”。
在道家思想中，也有“道生一，一生二，二生三，三生万物”的说法，
道就是整个道家思想的基石假设，也就是第一性原理，
在这个作为前提下，推导出有关道的所有认知及学问。
中心思想在系统内，第一性原理在系统之外
第一性原理并不是系统的中心思想，而是整个系统之外、之前的一个元前提。
比如在“所有人都会死，苏格拉底是人，所以苏格拉底也会死”这个命题中，
第一性原理位于元前提（所有人都会死）的位置上，
而不是小前提（苏格拉底是人）或者结论（苏格拉底会死）的位置。
每个理性系统都可以简化为一个根本原则，这个中心思想并不是第一性原理，而是来自第一性原理 + 演绎法 推导而出的，中心思想在系统之内，第一性原理在系统外。
比如牛顿力学是通过第一性原理惯性假设和引力假设，
通过演绎法推导出中心思想F=ma；
爱因斯坦提出相对论，通过第一性原理光速不变和相对性原理的假设，
通过演绎法推导出中心思想E=MC2
用更加贴切的词来形容，第一性原理就是“第一前提”或“逻辑奇点”。
第一性原理的思维方式通常简洁有力，不用在细枝末节上用功。
第一性原理的层级之分
在演绎法中，大系统的中心思想可以作为小系统的第一性原理，这意味的第一性原理是有层级之分的。
F=ma对于牛顿而言，是在惯性假设和引力假设的基础上推导的中心思想，
但对于我们后来的使用者来说，完全可以直接把F=ma当作第一性原理，
用这个公式推导、解决其他力学问题。
比如瓦特把F=ma运用在蒸汽机的发明制造中，
从而改良蒸汽机的方案，引领了大蒸汽工业时代的到来。
所以系统之间最简单的层级划分，就是分为“母系统”和“子系统”。
一个系统的第一性原理，既可以是一个不证自明的元起点，也有可能是一个更大的木系统的中心思想，作为子系统的第一性原理。
从实际运用出发，我们没有必要找到那个终极的第一性原理，所有比我们想要推导的理性系统更大、层级更高的母系统，其中心思想或者推到结论都可以作为子系统第一性原理的来源。
每个系统不只有一个元前提
每个系统不只有一个元前提，在很多情况下，有可能两个或者两个以上的第一性原理支撑同一个理性系统。
无论是爱因斯坦的相对论、牛顿的经典力学、达尔文的进化论，
其实都有2~3个第一性原理作为支撑。
公理化思维
公理
我们可以把“公理”看作第一性原理在实际生活和工作中的一种表现形式。
以公理或第一性原理为根基，运用逻辑思维去推理，并建立其它理性思维体系的一种方式。
无论在科学领域还是商业领域，
公理化思维的运用逗比发源于哲学的第一性原理具备更强的可操作性。
（欧几里得所写的《几何原本》就把这种公理化思维发挥到了极致。）
公设&公理的区别
公理本身是自明的，公设没有公理那样自明，但也是不加证明而承认其真实性的。
公设和公理是无法通过既有的知识证明的，只能默认它是不证自明的第一性原理。
欧几里得的几何学有5个公设，5个公理，其中还包括23个定义，
诸如点、线、面的基础定义，通过演绎法的推导，
一共推出48条定理和467个命题，这些内容最终构成了平面几何系统。
比如第一公设：由任意一点到另外任意一点可以画直线；
或第一公理：等于同量的量彼此相等；
这种不证自明的“废话”，我们几乎不可能从逻辑角度去证明这些公设和公理的正确性，
所以只能默认这些公设和公理必然正确。
逻辑推导
逻辑推导的过程就是用基石假设去证明某些命题准确性的过程，也就是说，所有学科实际上都是一个证明系统。
一切学问都是证明系统，但凡没有证明的东西都是虚假的东西。
数学这门学科是在公理的基础上，通过逻辑推导而得到的。
推导过程比最终结果更重要
正因为一切学问都是证明系统，所以在一些理性学科中，人们对逻辑推导过程的重视甚至超过了对最终结果的重视。
特别在哲学语境中，即便是一句极度简练的话，也必须经过逻辑推理证明其有效性，不然就是虚假命题。
亚里士多德以一己之力建立的逻辑学，他认为逻辑的第一根本特征叫做“必然的导出”。
从命题1到命题2中间的推导过程，叫作“逻辑”。
而一个逻辑系统，同样是从第一性原理通过逻辑推导的方式找到其他有效命题，
从而构架出整个完整的系统。
所以，系统中的证明都是逻辑证明。
在推导过程中，要想保证每一个步骤的正确性，我们必须找到相应的公理予以支撑。
欧几里得对人类的贡献不仅在于建立几何学，
更重要的是他首创了一种演绎法的思维：从为数不多的公理出发，推导出所有的定理和命题，
从而构建了整个平面几何体系。
毫不夸张的讲，如果没有欧几里得在几何学中提出的公理化思维和方法，
科学的发展只能停留在用已知推导已知的层面，
而欧几里得用现实世界不存在的点、线、面及其关系，
超越感官对我们的禁闭，从已知推导出未知。
从公理化的角度来看，真正的知音不是观点相同，而是思考方式（逻辑）相同的人。
只有逻辑一致的人，才有可能从同一个基石假设推导出同一个结果。
发现公理比推导更加困难
爱因斯坦认为，理论家的工作可分为两步：
- 发现公理
- 从公理出发去推导结论
（第一步往往更难，而第二步只需要足够聪明勤奋就能做到。）
从哲科思维的演绎法出发找到作为系统根基的公理，是一个与逻辑推导能力完全不同的概念。
因为在演绎法的单向性法则约束下，身处系统内部，我们虽然可以基于给定的公理使用逻辑推导的方式得到系统中的所有命题，但我们并不能从系统的命题中倒推出在系统之外的第一性原理，除非我们可以跳出自身所处的系统，从外部视角进行分析。
既然公理或第一性原理并不是逻辑推导出来的，那么它从何而来呢？
在找到系统根基公理的这个过程中，迄今为止也没有科学家或哲学家能够总结出一些行之有效的具体方法论，即使能力突出、经验丰富的科学家也只能根据自己的经验去不断地假设，然后持续地试错，直至定位到准确的第一性原理。
定律中的定律
爱因斯坦有两种非常独特的方法论，首先来说第一种，我们称之为“定律中的定律”。
一般来讲，科学的研究和发展都建构在第一性原理的基础之上。
一般情况下，普通的科学家都会致力于研究学科内部的学问，却不会去研究作为学科基础的第一性原理，因为对他们来说，第一性原理的存在就是一个直接给定的前提假设。
然而，真正顶级的科学家、思想家和哲学家，他们所研究的主要内容就是学科系统之下作为基础的第一性原理。
而深挖基础后，爱因斯坦发现，几乎所有从实验室中总结出来的物理学规律（第一性原理），归根结底都需要满足某些固定的定理，这些也被称为“定律中的定律”，比如要满足对称性、能量守恒定律和某种最小作用量原理等。
这些定理并不存在于某个物理学的细分系统中，而是作为整个物理学的学科基础存在的。
爱因斯坦发现这件事情之后如获至宝，认为这些规律就是发现公理的前提。在这种思维的指导下，爱因斯坦顺利地以一些定律中的定律为前提，成功地推导出相对论相关的理论。
也就是说一个领域中的所有分支都不可或缺的定理，就是这个领域的学科基础，
通过从这个学科基础出发，就可以发现更多的第一性原理。
思想实验
第二种方法其实是很多伟大的理论物理学家公认的有效途径，我们称之为“思想实验”。简单来说，思想实验就是在大脑中进行纯逻辑的推演。
究竟是一种什么样的力量在帮助我们找到位于元起点的公理？也许是好奇心，也许是求知欲。
一般来讲，大多数人只会对那些于自己有利的事物感兴趣，而公理往往是以不可见或容易被忽略的形式出现，比如学科系统中的前提假设，以及已经在公众心智中形成群体认知的理念。
所以，我们常常满足于直接给定的公理化假设，很少去质疑或进一步探询。
伟大的哲学家康德说过，「所谓哲学，起始于对所谓自明的问题的追问。」
除了好奇心，元起点的定位还要依靠人们的想象力。
爱因斯坦曾经说：“想象力比知识重要得多。”知识是给定的内容，而想象力是突破已知的重要力量。
所以，伟大的科学家从来都不会是所谓的“书呆子”。
比如爱因斯坦，除了研究物理学，他还有很多独特的个人爱好，如演奏小提琴、划船等。在这些娱乐和运动的过程中，人类的思维会得到活化，想象力也会随之发挥。
破界创新
打破系统边界最直接的办法，就是将作为基石的第一性原理击碎。
不破不立：破的是系统得以形成的第一性原理，立的是新的第一性原理，这个方法就是破界创新。
理性思维即是助力，也是把我们禁锢在某一个边界之内的一种束缚。
所以想要实现破界创新，必须打破自身的认知边界，然后才能进入一个更大的真理时空，从更高的维度去建立更庞大的系统。
破界三步骤
-
破：识别隐含假设
-
立：建立基石假设
-
见：构建全新的系统
“破” 隐含假设
对既有的系统，人们通常会以为[[2 连续性假设|隐含的基石假设]]，所以第一步（也是最难得一步），跳出现有的系统，打破隐含假设。
只有通过哲学的思维方式，才能从现有的系统中跳出，找到并打破束缚系统的第一性原理。
“立” 基石假设
打破原有系统的第一性原理之后，需要重新定义系统的“基石假设”。
这一步比较容易，当隐含假设已经被识别，其中的逻辑漏洞也就显现，而如果这个错误能够被第一时间察觉，一个新的基石假设便能被建立起来。
需要注意的是：重构的“基石假设”，一定要比原有的第一性原理层次更深、强度更大，这决定了新系统的边界和强度，否则便是浪费力气。
而更深、更大的系统通常都存在于基础学科中，如果你仅仅是在商言商，就无法提出破解创新的方法论，只有基于基础学科的基石假设，才会构建出一个更大的系统。
“见” 全新系统
在新的“基石假设”上，通过公理化方式演绎出新系统的“第一性原理”。
完成这一步后，自然就会生成新系统的边界，这是水到渠成、顺理成章的事，无需过度关注。
与其关注解决方案的“内容”，在内容本身下功夫，不如去探寻这个内容下面的“一”，打破那个隐含假设才是关键。当把这个“一”打破，方案自然而然便会出现。
破界创新的思维不是在内容上做功，而是在结构上做功，在看不到的地方做功。
第三个步骤的发生，其实就是前两个步骤的结果。
破界创新的难点
破界创新的难点在于发现和打破隐含假设。
当看到隐含假设时，我们就“开始”打破它了。
隐含假设
所谓隐含假设，就是推论在逻辑层面的大前提。在固定的时空中，忽略已经经过验证的前提去推导结果。（就是不再去重复验证已经证实过的规则，直接通过这些规则去推导出结果。）
在某种程度上（有限的时空中），这是行之有效的。
所以，推翻一个结论，不要从结论入手，而是要从它的隐含假设开始，如果根基的隐含假设不成立，结论自然不成立。（从基石和结构切入，不要从内容入手）
群体信念
最常见的隐含假设就是群体信念，它包含你与周围人的共识，也有行业的常规，它们往往构成我们认知的隐含假设，而身处群体信念之内的你，难以察觉。
每个人都会有深入骨髓的从众心理，我们会把社会的主流思想当作真理看待。
所谓群体的信念是最危险的含假设，尤其是它已经深入人心到变成一种常识或共识，当人们不去质疑它，甚至忘了去质疑它时，就会被这个群体信念禁锢。
《人类简史》：人类能创造并相信某些虚构的故事。
这让人有了集体想象的能力，共同编织出种种虚构的故事，正是这样的虚构故事得以集结大批人力，灵活合作。
也正因为此，才有宗教、纸币的诞生。
所以，我们要学会质疑群体性的共识，敢于打破群体信念，这是破除隐含假设的方法之一。
解决问题的另一种思路：让问题变得无关紧要
吉安-卡洛·罗塔将数学家分为两类——解题家与理论家。
解题家解决的是一个已经被认为无望解决的问题，本质上是保守主义者，对新理论总是充满怀疑；理论家最荣耀的时刻则是发现一个新的理论，它不能解决任何老问题，却使它们变得无关紧要。
这实际上是破界创新的另一种表达，所谓破界创新，其实并不解决原有的任何细节问题。
比如Ipod Shuffle并没有解决屏幕变小的问题，它直接去掉屏幕让屏幕这个原有的问题失去了意义。
所以解题家解决的是极限点的问题，针对问题解决问题；而理论家解决的是边界问题，是破界创新，它让原有的问题变得无关紧要。
福特没有解决马车的问题，但他的汽车让马车的问题变得无关紧要；
乔布斯没有解决功能手机的问题，但它让功能手机的问题变得无关紧要；
马斯克也没有解决传统汽车的问题，但他让传统汽车的问题变得无关紧要；
张小龙没有解决PC时代即时通信的问题，但他让PC即时通信变得无关紧要；
张一鸣没有解决门户新闻的问题，但他让门户新闻的问题变得无关紧要。
破界创新并没有解决原有系统的极限问题，但是让原有系统的极限问题变得无关紧要，如果我们的眼睛永远盯着系统边界里面的问题，将永远突破不了边界。
爱因斯坦对牛顿力学的质疑
第一步：打破隐含假设
从物理学的整体系统出发，在爱因斯坦之前，这个物理学系统的万物至理实际上就是牛顿的经典力学和麦克斯韦的经典电动力学，而这两个定理也是爱因斯坦所要打破的隐含假设。
在实际工作中，打破隐含假设，首先要判断原有的系统是否逻辑失洽。
爱因斯坦的传奇经历就起始于他发现了一件事情，在物理学系统中，牛顿统一了天上与地上的引力，而麦克斯韦统一了电力、磁力和光，但爱因斯坦发现牛顿和麦克斯韦的理论并不能相互验证。换句话说，麦克斯韦方程组和牛顿力学之间存在逻辑失洽的现象，这种问题的出现致使爱因斯坦开始质疑牛顿力学，并促发了狭义相对论的萌芽。
其实，爱因斯坦并不是第一个发现这个问题的物理学家，但其他大多数发现这个问题的科学家都认为力学和磁学实际上分属两个不同的系统，所以出现逻辑失洽属于正常现象。
作为拥有成为顶级物理学家潜力的人，爱因斯坦从一开始就认为无论是引力、电力还是磁力，从本质上讲，它们都属于自然世界中的某个系统，所以这两个理论之间应该有某种更根基层次的逻辑自洽。
在《爱因斯坦传》中，有这样一段话描述了爱因斯坦在发现这种逻辑谬误之后的个人感受，“这些冲突使爱因斯坦精神紧张，坐卧不安”。当时的爱因斯坦不过是一个刚刚步入物理学殿堂的年轻人，他会因为两个宗师级人物的理论逻辑相悖而产生危机感。由此可以看出，爱因斯坦在物理学领域中有所谓的天才性的敏感。
这就是爱因斯坦打破隐含假设的第一步。
第二步：两个全新的基石假设
在对原有的物理学系统产生怀疑之后，爱因斯坦开始考虑第二步：如何树立新的基石假设。
难以想象的绝妙之处在于，爱因斯坦的狭义相对论建立在两个新的基石假设之上：第一个基石假设是相对性原理，第二个基石假设是光速不变。
在这两个基石假设的基础上，爱因斯坦成功地推导出了伟大的狭义相对论，从这个角度来讲，相对性原理与光速不变原理是狭义相对论这座桥梁的两个根基。
第三步：推导出狭义相对论
在明确了两种基石假设之后，爱因斯坦在相对性原理和光速不变原理的基础上进行了逻辑的推导。
物理学定律在任何惯性参考系下都成立的假设和光速始终不变的假设结合在一起推导出了一个结论——光速不变在任何惯性参考系下都成立。
也就是说，对任何以匀速直线运动的人来讲，光速永远不变。处在匀速直线运动的事物，不管运动速度有多快，对这个事物而言，光永远是以光速运动的。
虽然爱因斯坦推导出了这个结论，但他很快就发现了这个结论中依然存在无法解释的问题。不同于常人会因为发现谬误或矛盾而产生苦恼和郁闷的心态，爱因斯坦面对理论中的谬误反而是一种积极的心态，因为在他看来，只有发现问题，才能通过解决问题推动学科向前发展。
这个谬误究竟是什么呢？在牛顿的经典力学体系中，他相信绝对的时间，认为时间就像河流一样，与任何物体和空间无关，是运动的绝对参考系。什么是运动的绝对参考系呢？我们可以用速度方程说明这个问题。
在这个方程中，速度是时间的函数，时间是自变量，而速度是因变量。换句话说，任何物体运动的速度是时间的函数推导出来的结果。时间是绝对参考系，是第一性原理，所有其他的物理运动量要从时间上推导出来。
如果我们按照这个方程去计算光的运动速度，那么光的运动速度也应该等于光运动的距离除以光运动的时间。但爱因斯坦已经确认了光速不变这个基石假设，从这个角度来讲，光速才应该是绝对参考系，所以佯谬就出现了，即快速运动的人、慢速运动的人和静止的人，测量的光速都一样。与光速同向的人、与光速反向的人，测量的光速都一样。
为了解决这个问题，爱因斯坦用哲学推导的方式发现，如果在光速运动的情况下，时间不再是绝对参考系，光速不变才是绝对参考系。在光速运动的环境下，时间的地位从绝对参考系降级为“相对时间”，而时间也应该建构在光速不变的基础之上。在这个理论的支撑下，爱因斯坦提出了一个新的公式，即：
在这个方程中，时间是光的函数，光速变成那个绝对不变的参考系，时间变成相对可变的因变量。
实际上，这个佯谬的出现是爱因斯坦打破经典力学原有系统边界的契机。这个佯谬的实质问题是，光速和时间，哪个是绝对参考系？
在牛顿的经典物理世界：“绝对时间”就像河流一样，与任何物质和空间无关，是运动的绝对参考系。经典物理学确立了绝对时间的隐含假设，时间是绝对不变的，而其他所有物理定律要从时间这个绝对参考系中推导出来。爱因斯坦通过刚才的佯谬，发现了时间并不是绝对的参考系，经典物理学系统的边界由此被打破。
打破原有系统的边界之后，爱因斯坦又建立了新的隐含假设，他认为光速不变才是真正的第一性原理。
在这个基石假设之上，如果快速运动的人和静止的人测量的光速都一样，那么解决佯谬的办法似乎只有一个，对于快速运动的人来说，时间变慢了。如果这个物体可以达到光速运动，对这个物体来讲，时间应该是相对静止的。
实际上，这才是狭义相对论的内涵，但这也是在现实世界中无论如何都很难被接受的结论。
用理论定义现实
在生活和工作中，我们经常会遇到类似的问题：当逻辑和实践相矛盾时，你相信谁？我相信绝大多数人会说选择相信眼见为实，因为实践是检验真理的唯一标准。
但是爱因斯坦的经历告诉我们，如果逻辑与现实相矛盾，那就改变现实吧。
所以，在没有任何证据的情况下，爱因斯坦的狭义相对论“悍然”宣布：时间的“绝对地位”被下移了，时间变成相对的，而光速才是运动的绝对参考系，光速不变是“一”。
虽然在当时受到科技水平的限制，爱因斯坦的理论无法通过科学实验被证明，但是现在，在先进的科技设备的支持下，我们通过对宇宙中天体运动的观测，已经证明了爱因斯坦狭义相对论的正确性。
甚至有很多艺术作品，都开始以爱因斯坦的相对论理论为基础去塑造未来的时空旅行场景。
从形式上讲，狭义相对论在提出之时还是一个假设理论，但后人用实际的证据和实验的结果证明了这种假设的正确性。
换句话说，爱因斯坦是在不具备相对论理念诞生基础的时代，仅凭思想实验和纯逻辑推理，在没有通过观测实证的情况下，推翻了牛顿的绝对时空说，提出了超前的理论。
美国的科学哲学家托马斯·库恩（Thomas S. Kuhn）在其著作《科学革命的结构》中曾经说：“一般人认为‘新发现’是科学的标志，但几乎所有的科学革命都不是新发现的革命，而是概念的革命。”
用超前的理念来重新定义已有的现实，这就是爱因斯坦狭义相对论建立的过程。