建立它们之间的联系是很不容易的，这既需要有丰富的知识和经验，又需要有高度创造性的思考能力和很强的猜测能力。跳跃想像所运用的手段也是不同于仿造性想像的，异类创新是难度很大的想像活动。当然，跳跃性越大，所取得的成果就越具有创造性。所以，跳跃想像所取得的成果比起仿造想像所取得的成果具有更高的价值。但是，这种富有创造性的认识未必可靠，仅仅是探索问题的答案。
⑧复合想像。这是仿造想像与跳跃想像的综合运用，是依据引发物与创造物之间的多种联系而进行的想像活动。例如，一位古生物学家，能从某种古生物化石的残片，根据已有的经验事实与引进其他理论知识，综合想像出这种古生物的形态、生活习性以及当时的气候、地理环境。这位古生物学家虽没有亲眼见过这种古生物与古代世界，只见过现代的生物世界，然而他仍然可以想像出古生物来，这里应用的就是复合想像。从某种古生物化石的残片想像出古代的生物世界，这是从一个领域过渡到另一个领域的想像，可真谓之“跳跃”。
复合想像是物理科学思维中普遍应用的想像方法。例如，波尔的原子模型，就是依据卢瑟福原子模型、红光谱、普朗克量子理论综合想像出的原子形象。由黑白电视想像到彩色电视，现在人们又想像出带昧电视等，还有音响中心、机电一体化、宇宙飞船等，都是复合想像的实例。
理想和幻想
根据想像的意义和现实性程度，把对未来的想像分为理想和幻想。
理想是同奋斗目标相联系的、有现实可能性的想像。理想在个人生活中的重要作用在于它能激励人的活动，是创造生命的活力。创造性理想所包含的思想在以后可能成为技术、科学及社会改造的基础。
幻想是指向未来的特殊想像，是对自然界和人类社会某些事变进程的未来所作的刨造性想像。它可以超越自然或社会的事变进程，也可以跑到自然或社会进程永远达不到的地方。由个人愿望或社会需要引起的、符合现实生活发展要求的幻想能激发人们展望未来，如凡尔纳那样的科学幻想。而不切实际的幻想则会成为有害的空想。
科学幻想能正确地反映客观世界，它既植根于现实的社会实践和科学理论及技术水平，又超越现实，它是在前人和现实的基础上进行的积极的理论思维和大胆的创造。科学幻想与日常人们在贬义下所说的“幻想”不同，与随意想像也不同。随意想像的特点是没有预定的目的，又不受目的支配，不是自觉产生的想像，它是由于受到一种现象或事物的刺激或启迪，而产生了创造某种东西的意向或构思出客观事物内部发展过程的图景和机理，而科学幻想是有预定目的、自觉地构思出来的一种表象。
科学幻想与再造想像也不同，它不一定都是通过别人（或书本）的语言、字词或其他符号的描绘所引起的，它具有开创性。
科学幻想与创造想像也有差别。它并不直接引向物质产品的创造，主要是启迪人们的思路，激励人们奋发努力，不断地去探索未知的领域，创造美好的未来。因此，科学幻想成为推动科学技术发展和改造自然界，使之更好地为人类服务的先导和一种动力。例如，被人们誉为“科学幻想之父”的法国科学幻想小说家儒勒·凡尔纳（1828—1905），他站在19世纪的社会实践和科学技术的基础上所创造出来的科学幻想之内容，他的一本本科学幻想小说，极大地吸引了读者“跨过时间的门槛，提前迈进未来的大门”，他的科学预见，在20世纪几乎都实现了。
（四）科学想像的作用
科学想像对物理学的发展起着重要的作用。可以说，在整个物理科学理论研究的过程中，每一项成就的取得，都是与想像分不开的。
科学发现的过程，一般说来，要经历三个阶段，这三个阶段中都离不开科学的想像。
第一阶段，提出科学研究的问题或科学假说，需要想像。在探索未知事物及其发展规律的过程中，首先要发现问题和提出科学假说。没有这一步，就不知道观察什么、实验什么和研究什么。因此，发现问题和提出科学假说，就成了人们探索自然奥秘的第一步。巴甫洛夫把这一步称为“科学的先遣的侦察兵”。而想像在发现问题、创立科学假说和形成新思想的过程中起着重要作用。缺乏想像力的科学工作者，可以积累事实材料，但是，跳不出事实材料的圈子，发现不了客观事物的规律性，不能创新。在科学研究中，硕果累累的科学家们都是富有想像力的。
第二阶段，科学研究实际进行的阶段，离不开想像。这一阶段中，包括实际进行实验、观察和验证科学假说的过程，步步都要发挥想像力的作用。在验证过程中，如果原来的科学假说与实际情况不符合，则又需要发挥想像力，创立新的科学假说和设计新的实验条件等，去验证新的科学假说。这往往需要通过多次反复，才能取得预想的结果。
第三阶段，进行科学抽象，揭示研究对象的性质和规律性更需要想像。这是科学研究的最后阶段，是最惊人的阶段，是出成果的关键一步。只有依常想像力，并通过科学抽象，才能揭示出自然书物的本质。
科学想像与物理发展
当代著名学者邦奇曾论及科学想像与现实的关系：“创造性想像富于形象。它能够创造概念和概念体系，这些概念在感觉上没有与之相应的东西，但在现实中是有某种东四与之对应的，因而它孕育新奇的思想。”例如，物理学家把自己以往感觉过的形象在想像中进行加工组合，由此形成自己未曾直接经验过的新形象，然后，再根据这些新形象构造出新概念及其体系。如果新概念能够直接或经过批判改造后反映了现实，那便是新科学思想的诞生。所以，科学想像以孕育出的新思想成为物理学理论的设计师。
200年前，“电”以陌生的面目出现在人类面前，人们看不见电的运动形态。美国物理学家富兰克林在思考中想起哗哗流淌的小河——电是否像流水那样发生位移运动？于足，他把电想像成一种流体，这种充塞于一切物体的流体有时稳定，有时流动；稳定时物体不带电，流体过多时带正电、过少时带负电；流体有趋于稳定的倾向，这种倾向表现为吸引力，引力太强就发生电火。尽管这其中难免有些错误的想像，在当时还不可能形成科学的物理理论，但至少已为电荷、电流、带电体等概念以及物体的起电、中和等规律勾画了粗略的框架，为现代电磁学理沦的建立开辟了道路。又如，1755年，德国哲学家康德提出了太阳系起源的星云说。他认为，基本微粒构成的星云物质在引力作用下结合成团块，团块又吸引周围的微粒而逐渐增大，最后最大的团块演变成太阳，其他团块则形成行星；微粒被吸向中心团块时，有一种斥力使下落运动发生偏转而变成绕团块的旋转运动，这就使中心冈块形成巨大的旋涡；在旋涡里，微粒在相互冲撞中达到平衡，并造成了行星彼此同向的运动；而在形成中的行星绕太阳运动时，跟在它们后面的微粒受吸引而从外侧加速落到它们上面，所产生的推力使行星自转且自转方向与公转相同。约有50亿年历史的太阳系的起源是不可能直接观测的，只能通过想像建立假说。但尽管如此，康德的假说列于太阳系起源理论的研究，仍有不可低估的科学价值。
科学想像对物理学理论的设计、创造功能，还突出地表现在它对创造主体的作用上。具有丰富想像力的物理学家能以活跃的思路打破思维定势的僵局，冲破传统观念的束缚，形成“柳暗花明又一村”的理论飞跃。
1934年，伊林娜·居里与其丈夫约里奥·居里发现一些轻元素在高速α粒子的轰击下具有放射性，但。粒子对重元素不起作用。按传统的思考方式，许多人认为是能皱不够，但是当用速度更高的α粒子流进行轰击时，还是达不到目的。这是因为多数人只是想到“炮弹”的能量，而未想到更换“炮弹”本身。富有想像力的意大利物理学家费米首先改变了思路，用中子代替α粒子，获得了一系列重大实验成果，尤其是发现慢中子对发生核反应的独特效果，为核能的人工利用奠定了基础，促成了核物理理论的重大突破。
法拉第也是一位想像力丰富的创造奇才，廷德尔评价说：“对于法拉第来说，他在实验之前和实验之中，想像力都不断作用和指导着他的全部实验工作。”安培在发现了磁场力的数学形式后就止步不前了，而法拉第则在科学想像的指引下把思维触角伸向厂磁场力的作用机制。他在实验与观察中发现，放置于形状各异的磁铁附近的铁屑均为线状分布；同时，他发现置于小磁体周围的小磁针的走向具有类似的规律性。法拉第凭借着他那丰富的、惊人的想像力，对电磁相互作用的物理图景作出了生动而又直观的描述。他想像，即便不存在铁屑，磁铁周围的空间也存在着某种线。他又在发现电磁感应的基础上，从他坚信电磁现象统一性及物理图像统一性的观点出发，依据电与磁的本质联系，想像出电荷周围的空间也分布有某种线的物理图像。
借助于想像的补充，他建立了看不见、摸不着的“磁力线”和“电力线”的物理模型，用这两种力线形象地描述了电荷与磁铁周围空间中电磁力的大小、方向及变化趋势，并进一步想像出“电力”、“磁力”在其“力场”中作用的情景，最终提出了电场和磁场的概念。他把电磁场与流体场作类比，用“力线”、“力管”构成电磁场，并赋予电力线和磁力线一定的机械性质，解释了同性相斥、异性相吸等基本电磁现象。他还利用磁力线和电力线的几何图形形象地表示了电场和磁场的状况。在此基础上，他断言：电磁相互作用不是牛顿的“超距作用”，而是本质上存在的电磁场的空间属性的表现。从此，“超距作用”的观点逐渐衰败，近距作用得到确认。
法拉第的力线和场的概念的建立，对电磁学理论的发展以及整个物理学理论的发展都有着巨大的影响（虽然法拉第力线概念并不完全反映场的本质）。场的概念的提出和力线模型的建立，的确足人们对电磁场本质认识上的飞跃，是人们对电磁作用本质、对物质存在形式认识上的补充，对当时的传统观念是一个重大突破。场是一抽象概念，它是看不见、摸不着的，只能通过想像去把握，以补充人们感知方式的局限。爱因斯坦曾说，“场”的行为必须用大胆的科学想像力才能完全领会。建立场的概念的思维过程充分说明，场的概念的建立是创造性想像的结果。
在物理学研究中，模型集中了创造性思维的精华，在新概念、新理论的建立中越起重要作用，而思维是物理学家建立模型的：只要思维方式，其结果也是对人们队识的补充。20世纪60年代，我国物理学工作者提出物质结构的层子模型的过程有力地证明了这一点。当时，一系列的实验事实表明：“基本粒子”并不基本，其内部存在着某种结构，这就激励着物理学工作者去研究探索，从而能在理论上解释实验中碰到的各种问题和矛盾，实现认识上的飞跃，求得知识上的扩充和理沦上的最大突破。于是，人们尝试着引入对基本粒子内部结构的某种具体的描述。但是，在当时实验证据相当不足的条件下，对基本粒子的内部结构想像得很具体、描述得很细致，似乎缺乏必要的基础，是不切实际的。然而，如果只是停留在对现象的观察上而不能透过现象看本质，那将永远也得不出关于基本粒子内部结构的任何构想，也就无法解释实验中的问题和矛盾，物理学也就无法向前发展。在这种情况下，要求得问题的解决，要使人们的认识突破感知方式的局限，想像就成为必不可少的甚至是惟一有效的方法和手段。所以，必须通过丰富的想像，大胆引进关于基本粒子内部结构的描述。在这种思想指导下，通过建立在实验基础上的合理想像提出了层子模型，把原有的认识范围扩展到基本粒子内部。
科学想像与物理学概念和逻辑思维
物理学的研究只有形成厂科学概念，才能把握事物的本质和规律。而科学概念是在实践的基础上进行的一系列创造性思维活动的结果，想像在其中起了相当重要的作用。这是因为通过实验、观察所积累的许多经验材料只有靠富有创造力的想像去理解、联贯和概括，才能把握其中的本质属性并进而建立起相应的概念。所以，无论直接概括建立的概念还是间接概括建立的概念，都需要想像。例如，爱因斯坦统一场论的确立，就是以充分发挥想像力为前提的。因为绝对时间和惯性坐标系已被相对论抛弃了，一切事件的背景不再是一维的时间和三维的空间连续区，而是具有新变换性质的四维时空连续区了。这种脱离日常生活经验的抽象概念，没有大胆的想像是不可能建立的。不只是建立概念需要想像，理解和掌握新概念也同样需要想像力。例如，“波粒二象性”、“物质波”、“能量子”、“耗散结构”、“黑洞”等不寻常的物理学概念，其建立、理解和掌握就不能没有想像。
科学想像能使研究人员的大脑不至于枯槁和僵死，而大脑细胞的活跃是逻辑思维的重要条件。只有活跃的思维才能打开思路，逻辑思维才能向前发展。而且，由于想像和幻想略去了中间的推理论证，直接显示出成果，所以，它会帮助人们越过思维障碍而产生某种突变和飞跃。M·纽曼认为想像力具有作为创造性活动开端的“起爆”功能。制表匠瓦特改进了蒸汽机，装订工法拉第作出电磁学贡献……要不是科学想像力，怎么会使他们从一些平常的事情中作出重大发现呢？
日本物理学家汤川秀树强调，科学家在运用逻辑思维形成概念和进行推理时，总要借助想像中的形象。例如，要证明两个三角形全等，总要像马赫那样，先想像两者移动到一起而重合。同时，逻辑思维所形成的概念及其体系也总是在想像中同形象结合在一起，作为认识成果保存起来，并成为进一步思考的“原料”。控制论的创始人维纳曾就亲身体验描绘了这种情形：“我发觉对我特别有用的好条件是广泛和持久的记忆力，是一系列奔放流畅、万花筒似的想像力；这种想像力的本身，使我或多或少在遇到相当复杂而费脑子的情况下，能看出其中一系列的各种可能的组合关系……如果我能把我过去真正涉及到的问题的所有想法归纳到一个单独的可以举一反三的印象中去，问题的大部分就能解决了。”可见，想像和逻辑思维的紧密结合，会在科学创造中产生多大的力量。
科学想像与物理学家的新发现