十大著名思想实验

缸中之脑(Brain in a Vat)

想象有一个疯狂科学家把你的大脑从你的体内取出, 放在某种生命维持液体中. 大脑上插着电极, 电极连到一台能产生图像和感官信号的电脑上. 因为你获取的所有关于这个世界的信息都是通过你的大脑来处理的, 这台电脑就有能力模拟你的日常体验. 如果这确实可能的话, 你要如何来证明你周围的世界是真实的, 而不是由一台电脑产生的某种模拟环境?

薛定锷的猫(Schrodinger’s Cat)

一只猫, 一些放射性元素和一瓶毒气一起被封闭在一个盒子里一个小时. 在一个小时内, 放射性元素衰变的几率为50%. 如果衰变, 那么一个连接在盖革计数器上的锤子就会被触发, 并打碎瓶子, 释放毒气, 杀死猫. 因为这件事会否发生的概率相等, 薛定锷认为在盒子被打开前, 盒子中的猫被认为是既死又活的.

中文房间(The Chinese Room)

由美国哲学家John Searle于20世纪80年代初提出. 这个实验要求你想象一位只说英语的人身处一个房间之中, 这间房间除了门上有一个小窗口以外, 全部都是封闭的. 他随身带着一本写有中文翻译程序的书. 房间里还有足够的稿纸, 铅笔和橱柜. 写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中. 根据Searle, 房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复. 虽然他完全不会中文, Searle认为通过这个过程, 房间里的人可以让任何房间外的人以为他会说流利的中文.

无限猴子理论(Monkeys and Typewriters)

如果无数多的猴子在无数多的打字机上随机的打字, 并持续无限久的时间, 那么在某个时候, 它们必然会打出莎士比亚的全部著作. 猴子和打字机的设想在20世纪初被法国数学家Emile Borel推广, 但其基本思想——无数多的人员和无数多的时间能产生任何/所有东西——可以追溯至亚里士多德.

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

为了反驳亚里士多德的自由落体速度取决于物体的质量的理论, 伽利略构造了一个简单的思想实验. 根据亚里士多德的说法, 如果一个轻的物体和一个重的物体绑在一起然后从塔上丢下来, 那么重的物体下落的速度快, 两个物体之间的绳子会被拉直. 这时轻的物体对重物会产生一个阻力, 使得下落速度变慢. 但是, 从另一方面来看, 两个物体绑在一起以后的质量应该比任意一个单独的物体都大, 那么整个系统下落的速度应该最快. 这个矛盾证明了亚里士多德的理论是错误的.

特修斯之船(The Ship of Theseus)

它描述的是一艘可以在海上航行几百年的船, 归功于不间断的维修和替换部件. 只要一块木板腐烂了, 它就会被替换掉, 以此类推, 直到所有的功能部件都不是最开始的那些了. 问题是, 最终产生的这艘船是否还是原来的那艘特修斯之船, 还是一艘完全不同的船? 如果不是原来的船, 那么在什么时候它不再是原来的船了? 哲学家Thomas Hobbes后来对此进来了延伸, 如果用特修斯之船上取下来的老部件来重新建造一艘新的船, 那么两艘船中哪艘才是真正的特修斯之船?

爱因斯坦的光线(Einstein’s Light Beam)

在自传中, 爱因斯坦回忆道他当时幻想在宇宙中追寻一道光线. 他推理说, 如果他能够以光速在光线旁边运动, 那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”. 对于爱因斯坦, 这个思想实验证明了对于这个虚拟的观察者, 所有的物理定律应该和一个相对于地球静止的观察者观察到的一样.

定时炸弹(The Ticking Time Bomb)

它要求你想象一个炸弹或其他大规模杀伤性武器藏在你的城市中, 并且爆炸的倒计时马上就到零了. 在羁押中有一个知情者, 他知道炸弹的埋藏点. 你是否会使用酷刑来获取情报?

空地上的奶牛(The Cow in the field)

一个农民担心自己的获奖的奶牛走丢了. 这时送奶工到了农场, 他告诉农民不要担心, 因为他看到那头奶牛在附件的一块空地上. 虽然农民很相信送奶工, 但他还是亲自看了看, 他看到了熟悉的黑白相间的形状并感到很满意. 过了一会, 送奶工到那块空地上再次确认. 那头奶牛确实在那, 但它躲在树林里, 而且空地上还有一大张黑白相间的纸缠在树上, 很明显, 农民把这张纸错当成自己的奶牛了. 问题是出现了, 虽然奶牛一直都在空地上, 但农民说自己知道奶牛在空地上时是否正确?

电车难题(The Trolley Problem)

一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上. 一辆失控的电车朝他们驶来, 并且片刻后就要碾压到他们. 幸运的是, 你可以拉一个拉杆, 让电车开到另一条轨道上. 但是还有一个问题, 那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人. 考虑以上状况, 你应该拉拉杆吗?