既烧脑又有趣的“高阶灵力”——《思想实验》(上)
思考一个难题,最好的方法是什么?怎样处理有关自然、道德以及形而上学的大问题?如何给出富有创造性的回应,消除偏见以及先入之见?
解决问题最好的方法或许是行动,利用问题本身;但总有行动难以企及的地方,于是,便有了“思想实验”,以一种担负得起的富有创造力以及洞察力的方式来构建,以明晰取代混乱,使晦涩变得可理解。
《思想实验》一书,作者乔尔·利维(Joel Levy)是知名的科普作家,撰写了许多大众科学和哲学方面的图书。本书精选了众多科学家和哲学家提出的思想实验,既烧脑和有趣,又开拓了认知、眼界和思考深度,给生活带来了新的启示。
接下来,我们就一起去感知思想实验的奇妙之处吧——
01、关于自然世界
——之诺悖论之“阿喀琉斯与乌龟”——
芝诺认为,阿喀琉斯与乌龟赛跑,如果乌龟先行一步,阿喀琉斯则永远追不上乌龟。此悖论引起了数学的复兴,无穷级数以及微积分。
庄子曾提出:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”这是正确的,如此时间将为无穷大,长度为无穷小。
二者之前的区别在于:前者一定时间内行走的距离不变(即速度不变),而后者时间不变,这段时间里的工作却越来越少(速度越来越慢),可以看出之诺悖论限制了时间,而庄子的理论可以使时间为无穷大。
——伽利略的球——
亚里士多德认为,物体下落速度与其质量成正比。
而伽利略反对亚里士多德,发表了《关于两大世界体系或者两门自然科学的对话》,以及比萨斜塔扔球实验。
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。
此思想实验帮助证明了一个很重要的理论:无论物体的质量,不考虑阻力的情况下,所有物体自由落体的速率都是一样的。
——牛顿大炮——
牛顿说:如果在一座高山上架起一门大炮,只要这门炮的威力足够大,炮弹的速度足够快,炮弹就可以围绕地球不停的转而不会掉下来。那炮弹的速度是多少才不会掉下来呢?又是为什么呢?
已经知道物体在空中自由落体,重力加速度约为9.8米每二次方秒,而地球是圆形的,它每7.9公里就向地平线下下降4.9米,如果炮弹每秒飞行7.9公里同时下降4.9米,那这发炮弹就永远不会掉下来了。
简而言之,发射的炮弹,如果速度大到一定程度,那么它与地球间的距离将保持不变,并围绕地球旋转。
人们应用他的推论,利用现代科技,已经制成了用于发射卫星的火箭。
——爱因斯坦的光线——
爱因斯坦16岁时想到,如果人以真空中光的速度追赶一束光,这束光看上去将保持静止。
对于爱因斯坦,这个思想实验证明了对于虚拟的观察者,所有的物理定律都应该和相对于地球静止的观察者观察到的一样。
事实上,没有人确切的知道这意味着什么。科学家们一直在争论一个如此简单的思想实验,是如何帮助爱因斯坦完成到狭义相对论这如此巨大的飞跃的。
在当时,这个实验中的想法与已被抛弃的“以太”理论相违背。但经过了很多年,他才证明了自己是正确的。
——薛定谔的猫——
把一只猫关在密室,在其中放入毒药,那么猫是死是活?
尼尔斯.波尔认为,关在密室里的猫“既死又活”,而薛定谔认为,猫要么死了,要么活着。
此实验的核心,是因为事件发生时不存在观察者。
薛定锷最早提出这个实验,是在回复一篇讨论量子态叠加的文章。薛定锷的猫,同时也说明了量子力学的理论是多么令人无法理解。
02、关于心灵
——消失的大学——
范畴错误:如果去参观了某大学的图书馆、实验室、教学楼后,突然问“大学在哪里呢?”
吉尔伯特.赖尔认为:要求将心灵与身体用同一维度解释,也是范畴错误。
——图灵的模仿游戏——
什么时候机器称得上拥有智能?
图灵认为,就是当多数人无法判定谁是人类,谁是人工产物时。
——盒子里的甲虫——
每个人都拥有一个装有甲虫的盒子,但彼此不能看到,也不相互透露,那么“甲虫”的含义是什么?
路德维希.维特根斯坦认为,人类的共识——决定什么是对什么是错。 即当人们相信一件事时,它就成为了知识;这件事在事实上是真的,并且人们有可以验证的理由相信它。
——中文房间——
一个不懂中文的外国人,能根据资料翻译一份中文文字,但他还是不懂中文。
这个实验是为了解决智能机器是否具有思想的争议,来反驳电脑和其他人工智能能够真正思考的观点。
房间里的人不会说中文,不能够用中文思考。但因为拥有某些特定的工具,甚至可以让以中文为母语的人以为他能流利的说中文。
电脑其实就是这样工作的。它们无法真正的理解接收到的信息,但可以运行一个程序,处理信息,然后给出一个智能的印象。
——玛丽.色彩学家——
玛丽生活在只有黑白颜色的房间里,但她学习了有关色彩的所有知识。当她第一次看到红色时,会有新收获吗?
物理主义者认为,感受性属于物理事实。而弗兰克.杰克逊认为:感受性包含的知识,远超过物理事实所提供的。
明天继续输送烧脑又有趣的“高阶灵力”——《思想实验》(下),明天见!