十大思想实验

著名的十大思想实验

桶中人脑(Brain in a Vat)

这个实验是这样的:一个疯狂的科学家将你的大脑从你的身体里取出,放入一个装有生命维持液的桶内。将你的大脑装上电极,让其与一台能够产生图像与感觉的电脑装置相联。由于你获知的所有信息都来自于自己的脑部,那么这台电脑就足以让你过上“日常生活”。如果这一构想可以成为现实,人们又如何能够知道,自己所生活的世界真实存在着,而不仅仅只是由一台电脑所构成?

薛定谔的猫(Schrodinger’s Cat)

薛定谔的猫是一则关于量子力学的著名悖论,由物理学家欧文·薛定谔提出,其内容如下:将一只猫关在一个密闭的盒子内1小时,盒子里同时放有某放射性元素以及一个装有致命性毒气的小药瓶。在这一小时内,该放射性元素发生衰变的可能性为50%。如果发生衰变,则用于计量衰变的盖格计数器就会触发开关,让一把小锤子将装有毒气的药瓶击破,从而把盒子里的猫杀死。这种情况的发生几率为一半一半,因而薛定谔断定,盒子未打开以前,猫则同时处于既死亡又活着这一双重状态。

中文工作室(The Chinese Room)

著名思想实验“中文工作室”由美国著名哲学家约翰·赛尔于上世纪80年代初提出,其内容如下:将一个只会说英语的人关入一间密室,只在门上留一条投信口那么窄的缝。房内有一份英文版的计算机中英翻译程序打印稿。除此之外,房间里还有一些便笺纸、铅笔以及文件柜。从门上的“投信口”将一些印有中文的纸片投入该房间。在赛尔看来,这个人可以借助该资料进行翻译,然后将回复用中文写好后递出。赛尔认为,尽管他一句中文也不会讲,却可以让房间外的人误以为,他可以说一口流利的中文。

猴子与打字机(Mon keys and Typewriters)

“猴子与打字机”,又称“无限猴子定律”,是通俗文化里常常提及的另一个思想实验,其内容如下:如果在无尽的时间里,无限多的猴子可以随意敲击无限多的打字机,相信它们总有一天可以“创作”出莎士比亚全集。20世纪早期,法国数学家埃米尔·博雷尔提出的这项定律曾流行一时,不过追根述源,这个关于“无尽时间与无限生命能创造一切”的理论,乃是亚里士多德最先提及。

伽利略的重力实验(Galileo’s Gravity Experiment)

说到思想实验之鼻祖,物理学家兼天文学家伽利略算得上一个。当时的亚里士多德认为“物体的降落速度取决于其质量”,伽利略想出了一个非常简单的思想实验来论证这个理论并不正确。他说,如果将一个较轻的物体和一个较重的物体绑在一起,从一座高塔上抛出,由于较重物体的下落速度较快,两个物体间的绳子就会被拉得很紧,较轻的物体会对较重的物体产生一股向上的拉力,从而减缓较重物体的下落速度。但伽利略又推论说,将两个物体绑在一起,它的重量必然超过其单个物体,因而这两个物体作为一个整体,下落速度会更快一些。正是这一矛盾,推翻了亚里士多德关于物体下落速度的假说。

忒修斯号(The Ship of Theseus)

“忒修斯号”这则非常古老的思想实验,源自希腊作家普卢塔克的作品,以其“充满悖论”而闻名于世,其内容如下:有一艘船,经过不断的修修补补,已在海面上航行了数百年。只要哪块木板老旧腐烂,就会立刻换上新的,终于有一天,这艘船上的所有配件都被换了一遍。那么,这艘船是否还是原来的忒修斯号?又或者,它已算是另一艘船?如果这艘船不是原来的忒修斯号,那么它是从何时起成为另一艘船的呢?哲学家托马斯·霍布斯将这个问题弄得更加复杂:如果有人将换下来的老旧配件收集起来再做成一艘船,与那艘由新配件组成的“忒修斯号”相比,哪一艘才是真正的忒修斯号?

爱因斯坦的光线(Einstein’s Light Beam)

很少有人知道,艾伯特·爱因斯坦16岁时曾提出过一个思想实验,正是这个思想实验,激发他写出了有关狭义相当论的名作。在他的作品《自传注记》中,爱因斯坦回想起,他梦见自己追逐着一道穿行在空间里的光线。他推想到,如果自己能以光的速度移动,那么在他眼里,这道光就是静止的,就像是一个空间振荡却又保持静止的电磁场。在爱因斯坦看来,这个思想实验能够证明,对于一名相对于地球处于静止状态的观察者来说,世间万物的状态也都有其相对性。

定时炸弹(The Ticking Time Bomb)

如果这几年你留意过时事政治,或是看过点动作片,那么“定时炸弹”这一思想实验你一定不会陌生。在实验中,一枚滴答作响的定时炸弹或其他具有同等破坏力的武器正藏于城中某处。更糟糕地是,距离爆炸的时间已经所剩无几。若你正监管着一个知晓该装置藏于何处的人,你会对他严刑拷打以逼问信息吗?

奶牛在田野(The Cow in the Field)

在认识论领域(与知识有关的哲学领域),思想实验“奶牛在田野”非常有名,其内容如下:一位农夫担心自己珍爱的奶牛跑丢。一名挤奶工来到农场,告诉农夫无需担心,他来的时候在附近田野里看到了奶牛。尽管农夫觉得挤奶工说的没错,但还是决定亲自去看看。在田野里,他看到了奶牛那熟悉的黑白身体,很满意自己确证了奶牛还在田野。过了一会儿,挤奶工途经田野,就顺便看看奶牛还在不在。那头牛确实还在,不过被一小片树林挡住了,那片树丛中还挂着一大张纸,纸上恰恰是黑白图案。显然,农夫将其误认为自己的牛了。问题在于:即使奶牛就在田野里,这位农夫说他知道奶牛在田野里,他就真的知道奶牛在田野里吗?

电车难题(The Trolley Problem)

“电车难题”是十分有名的伦理学思想实验,其内容如下:一个疯子将5名无辜的人绑在一条手推车轨道上,而一辆失控的电车正向他们冲去。幸运的是,你可以拉动操纵杆将电车转至另一轨道。然而,该名疯子在那条轨道上也绑了一个人。此时此刻,这根操纵杆,你拉,还是不拉?