8 мысленных экспериментов, которые заставят вас задуматься
17 февраля 2017 Жизнь Образование
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.
Загадка 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.
404 Cтраница не найдена
Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.
Размер:
AAA
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
К сожалению запрашиваемая страница не найдена.
Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже
|
|
Педагогический (научно-педагогический) составМысленный эксперимент: как Эйнштейн решал трудные 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 наклонности 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 виде 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, имея в виду новейшие научные модели… 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 вещи работают в лаборатории разума.
«Мы живем не только в мире мыслей, , но и в мире вещей.
Владимир Набоков
Слова без опыта бессмысленны». 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, придя 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».
Мысленные эксперименты — Лаборатория принятия решений
Основная идея
Теория и практика
TDL — это консультационная компания по прикладным исследованиям.
В своей работе мы используем знания из различных областей — от психологии и экономики до машинного обучения и поведенческих данных — для поиска целенаправленных решений сложных проблем.
Наши консультационные услуги
Вы когда-нибудь сидели у костра, когда ваш друг задает диковинный открытый вопрос? Возможно, они спрашивают вас о чем-то простом, например, что бы вы сделали с миллиардом долларов или каким животным вы хотели бы быть, если бы могли изменять форму. Однако иногда вы можете случайно создать глубокий гипотетический вопрос, на который, похоже, нет простого ответа. Если да, возможно, вы наткнулись на мысленный эксперимент.
Мысленные эксперименты определяются как умственный процесс использования гипотез для логического поиска решения сложного вопроса. Как следует из названия, мысленные эксперименты часто пытаются имитировать экспериментальный процесс только с помощью воображения. Мы используем мысленные эксперименты, когда реальное выполнение указанного эксперимента было бы этически, физически или финансово невозможно.
Как правило, мысленные эксперименты заканчиваются круговым и риторическим, поскольку они предназначены для того, чтобы подчеркнуть точку зрения, а не дать полный ответ на вопрос. Мысленные эксперименты используются в разных дисциплинах, но чаще всего в сфере философии или теоретических наук. 1
Привяжите кусок тоста -смазанной маслом стороной вверх- к спине кошки. Выкинуть кота из окна. Приземлится ли кошка на лапы или будет действовать закон Мерфи?
– Алан Флетчер
Теория встречается с практикой
TDL – это консультационная компания по прикладным исследованиям. В своей работе мы используем знания из различных областей — от психологии и экономики до машинного обучения и поведенческих данных — для поиска целенаправленных решений сложных проблем.
Наши консультационные услуги
История
Как образ мышления, трудно проследить до первого использования мысленного эксперимента.
Письменные свидетельства мысленных экспериментов начали появляться в Древней Греции у философов-досократиков, которые использовали их в качестве концептуальной основы для решения математических уравнений. Одним из самых ранних примеров является парадокс греческого философа Зенона под названием « Ахиллес и черепаха ». Этот мысленный эксперимент, предложенный в 430 году до нашей эры, посвящен греческому герою Ахиллесу и черепахе, которые соревнуются в гонке до финиша. Будучи одновременно быстрым и щедрым, Ахиллес дает черепахе 100-метровую фору. Зенон утверждает, что как только Ахиллес пробежит 100 м и восполнит фору, небольшое расстояние, которое прошла медленная черепаха, удержит ее в лидерах. К тому времени, как Ахиллес снова догонит место, где был наш быстрый друг-рептилия, черепаха продвинется еще дальше. Согласно Зенону, Ахиллес никогда не выиграет гонку, потому что расстояние между ними никогда полностью не сократится. Хотя на самом деле это не так, аргумент Зенона в пользу этого результата нельзя опровергнуть логически.
2
Мысленные эксперименты, как известно, вошли в естественные науки в виде гравитационного эксперимента Галилея с Пизанской башней. Хотя Галилело часто заявлял, что это реальный эксперимент, эта идея была просто гипотетической, чтобы объяснить, как гравитация действует на объекты разного веса. Мысленный эксперимент проходил следующим образом: если вы сбросите тяжелый и легкий мячи с Пизанской башни, какой из них, по вашему мнению, приземлится первым? Большинство ранних философов сказали бы, что это тяжелый шар, но Галилей не согласился. Он утверждал, что оба мяча упадут на землю одновременно, потому что степень ускорения не связана с массой. 3
В то время как ранее существовали десятки известных мысленных экспериментов, австрийский физик Эрнст Мах первым формализовал фразу «мысленный эксперимент» в 1883 году. С тех пор мысленные эксперименты сыграли решающую роль в легком описании сложных явлений, от кота Шодингера до демона Максвелла.
Последствия
Мысленные эксперименты являются обычными инструментами на всех уровнях образования.
Являясь высокоэффективным инструментом доведения сложных идей до широкой аудитории, мысленные эксперименты оказались полезными для демократизации научных кругов и расширения кругозора масс. От телепорта Парфита до проблемы с тележкой — мысленные эксперименты определяют наше понимание морали, человечности и самой реальности.
В проницательной философской статье Мах утверждал, что мысленные эксперименты рождаются из присущего человеку свойства бесконечного любопытства. Начиная с младенчества, мы идем по жизни, постоянно узнавая больше об окружающем нас мире. Мы начинаем понимать причинно-следственные связи, существующие в нашем обществе, проводя эксперименты в реальной жизни, которые открывают для нас новый слой для исследования. В конце концов, мы достигаем точки, когда наше любопытство превышает нашу способность что-то проверить в реальной жизни, и именно тогда мы даем волю своему воображению, чтобы проводить мысленные эксперименты. По мнению Маха, мысленные эксперименты в некотором роде — одно из самых человечных занятий, которые мы можем делать.
5
Противоречия
Не каждый эксперимент является хорошим мысленным экспериментом. Как и в любой форме экспериментов, в мысленных экспериментах могут быть серьезные недостатки, которые игнорируют важные фрагменты контекстуальной информации, чтобы обеспечить искусственное решение. Конечно, это сделано намеренно: мысленные эксперименты полезны, потому что они исключают контекст из уравнения. К сожалению, отсутствие контекста может сделать их совершенно бесполезными для решения реальных проблем.
Мы часто видим эту неадекватность в сфере этики. Популярным мысленным экспериментом является эксперимент Питера Сингера с утоплением. По сути, мысленный эксперимент ставит вопрос о том, обязаны ли вы с этической точки зрения спасать тонущего в озере ребенка. Спасение ребенка потребует от вас пробраться вброд, намочить одежду и опоздать на работу. Конечно, практически все говорят, что пошли бы спасать ребенка. Жертвы относительно минимальны по сравнению со спасением человеческой жизни.
Сингер опровергает это утверждение, заявляя, что мы не приносим каждый день маленькие жертвы ради спасения других. 6 Например, наш повседневный образ жизни может в значительной степени способствовать эскалации изменения климата, которое в ближайшем будущем может привести к гибели миллионов людей. Отказываясь от некоторых повседневных предметов роскоши, чтобы помочь бороться с изменением климата, мы часто не сохраняем эти привычки. Если мы обязаны спасти ребенка, мы должны быть обязаны спасти всех остальных, кого можем, путем радикальных изменений в образе жизни.
Возможно, мысленные эксперименты, подобные этому, по своей сути интересны. Они дают нашему творческому мозгу, способному решать проблемы, много материала для пережевывания. К сожалению, в действительности мы не так решаем вопросы массовой этики. Как правило, мы разрабатываем политику, которая не требует от нас такой большой индивидуальной ответственности. Чтобы справиться с изменением климата, мы создаем более совершенные технологии использования возобновляемых источников энергии, вводим налоги на выбросы углерода для крупных загрязнителей и используем силу глобальных соглашений для сокращения выбросов.
Тем не менее, несмотря на то, что потребление меньшего количества мяса и выбор вождения автомобиля меньше помогают в сокращении выбросов парниковых газов, его эффекты не идут ни в какое сравнение с коллективными методами. Чтобы люди не тонули, мы нанимаем спасателей, финансируем береговую охрану и строим заборы, чтобы люди не падали в воду. Конечно, тонущего ребенка надо спасать, но в наших реалиях до этого, наверное, дело не дойдет. Хотя мысленный эксперимент Сингера может поставить перед нами интересную этическую дилемму, его предложение использовать индивидуалистические решения для решения проблем всего общества игнорирует жизненно важную реальность, состоящую в том, что мы часто не полагаемся на доброту других для решения больших проблем.
Кроме того, полезность некоторых приложений мысленных экспериментов является спорной. 7 Хотя никто не возражает против легитимности инструментов, которые могут объяснить сложные явления для непрофессиональной аудитории, использование мысленных экспериментов в качестве научного инструмента вызывает больше споров.
В конце концов, как мы видели на примере черепахи Зенона, мысленный эксперимент может быть логически обоснованным, но не научным. В то время как мысленные эксперименты были правильными в отношении научных явлений в прошлом, наши быстро совершенствующиеся инструменты моделирования и измерения в значительной степени устранили использование мысленных экспериментов в качестве основного инструмента научного исследования.
Тематические исследования
Корабль Тесея Корабль Тесея — один из самых интересных ранних мысленных экспериментов. Мысленный эксперимент с кораблем Тесея, обсуждавшийся Платоном, Гераклитом и Плутархом в 500–400 гг. до н. э., ставит интересный вопрос об идентичности. В мысленном эксперименте старый корабль знаменитого греческого героя Тесея хранился несколько лет. Время сказалось на корабле, и его части начинают разлагаться. Чтобы корабль оставался в хорошем состоянии, владелец заменяет несколько гнилых досок. Прошло еще время, и весла начали гнить.
Их тоже меняет хозяин. Парус выветривается, и его тоже заменяют. Часть за частью владелец в конечном итоге заменяет каждую старую, ветхую деталь совершенно новой. Это приводит к каверзному философскому вопросу: это все та же лодка? В конце концов, если бы было заменено всего несколько досок, было бы нелепо называть это новенькой лодкой. Если это другой корабль, то в какой момент он перестал быть кораблем Тесея? Эта простая древняя загадка обсуждалась веками. Являемся ли мы больше, чем сумма наших частей? В конце концов, вы, вероятно, чувствуете себя тем же человеком, несмотря на то, что ваши клетки полностью регенерировали несколько раз в вашей жизни. Каким бы ни был ответ, корабль Тесея дает нам легкий путь разобраться с нашей собственной идентичностью и природой самой реальности. 8
Может ли компьютер иметь сознание? Это вопрос, на который философ Джон Сирл пытался ответить с помощью своего мысленного эксперимента «Китайская комната».
Мысленный эксперимент работает следующим образом: предположим, что Серл сидит в комнате. Серл не говорит на китайском и ничего не понимает в китайских языках. В комнате есть дверь, коробка с китайскими иероглифами и книга с инструкциями на английском языке. Если человек, говорящий на мандаринском диалекте, подсовывал лист бумаги с вопросом под дверной косяк, Сирл мог посмотреть в книге, какую комбинацию символов использовать для ответа. На самом деле он не понял бы, что он говорит в ответ, поскольку он просто сопоставляет шаблоны. Однако, как только он сунет свой ответ под дверной косяк, другой человек будет убежден, что разговаривает с кем-то, кто свободно говорит на мандаринском диалекте. Сирл использовал эту идею, чтобы возразить против концепции, согласно которой искусственный интеллект может разумно понимать смысл своих задач. Предположим, была построена высокоразвитая система искусственного интеллекта, обрабатывающая языки. Вы могли ввести любой вопрос, который у вас был, и компьютер точно ответил.
Программа настолько хороша в этом, что если вы отправите сообщение с ее помощью, вы будете убеждены, что это просто человек, который вам отвечает. Затем Серл задает сложный вопрос: действительно ли компьютер понимает то, что вы говорите, или это просто имитация всех шагов, связанных с написанием этого? Сирл утверждает, что эта система искусственного интеллекта ничем не отличается от нашего сбитого с толку философа, подсовывающего китайские иероглифы под дверь. Пока ответ правильный, смысл теряется по пути. 9
Связанный контент TDL
Альберт Эйнштейн
Будучи одним из самых новаторских мыслителей начала двадцатого века, Эйнштейн не был новичком в силе мысленных экспериментов. В детстве он придумал мысленный эксперимент по погоне за лучом света, который привел его к искоренению существующей физической парадигмы. Он изложил свою общую теорию относительности с помощью мысленных экспериментов, в которых участвовали ускоряющиеся лифты, слепые жуки, исследующие изогнутые поверхности, и человек, падающий с крыши.
profile — отличное место для начала.
Платон
Возможно, самым впечатляющим мысленным экспериментом всех времен является аллегория Платона о пещере. Платон описывает группу узников, прикованных цепями в пещере с костром позади них. Тени от костра развлекают этих заключенных. Для заключенных эти тени — реальность. Когда один заключенный сбегает из пещеры и понимает, что тени — это иллюзия, он пытается убедить других заключенных покинуть свою ложную реальность. Остальные заключенные отказываются, так как больше ничего не знают. Эта загадочная аллегория поднимает много вопросов о природе нашей реальности и человеческого поведения. Хотите узнать больше о пещере, Платоне и самой реальности? Посмотрите профиль мыслителя TDL на Платоне.
- Браун, Дж. Р., и Фехиге, Ю. (2019, 26 сентября). Мысленные эксперименты . Стэнфордская энциклопедия философии. https://plato.stanford.edu/entries/thought-experiment/#HisThoExp.
- Палмер, Б. (2014, 5 марта).
