8 мысленных экспериментов, которые заставят вас задуматься
17 февраля 2017ЖизньОбразование
Мысленные эксперименты с давних пор представляют собой специфический метод работы учёных и мыслителей. Лайфхакер представляет подборку таких экспериментов, которые дадут вам пищу для размышлений о сознании, обществе и объективной реальности.
Поделиться
0Загадка слепого
Этот мысленный эксперимент родился в споре между философами Джоном Локком и Уильямом Молинье.
Представьте слепого с рождения человека, который знает, чем на ощупь отличается шар от куба. Если он внезапно прозреет, сможет ли он визуально отличить эти предметы? Не сможет. До тех пор, пока тактильное восприятие не будет связано с визуальным, он не будет знать, где находится шар, а где — куб.
Эксперимент показывает, что до определённого момента у нас нет никаких знаний о мире, даже тех, которые кажутся нам «естественными» и врождёнными.
Теорема о бесконечных обезьянах
deviantart.
netМы считаем, что Шекспир, Толстой, Моцарт — гении, ибо их творения уникальны и совершенны. А если бы вам сказали, что их произведения не могли не появиться?
Теория вероятности утверждает, что всё, что может произойти, обязательно произойдёт в бесконечности. Если бесконечное количество обезьян посадить за печатные машинки и дать им бесконечное количество времени, то когда-нибудь одна из них обязательно слово в слово повторит какую-нибудь пьесу Шекспира.
Всё, что может случиться, должно случиться — какое тут место личному таланту и достижениям?
Столкновение шаров
Мы знаем, что утро сменится ночью, что стекло разбивается при сильном ударе, а падающее с дерева яблоко полетит вниз. Но что порождает в нас эту убеждённость? Реальные связи между вещами или наша вера в эту реальность?
Философ Дэвид Юм показал, что наша убеждённость в причинно-следственных связях между вещами не более чем вера, которая порождена нашим предыдущим опытом.
Мы убеждены, что вечер сменит день, только потому, что всегда до этого момента вечер сменял день.
Абсолютной уверенности у нас быть не может.
Абсолютной уверенности у нас быть не может.Представим два бильярдных шара. Один бьётся о другой, и мы считаем, что первый шар является причиной движения второго. Однако мы можем представить, что второй шар останется на месте после столкновения с первым. Нам ничто не запрещает сделать это. Значит, из самого движения первого шара логически не вытекает движение второго и причинно-следственная связь основана исключительно на нашем предыдущем опыте (ранее мы множество раз сталкивали шары и видели результат).
Донорская лотерея
Философ Джон Харрис предложил вообразить мир, отличающийся от нашего двумя вещами. Во-первых, в нём считается, что позволить человеку умереть — то же самое, что и убить его. Во-вторых, операции по пересадке органов в нём всегда выполняются удачно. Что из этого следует? В таком обществе донорство станет этической нормой, ведь один донор может спасти множество людей. Тогда в нём проводится лотерея, которая в случайном порядке определяет человека, который должен будет пожертвовать собой, чтобы не дать умереть нескольким больным.
Одна смерть вместо многих — с точки зрения логики это оправданная жертва. Однако в нашем мире это звучит кощунственно. Эксперимент помогает понять, что наша этика построена не на рациональном базисе.
Философский зомби
Философ Дэвид Чалмерс в 1996 году в одном из своих докладов озадачил мир понятием «философского зомби». Это воображаемое существо, которое во всём идентично человеку. Оно встаёт по утрам под звук будильника, идёт на работу, улыбается знакомым. Его желудок, сердце, мозг работают так же, как у человека. Но при этом у него нет одного компонента — внутренних переживаний происходящего. Упав и повредив колено, зомби закричит как человек, но боли он не почувствует. В нём нет сознания. Зомби действует как компьютер.
Если человеческое сознание — результат биохимических реакций в мозге, то чем в таком случае человек будет отличаться от такого зомби? Если зомби и человек на физическом уровне ничем не отличаются, что же тогда такое сознание? Иначе говоря, есть ли в человеке что-то такое, что не обусловлено материальными взаимодействиями?
Мозг в колбе
Этот эксперимент предложил философ Хилари Патнэм.
Наше восприятие устроено следующим образом: органы чувств воспринимают данные извне и преобразуют их в электрический сигнал, который отправляется в мозг и расшифровывается им. Представим следующую ситуацию: мы берём мозг, размещаем его в специальном поддерживающем жизнедеятельность растворе, а электрические сигналы посылаем посредством электродов точно таким же образом, как это делали бы органы чувств.
Что бы переживал такой мозг? То же самое, что и мозг в черепной коробке: ему бы казалось, что он человек, он «видел» и «слышал» бы что-то, размышлял бы о чём-то.
Эксперимент показывает, что у нас нет достаточных оснований утверждать, что наш опыт — окончательная реальность.
Вполне возможно, что все мы находимся в колбе, а вокруг нас нечто вроде виртуального пространства.
Китайская комната
Чем отличается компьютер от человека? Можно ли представить будущее, в котором машины заменят людей во всех сферах деятельности? Мысленный эксперимент философа Джона Сёрля даёт понять, что нет.
Представьте человека, запертого в комнате. Он не знает китайского языка. В комнате есть щель, через которую человек получает вопросы, записанные на китайском. Он не может ответить на них сам, он даже прочитать их не может. Однако в комнате имеются инструкции по преобразованию одних иероглифов в другие. То есть там говорится, что если вы видите на бумаге такое-то сочетание иероглифов, то вам следует ответить таким-то иероглифом.
Таким образом, благодаря инструкциям по преобразованию иероглифов человек сможет отвечать на вопросы на китайском языке, не понимая ни смысла вопросов, ни своих собственных ответов. Это и есть принцип работы искусственного интеллекта.
Занавес неведения
Философ Джон Ролз предложил вообразить группу людей, которым предстоит создать некое общество: законы, государственные структуры, социальный порядок. Эти люди не имеют ни гражданства, ни пола, ни какого-либо опыта — то есть, проектируя общество, они не могут исходить из собственных интересов.
Они не знают, какая роль выпадет каждому в новом социуме. Какое общество они построят в результате, из каких теоретических предпосылок будут исходить?
Вряд ли им оказалось бы хоть одно из существующих сегодня обществ. Эксперимент показывает, что все социальные организации на практике так или иначе действуют в интересах определённых групп людей.
Мысленный эксперимент
При помощи блестящего мысленного эксперимента Галилей показал, что все тела падают с одинаковой скоростью.
Stanford Encyclopedia of Philosophy
James Robert Brown
Мысленный эксперимент — это средство исследования природы при помощи воображения. Достаточно вспомнить несколько известных мысленных экспериментов, чтобы увидеть их огромное влияние и важность для науки: демон Максвелла, лифт Эйнштейна, Гамма микроскоп Гейзенберга, кот Шредингера.
Ещё в 17 веке мысленный эксперимент применяли такие блестящие
умы, как Галилей, Декарт, Ньютон и Лейбниц.
Создание квантовой
механики и теории относительности в наше время было бы немыслимо
без использования мысленных экспериментов. Галилей и Эйнштейн,
вероятно, были самыми известными «мысленными экспериментаторами»,
но они не были первыми. Мысленный эксперимент применялся и в средние
века и в древние времена.
Один из наиболее красивых ранних мысленных экспериментов (Лукреций, De Rerum Natura ) пытался доказать, что пространство бесконечно. Если имеется граница Вселенной, то мы можем выстрелить в неё из лука. Если стрела пролетит насквозь, то это вообще не граница. Если стрела отскочит назад, как от стены, то у этой космической стены должна быть другая сторона, и, значит, что-то должно быть за предполагаемым краем пространства. В обоих случаях граница вселенной не достигается. Следовательно, пространство бесконечно.
Этот пример хорошо иллюстрирует многие общие особенности мысленного
эксперимента. Мы воображаем некоторую ситуацию; выполняем действия;
видим, что получается.
Этот пример также показывает возможность
неверного вывода. В данном случае мы уже знаем, что пространство
может быть безграничным и конечным.
Часто реальный аналог мысленного эксперимента невозможен по физическим, техническим или простым практическим причинам. Но эти условия не мешают проведению мысленного эксперимента. Главное в том, что мы, кажется, способны проникнуть в тайны природы при помощи одной только мысли. Вот это и представляет интерес для философии. Можно ли узнать что-то (явно) новое о природе без новых эмпирических данных?
Эрнст Мах (кажется, именно он начал использовать термин Gedankenexperiment ) приводит интересное эмпирическое рассуждение в своей классической «Науке Механики». Он говорит, что мы обладаем большим запасом полученных из опыта «инстинктивных знаний». Они совсем не обязательно должны быть ясно сформулированы, но они практически применяются в подходящей ситуации.
Рис.1a
Рис.1b
Один из его любимых примеров придумал Simon Stevin.
Рис.1a Если перевесить цепь через ребро несимметричной двойной наклонной плоскости без трения, как на рис.1a, то в какую сторону она соскользнёт? Мысленно добавьте несколько звеньев цепи как на рис.1b.
Рис.1b Теперь всё очевидно. С самого начала цепь находилась в статическом равновесии. Иначе, мы получили бы вечный двигатель, но, в соответствии с нашим основанным на опыте «инстинктивным знанием», говорит Мах, это невозможно.
По мнению Томаса Куна, хорошо убеждающий мысленный эксперимент может привести к кризису или, по крайней мере, к выявлению несогласованности в царствующей теории, и, таким образом, внести вклад в смену парадигмы. Итак, мысленный эксперимент способен научить нас чему-то новому о мире, даже если мы не используем новых данных, помогая нам более рационально перестроить наши представления о мире.
В последнее время интерес к мысленному эксперименту заметно
увеличился. Brown и Norton представляют предельные позиции от
платоновского рационализма до классического эмпиризма, соответственно.
Norton утверждает, что любой мысленный эксперимент — это реальный
(возможно неявный) аргумент; он исходит из опыта и использует
логические или индуктивные правила вывода результата. Живописные
подробности любого мысленного эксперимента, делающие его похожим
на настоящий эксперимент, могут быть психологически полезными,
но они, строго говоря, излишни. Итак, говорит Norton, мы никогда
не выходим за рамки эмпирических предпосылок, против чего не стал
бы возражать ни один эмпирик.
Brown придерживается другой позиции. В некоторых особых случаях мы всё же отбрасываем старые данные, чтобы получить новые априорные знания о природе. Галилей показал, что все тела падают с одинаковой скоростью при помощи блестящего мысленного эксперимента, что привело к крушению царствующих в то время Аристотелевских взглядов. Они заключались в том, что тяжелые тела падают быстрее, чем лёгкие (Т > Л).
Рис.2
Но рассмотрите Рис.2 , на котором тяжелое пушечное
ядро Т и легкая мушкетная пуля Л соединены вместе
и образуют новый более тяжёлый предмет
Т+Л .
Он должен падать быстрее, чем пушечное ядро. Но
он же должен падать медленнее, чем пушечное ядро, так как лёгкая
мушкетная пуля должна тормозить движение тяжёлого ядра. Мы получили
противоречие:
Т + Л > Т и
Т > Т + Л . Это и конец теории Аристотеля,
и правильный очевидный вывод: все они падают с одинаковой скоростью
Т = Л = Т + Л .
Говорят, что это априорные
(выдуманные, а значит ненадёжные) знания о природе, так как не использовались никакие новые данные, не было сделано логического вывода из старых данных, и они не являются чисто логической истиной. Такое понимание мысленного эксперимента развивается далее путём привязывания априорной эпистемологии к прежним представлениям о законах природы как связях между существующими абстрактными сущностями. Этот вполне платоновский взгляд не слишком далёк от платоновского подхода к математике, который отстаивается и Гёделем. Два представленных здесь взгляда могли бы расположиться на
противоположных концах спектра позиций, с которых рассматривается
мысленный эксперимент.
Есть удачные новые альтернативные взгляды,
например, Sorensen в духе Маха считает, что мысленный эксперимент
— это «предельный случай» обычного эксперимента; он
способен достичь своей цели без фактического выполнения. В своей
книге Sorensen обсуждает мысленный эксперимент в философии разума,
в этике и других разделах философии и науки. Есть и другие перспективные
идеи. Gooding особо подчеркивает похожесть технологий в мысленном
и реальном экспериментах. Miscevic и Nersessian связывают мысленный
эксперимент с «ментальными моделями». Horowitz и Massey
(1991) тоже имеют несколько перспективных работ на эту тему.
Copyright © 1996 by
James Robert Brown
University of Toronto
Перевод Е.Корниенко
Мысленный эксперимент: как Эйнштейн решал сложные задачи
Мысленные эксперименты — классический инструмент, используемый многими великими мыслителями. Они позволяют нам исследовать невозможные ситуации и предсказывать их последствия и результаты.
Освоение мысленных экспериментов может помочь вам решать сложные вопросы и предвидеть (и предотвращать) проблемы .
***
Целью мысленного эксперимента является поощрение спекуляций, логического мышления и изменение парадигмы. Мысленные эксперименты выталкивают нас из зоны комфорта, заставляя сталкиваться с вопросами, на которые мы не можем с легкостью ответить. Они демонстрируют пробелы в наших знаниях и помогают нам осознать пределы того, что можно знать.
Известные мысленные эксперименты«Все истинно мудрые мысли обдумывались уже тысячи раз; но чтобы сделать их действительно нашими, мы должны честно обдумать их снова, пока они не укоренятся в нашем личном опыте».
Иоганн Вольфганг фон Гёте
Мысленные эксперименты имеют богатую и сложную историю, восходящую к древним грекам и римлянам.
Одним из первых примеров мысленного эксперимента является рассказ Зенона об Ахиллесе и черепахе, датируемый примерно 430 г.
до н.э. Мысленные эксперименты Зенона были направлены на вывод первых принципов путем устранения неверных концепций.
В одном случае греческий философ использовал его, чтобы «доказать», что движение является иллюзией. В нем, известном как парадокс дихотомии, Ахиллес мчится на черепахе. Из великодушия Ахиллес дает черепахе фору на 100 метров. Как только Ахиллес начинает бежать, он вскоре нагоняет фору. Однако к этому моменту черепаха продвинулась еще на 10 м. К тому времени, когда он снова догонит, черепаха продвинется дальше. Зенон утверждал, что Ахиллес никогда не сможет выиграть гонку, поскольку расстояние между парой будет постоянно увеличиваться.
Декарт провел мысленный эксперимент, сомневаясь в существовании всего, что мог, пока не осталось ничего, в чем он мог бы сомневаться. Декарт мог сомневаться во всем, кроме того, что он мог сомневаться. Его процесс оставил нам философский мысленный эксперимент «мозг в бочке».
В 17 веке Галилей использовал мысленные эксперименты для подтверждения своих теорий.
Одним из примеров является его мысленный эксперимент с двумя шарами (один тяжелый, один легкий), которые падают с Пизанской башни. Предыдущие философы предполагали, что тяжелый мяч приземлится первым. Галилей утверждал, что это неправда, поскольку масса не влияет на ускорение.
Согласно ранней биографии Галилея (написанной в 1654 году), он сбросил два предмета с Пизанской башни, чтобы опровергнуть гипотезу гравитационного отношения масс. Оба приземлились одновременно, открывая новое понимание гравитации. Неизвестно, проводил ли Галилей сам эксперимент, поэтому он считается мысленным, а не физическим экспериментом.
В 1814 году Пьер Лаплас исследовал детерминизм с помощью «демона Лапласа». Это теоретический «демон», который остро осознает местоположение и движение каждой отдельной существующей частицы. Знал ли бы демон Лапласа будущее? Если ответ положительный, вселенная должна быть линейной и детерминированной. Если нет, то Вселенная нелинейна и существует свобода воли.
В 1897 году немецкий термин «Gedankenexperiment» перешел на английский язык, и начала формироваться целостная картина того, как во всем мире используются мысленные эксперименты.
Альберт Эйнштейн использовал мысленные эксперименты для некоторых из своих самых важных открытий. Самый известный из его мысленных экспериментов был с лучом света, который превратился в блестящую детскую книгу. Что случилось бы, если бы вы могли поймать луч света, когда он двигался, спросил он себя? Ответы привели его по другому пути ко времени, который привел к специальной теории относительности.
Естественные склонности В книге «О мысленных экспериментах» философ и физик XIX века Эрнст Мах пишет, что любопытство является врожденным человеческим качеством. Младенцы исследуют окружающий мир и изучают принцип причины и следствия. Со временем наше исследование мира становится все более и более глубоким. Мы достигаем точки, когда больше не можем экспериментировать только руками.
В этот момент мы переходим в область мысленных экспериментов.
Мысленные эксперименты — это структурированное проявление нашего естественного любопытства к миру.
Мах пишет:
Наши собственные идеи легче и охотнее находятся в нашем распоряжении, чем физические факты. Мы экспериментируем с мыслью, так сказать, с небольшими затратами. Нас не должно удивлять, что часто мысленный эксперимент предшествует физическому эксперименту и подготавливает для него путь… Мысленный эксперимент также является необходимой предпосылкой для физического эксперимента. Каждый изобретатель и каждый экспериментатор должен иметь в своем уме детальный порядок, прежде чем он воплотит его в жизнь.
Мах сравнивает мысленные эксперименты с планами и образами, которые мы формируем в уме, прежде чем приступить к делу. Мы все делаем это — репетируем разговор перед тем, как начать его, планируем работу перед ее началом, выясняем каждую деталь еды перед ее приготовлением.
Мах рассматривает это как неотъемлемую часть нашей способности решать сложные задачи и творчески вводить новшества.
По мнению Маха, результаты некоторых мысленных экспериментов могут быть настолько достоверными, что нет необходимости проводить их физически. Независимо от точности результата, желаемая цель достигнута.
Мысленные эксперименты в философии«Видно, что основной метод мысленного эксперимента такой же, как и у физического эксперимента, а именно метод вариации. Меняя обстоятельства (по возможности непрерывно), диапазон обоснованности идеи (ожидания), связанной с этими обстоятельствами, увеличивается».
Эрнст Мах
Мысленные эксперименты с древних времен являются неотъемлемой частью философии. Отчасти это связано с тем, что философские гипотезы часто субъективны и их невозможно доказать с помощью эмпирических данных.
Философы используют мысленные эксперименты, чтобы излагать теории в доступной форме.
С целью проиллюстрировать определенную концепцию (например, свободную волю или смертность) философы исследуют воображаемые сценарии. Цель состоит не в том, чтобы найти «правильный» ответ, а в том, чтобы зажечь новые идеи.
Одним из первых примеров философского мысленного эксперимента является «Аллегория пещеры» Платона, в центре которой диалог между Сократом и Главконом (братом Платона).
Группа людей рождается и живет в темной пещере. Проведя всю свою жизнь, не видя ничего, кроме теней на стене, они не имеют представления о внешнем мире. Не зная ничего другого, они даже не желают выходить из пещеры. В какой-то момент их выводят наружу, и они видят мир, состоящий не только из теней.
Платон использовал этот мысленный эксперимент, чтобы проиллюстрировать неполное представление о реальности, которое есть у большинства из нас. Платон утверждал, что только изучая философию, мы можем видеть больше, чем тени.
Выйдя из пещеры, люди понимают, что внешний мир намного интереснее и наполненнее.
Если ушел одинокий человек, он хотел бы, чтобы другие сделали то же самое. Однако если они вернутся в пещеру, их прежняя жизнь покажется им неудовлетворительной. Этот дискомфорт станет неуместным, заставляя их возмущаться внешним миром. Платон использовал это, чтобы выразить свою (почти навязчивую) глубокую признательность за силу самообразования. Надеть мантию собственного образования и начать стремиться к познанию мира — это первый шаг на пути к выходу из пещеры.
Переходя от пещер к насекомым, вот мысленный эксперимент философа 20-го века Людвига Витгенштейна.
Представьте себе мир, в котором у каждого человека есть жук в коробке. В этом мире жука можно увидеть только тогда, когда он заглянет в свою коробку. Как следствие, представление о жуке у каждого человека основано на его собственном. Может быть, у всех что-то свое, или коробки пустые, или даже содержимое аморфное.
Витгенштейн использует мысленный эксперимент «Жук в коробке», чтобы передать свою работу о субъективной природе боли.
Каждый из нас может знать только, что для нас боль, и мы не можем чувствовать агонию другого человека. Если бы люди в гипотетическом мире обсуждали тему жуков, каждый мог бы поделиться только своей индивидуальной точкой зрения. Разговор будет иметь мало смысла, потому что каждый человек может передать только то, что он видит в виде жука. Точно так же нам бесполезно описывать нашу боль с помощью аналогий («мне кажется, что раскаленная кочерга вонзается мне в спину») или весов («боль составляет 7/10»).0005
Хотя эмпирические данные обычно необходимы для науки, мысленные эксперименты могут использоваться для разработки гипотез или подготовки к экспериментам. Некоторые гипотезы невозможно проверить (например, теорию струн) — по крайней мере, с учетом наших нынешних возможностей. Ученые-теоретики могут обратиться к мысленным экспериментам, чтобы получить предварительный ответ, часто основанный на бритве Оккама.
В статье, озаглавленной «Мысленные эксперименты досократической философии», Николас Решер пишет:
В естественных науках широко распространены мысленные эксперименты.
Вспомните, например, как Эйнштейн размышлял над вопросом, как бы выглядел мир, если бы кто-то путешествовал вдоль луча света. Подумайте также о предположении физиков о катящемся без трения теле или о предположении экономистов о совершенно эффективном рынке в интересах установления законов происхождения или принципов обмена соответственно.В статье под названием «Мысленные эксперименты в научных рассуждениях» Эндрю Д. Ирвин объясняет, что мысленные эксперименты являются ключевой частью науки. Они находятся в той же области, что и физические эксперименты. Мысленные эксперименты требуют, чтобы все предположения были подтверждены эмпирическими данными. Контекст должен быть правдоподобным и давать полезные ответы на сложные вопросы. Мысленный эксперимент должен иметь возможность быть фальсифицированным.
Ирвин пишет:
Точно так же, как физический эксперимент часто имеет последствия для исходной теории в плане подтверждения, фальсификации и т.
п., так же будет и мысленный эксперимент. Конечно, параллель не точна; мысленные эксперименты… нет, не включают фактическое вмешательство в физическое окружение.В Все ли рациональные люди думают так же, как мы? Барбара Д. Мэсси пишет:
Часто критика мысленных экспериментов требует уточнения или конкретизации описаний, чтобы то, что произойдет в данной ситуации, стало меньше вопросом догадок или рассуждений. В мысленных экспериментах мы склонны разрабатывать описания с учетом последних научных моделей… Мысленный эксперимент кажется близким родственником лабораторного эксперимента ученого с той существенной разницей, что наблюдения могут быть сделаны с точки зрения, которая в действительности невозможна, например, с точки зрения движения со скоростью света… Кажется, мысленный эксперимент открывает факты о том, как все работает в лаборатории разума.
«Мы живем не только в мире мыслей, , но и в мире вещей. Слова без опыта бессмысленны».
Владимир Набоков
Биологи используют мысленные эксперименты, часто контрфактического типа. В частности, биологи-эволюционисты задаются вопросом, почему организмы существуют именно так, как сегодня. Например, почему овцы не зеленые? Каким бы сюрреалистичным ни был вопрос, он действителен. Зеленая овца будет лучше маскироваться от хищников. Другой мысленный эксперимент включает в себя вопрос: почему у организмов (кроме некоторых бактерий) нет колес? Опять же, вопрос сюрреалистический, но все же серьезный. Из наших транспортных средств мы знаем, что колеса более эффективны для движения на высокой скорости, чем ноги, так почему же они не существуют в природе за пределами микроскопического уровня?
Психология и этика — проблема трамвая Представьте сцену. Вы одинокий прохожий на улице, где по рельсам мчится трамвай. Водитель потерял над ним контроль. Если трамвай продолжит движение по прежнему маршруту, пятеро пассажиров погибнут в результате аварии.
Вы замечаете переключатель, который позволит трамваю перейти на другой путь, где стоит мужчина. Столкновение убьет его, но спасет пятерых пассажиров. Вы нажимаете переключатель?
Проблема вагонетки была впервые предложена философом Филлипой Фут, а затем подробно рассмотрена философом Джудит Джарвис Томпсон. Психологи и специалисты по этике также подробно обсуждали проблему тележки, часто используя ее в исследованиях. Возникает много вопросов, таких как:
- Требуется ли вмешательство случайного наблюдателя?
- Есть ли измеримая ценность человеческой жизни? т.е. одна жизнь менее ценна, чем пять?
- Как изменилась бы ситуация, если бы наблюдатель должен был активно толкать человека на рельсы, а не нажимать переключатель?
- Что, если человек, которого толкнули, был «злодеем»? Или любимый наблюдатель? Как это изменит этические последствия?
- Может ли наблюдатель сделать этот выбор без согласия вовлеченных людей?
Исследования показали, что большинство людей гораздо охотнее нажимают на переключатель, чем толкают кого-то на рельсы.
Это меняется, если мужчина является «злодеем» — тогда люди гораздо охотнее его подталкивают. Точно так же они не хотят, если человек, которого толкают, является любимым человеком.
Проблема вагонетки является теоретической, но имеет последствия для реального мира. По мере того, как мы движемся к автономным транспортным средствам, в реальной жизни могут возникать подобные ситуации. Транспортным средствам может потребоваться сделать утилитарный выбор, например, свернуть в кювет и убить водителя, чтобы избежать группы детей.
Теорема о бесконечных обезьянах и математика«Форд!» он сказал: «Снаружи бесконечное количество обезьян, которые хотят поговорить с нами об этом сценарии для Гамлета, который они разработали».
Дуглас Адамс, Путеводитель автостопом по Галактике
В книге «Одураченные случайностью», Нассим Талеб пишет:
Если поставить бесконечное количество обезьян перед пишущими машинками (прочной конструкции) и позволить им хлопать в ладоши , есть уверенность, что один из них выйдет с точной версией «Илиады».
При рассмотрении эта концепция может быть менее интересной, чем кажется на первый взгляд: такая вероятность смехотворно мала. Но давайте продвинем рассуждения на один шаг дальше. Теперь, когда мы нашли этого героя среди обезьян, стал бы любой читатель вкладывать свои сбережения в пари, что обезьяна напишет «Одиссею» следующей?Теорема о бесконечных обезьянах призвана проиллюстрировать идею о том, что любую проблему можно решить с помощью достаточного количества случайных входных данных, подобно тому, как пьяный человек, пришедший домой, в конце концов сумеет вставить свой ключ в замок, даже если он сделает это без особой ловкости. . Он также представляет природу вероятности и идею о том, что любой сценарий выполним при наличии достаточного времени и ресурсов.
Чтобы узнать больше о мысленных экспериментах и других ментальных моделях, ознакомьтесь с нашей серией книг «Великие ментальные модели».
Воображаемый эксперимент | наука | Britannica
Gedankenexperiment (нем.
«мысленный эксперимент») термин, используемый физиком немецкого происхождения Альбертом Эйнштейном для описания его уникального подхода к использованию концептуальных, а не реальных экспериментов при создании теории относительности.
Например, Эйнштейн описал, как в возрасте 16 лет он видел себя мысленным взором, когда он ехал на световой волне и смотрел на другую световую волну, движущуюся параллельно его. Согласно классической физике, Эйнштейн должен был видеть вторую световую волну, движущуюся с относительной нулевой скоростью. Однако Эйнштейн знал, что электромагнитные уравнения шотландского физика Джеймса Клерка Максвелла абсолютно требуют, чтобы свет всегда двигался со скоростью 3 × 10 8 метров (186 000 миль) в секунду в вакууме. Ничто в теории не позволяет световой волне иметь нулевую скорость. Возникла и другая проблема: если неподвижный наблюдатель видит свет со скоростью 3 × 10 90 185 8 90 186 метров в секунду, в то время как наблюдатель, движущийся со скоростью света, видит свет с нулевой скоростью, это будет означать, что законы электромагнетизма зависят от наблюдателя.
Но в классической механике одни и те же законы применимы ко всем наблюдателям, и Эйнштейн не видел причин, почему электромагнитные законы не должны быть в равной степени универсальными. Постоянство скорости света и универсальность законов физики для всех наблюдателей — краеугольные камни специальной теории относительности.
Эйнштейн использовал еще один мысленный эксперимент , чтобы начать построение своей общей теории относительности. Он ухватился за озарение, которое пришло к нему в 1907 году. Как он объяснил в лекции в 1922 году:
Я сидел на стуле в своем патентном бюро в Берне. Внезапно меня осенила мысль: если человек свободно падает, он не чувствует своего веса. Я был ошеломлен. Этот простой мысленный эксперимент произвел на меня глубокое впечатление. Это привело меня к теории гравитации.
Эйнштейн имел в виду любопытный факт, известный во времена английского физика сэра Исаака Ньютона: какой бы ни была масса объекта, он падает на Землю с одинаковым ускорением (без учета сопротивления воздуха) 90,8 метра (32 фута) в секунду в квадрате.
Эйнштейн, однако, понял нечто более глубокое. Человек, стоящий в лифте с оборванным кабелем, чувствует себя невесомым, поскольку корпус свободно падает на Землю. Причина в том, что и он, и лифт ускоряются вниз с одинаковой скоростью и, следовательно, падают с одинаковой скоростью; следовательно, если не смотреть снаружи лифта на свое окружение, он не может определить, что его тянет вниз. Фактически, он не может провести эксперимент в закрытом падающем лифте, чтобы определить, находится ли он в гравитационном поле. Если он выпустит мяч из руки, он будет падать с той же скоростью, просто оставаясь там, где он его выпустит. И если бы он увидел, как мяч опускается к полу, он не мог бы сказать, было ли это потому, что он покоился в гравитационном поле, которое тянуло мяч вниз, или потому, что трос тянул лифт вверх, так что его пол поднимался к земле.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Эйнштейн выразил эти идеи в своем обманчиво простом принципе эквивалентности, лежащем в основе общей теории относительности: в локальном масштабе — то есть в рамках данной системы, без рассмотрения других систем — невозможно различить физические эффекты, обусловленные гравитации и вызванные ускорением.
В этом случае, продолжил мысленный эксперимент Эйнштейна , на свет должна влиять гравитация. Представьте, что в лифте просверлено отверстие прямо в двух противоположных стенах. Когда лифт находится в состоянии покоя, луч света, входящий в одно отверстие, движется по прямой линии, параллельной полу, и выходит через другое отверстие. Но если лифт ускоряется вверх, к тому времени, когда луч достигает второго отверстия, отверстие смещается и больше не совпадает с лучом. Когда пассажир видит, что свет не попадает во второе отверстие, он заключает, что луч прошел по криволинейной траектории (фактически, по параболе).
