Мысленные эксперименты: Философские мысленные эксперименты — HeatherHell на DTF

Содержание

Философские мысленные эксперименты — HeatherHell на DTF

Иногда лучший способ проиллюстрировать сложную философскую концепцию — это представить ее в виде истории или ситуации. Ниже перечислено несколько таких мысленных экспериментов.

207 просмотров

Комната Мэри

Этот мысленный эксперимент призван создать дискуссии против чисто физикалистского взгляда на Вселенную, а именно предположения, что Вселенная, включая ментальные процессы, полностью физическая. Этот мысленный эксперимент пытается показать, что действительно существуют нефизические свойства — и достижимые знания — которые могут быть познаны только через сознательный опыт. Автор концепции Фрэнк Джексон объясняет это следующим образом: Мэри — блестящий ученый, который по какой-то причине вынуждена изучать мир из черно-белой комнаты через черно-белый телевизионный монитор. Она специализируется на нейрофизиологии зрения и получает, предположим, всю физическую информацию о том, что происходит, когда мы видим спелые помидоры или небо и используем такие термины, как «красный», «синий» и так далее.

Например, она знает, какие комбинации длин волн с неба стимулируют сетчатку глаза. Что произойдет, когда Мэри выпустят из ее черно-белой комнаты или дадут ей монитор цветного телевизора? Узнает ли она что-нибудь или нет? Другими словами, Мэри знает о цвете все, что только можно знать, за исключением одной важной вещи: она никогда не испытывала цвет сознательно. Ее первый опыт восприятия цвета был тем, чего она не могла предвидеть; есть большая разница между академическим знанием чего-то и реальным опытом этого.

Скрипач

Эту статью написала Джудит Томсон в своем эссе 1971 года «В защиту аборта». Она пишет:

«Вы просыпаетесь утром и обнаруживаете себя спина к спине в постели с скрипачом без сознания. Известным скрипачом. У него обнаружили смертельное заболевание почек, и общество любителей музыки проверило все имеющиеся медицинские записи и обнаружило, что только у вас есть подходящая группа крови, чтобы помочь. Поэтому они похитили вас, и прошлой ночью кровеносная система скрипача была подключена к вашей, так что ваши почки могут быть использованы для извлечения ядов из его крови.

Если его сейчас отключить от вас, он умрет; но через девять месяцев он оправится от своего недуга, и его можно будет спокойно отключить от вас».

Вопрос: Обязаны ли вы поддерживать жизнь музыканта, или вы отключаете его и позволяете ему умереть, потому что вы этого хотите?

Томсон, на счету которой несколько отличных мысленных экспериментов, говорит, что нет. Не потому, что скрипач не является человеком с правами, а скорее потому, что он не имеет права на ваше тело и функции сохранения жизни, которые оно обеспечивает. Затем Томсон расширяет свои рассуждения, утверждая, что зародыш также не имеет прав на тело другого человека и может быть выселен в любое время.

Китайская комната

Предположим, вы не умеете ни говорить, ни читать по-китайски. Вы оказываетесь в комнате, полной книг на китайском языке и инструкций на английском языке, в которых говорится, что вам делать. В комнату передают листок бумаги с китайским письмом. Вы изучаете инструкцию, копируете китайские иероглифы в соответствии с данными вам правилами и передаете свой ответ из комнаты. Человеку, находящемуся вне комнаты, будет казаться, что вы овладели китайским языком, хотя на самом деле вы следуете лишь базовому набору правил. Этот мысленный эксперимент принадлежит Джону Серлу и является ответом на тест Тьюринга. Если компьютер способен обмануть нас, заставив думать, что мы разговариваем с человеком, значит ли это, что он разумен? У Серла человек в комнате ведет себя как компьютер, следуя сценарию, но не имея никакого представления о том, что он делает.

Исходная позиция

Джон Ролз просит нас представить себя в ситуации, когда мы ничего не знаем о нашей настоящей жизни — мы находимся за «завесой невежества», которая не позволяет нам знать ни политическую систему, при которой мы живем, ни действующие законы. Мы также ничего не знаем о психологии, экономике, биологии и других науках. Но вместе с группой таких же слепых к ситуации людей нас просят в этой исходной позиции проанализировать полный список классических форм справедливости, взятых из различных традиций социальной и политической философии. Затем нам дается задание выбрать, какая система справедливости, по нашему мнению, лучше всего соответствует нашим потребностям в отсутствие какой-либо информации о нас самих и о ситуации, в которой мы можем оказаться в реальном мире.

По мнению Ролза, мы, скорее всего, выберем что-то, что гарантирует равные основные права и свободы для обеспечения наших интересов как свободных и равноправных граждан и для реализации широкого спектра концепций блага. Он также предположил, что мы, скорее всего, выбрали бы систему, которая обеспечивает справедливые возможности для образования и трудоустройства.

Машина опыта

Машина опыта — это специальное устройство, которое может дать вам любой опыт, который вы захотите: хотите ли вы стать знаменитым футболистом или писателем? Хотите ли вы иметь много друзей? Машина заставит вас поверить в то, что это происходит на самом деле, в то время как на самом деле вы плаваете в резервуаре с электродами, подключенными к вашему мозгу. Подключились бы вы к этой машине на всю жизнь? Ваша жизнь была бы запрограммирована на максимальное удовольствие, но пока вы подключены к машине, вы бы думали, что это реальность.

Главный вопрос — является ли счастье чем-то большим, чем удовольствие. Интуитивно кажется, что удовольствия может быть достаточно для счастья. Эта позиция называется гедонизмом. Но мысленный эксперимент с машиной опыта ставит под сомнение эту идею. Если бы удовольствия было достаточно, вы бы сразу подключили себя к этой машине. Но большинство из нас колебались бы. По мнению Нозика, это происходит потому, что мы хотим от жизни большего: у нас есть проекты и жизненные цели, а быть подключенным к машине, живя ненастоящей жизнью, не является способом их реализации. Это говорит о том, что гедонизм ошибочен.

Мозг в чане

Представьте, что безумный ученый создал машину, в которую можно поместить человеческий мозг. Эта машина, которую мы назовем «мозговой чан», не только сохранит мозг живым и функционирующим, но и позволит ученому создавать виртуальные стимулы и подавать их непосредственно в мозг.

Мозг регистрировал бы все эти стимулы точно так же, как и обычные человеческие сенсорные ощущения, поскольку они в любом случае интерпретируются как электрические сигналы. Таким образом, ученый может создать целый вымышленный мир, который для мозга пленника будет казаться совершенно нормальным.

Что если я скажу вам, что вы, человек, читающий этот пост, на самом деле не человек, а просто мозг в чане? Вы можете попытаться доказать, что я ошибаюсь, но это будет довольно сложно. Идея «мозга в чане» заключается в том, что ни один мозг никогда не сможет узнать, находится ли он в черепе или в чане, и поэтому никогда не сможет узнать, является ли все, что он испытывает, реальностью или иллюзией.

Корова, которая хочет быть съеденной

Корова, которая хочет быть съеденной — это мысленный эксперимент, основанный на сцене, написанной Дугласом Адамсом в его книге 1980 года «Ресторан в конце Вселенной». В этой истории человек отправился в будущее, где коров разводят для того, чтобы они были достаточно умны, чтобы радостно сообщить человеку, что они хотят быть съеденными.

Мужчина указывает на то, что это абсолютное варварство — разводить животных, чтобы они хотели быть съеденными, на что его собеседник спрашивает, а чем это варварство лучше, чем съесть животное, которое не хочет быть съеденным?

Хотя этот мысленный эксперимент был изначально рассказан в шутливой форме, он поднимает важные вопросы в нескольких областях этики. Основное возражение вегетарианцев против убийства животного для еды заключается в том, что это причиняет животному боль. Даже если убийство безболезненно, оно все равно противоречит желанию животного остаться в живых (именно поэтому безболезненное убийство все равно неправильно). Однако генетическое изменение животного, чтобы оно хотело быть убитым и съеденным, должно устранить это возражение, так как же вегетарианец может возражать?

Еще одна область этики, которую затрагивает этот мысленный эксперимент, — что делать, когда ущерб уже нанесен. Даже если мы согласны с тем, что неправильно выращивать животное, чтобы оно хотело быть съеденным, предположим, что кто-то все равно это делает. Будет ли в этом случае более нравственным съесть умное животное, которое хочет быть съеденным, а не глупое, которое не хочет? Кроме того, если животное было выведено для того, чтобы оно отчаянно хотело быть съеденным, то запрет на его убийство и употребление в пищу заставит его страдать. Это относится к проблеме, с которой сталкиваются этические вегетарианцы, когда их спрашивают, что делать с одомашненными животными. Они были настолько генетически изменены, что не смогли бы выжить, если бы их снова завезли в дикую природу, так должны ли мы позволить этому виду вымереть? Если применить эту проблему к людям, что если очень искусный манипулятор убедит кого-то, что его жизнь бессмысленна и ужасна, и он захочет совершить самоубийство? Что моральнее — позволить им совершить самоубийство или заставить их жить своей ужасной жизнью?

Этот мысленный эксперимент также связан с тем, могут ли люди действительно когда-либо желать быть съеденными (каннибализм) или желать смерти (эвтаназия), когда наши базовые инстинкты говорят нам оставаться в живых любой ценой. Однако, в отличие от этого мысленного эксперимента, люди не были искусственно выведены для того, чтобы хотеть этих вещей.

Тест: мысленные эксперименты в науке и философии / Newtonew: новости сетевого образования

Мы в соц.сетях:

Статьи
·
Авторские колонки
·
Коллекции
·
Новости
·
События

Написать статью

12+

вернуться Время чтения: 2 минуты | Комментариев: 18

Сохранить

Эксперименты с понятиями могут быть даже более захватывающим и продуктивным занятием, чем эксперименты с реальными объектами и веществами. Работают они почти так же: мы строим некоторую модель, которая помогает выявить закономерности между ограниченным количеством параметров реального мира и смотрим, что из этого получится.

Для философии мысленный эксперимент — это «машина интуиции». Он должен поставить нас в ситуацию, которая позволит выявить наши подсознательные, интуитивные представления о мире. Или же их опровергнуть. Именно так мысленными экспериментами пользуются ещё со времён античности: можно вспомнить, к примеру, платоновский миф о пещере или знаменитые апории Зенона.

статьи по теме

Пользуетесь ли вы логикой?

Когнитивные искажения в образовании

Критическое мышление: базовые принципы и приёмы

Выделенный текст:

Сообщение:

Сообщение об ошибке успешно отправлено, благодарим вас за помощь!

– Oбразование как Стиль Жизни

Присылайте свои колонки

и предложения

У вас есть интересная новость или материал из сферы образования или популярной науки?
Расскажите нам!

[email protected]

Просветительский медиа-проект об образовании, посвящённый самым актуальным и полезным концепциям, теориям и методикам, технологиям и исследованиям, продуктам и сервисам. Мы говорим о том, как развиваются и изменяются образование и наука.
Копирование материалов возможно только с разрешения редакции Newtonew.

ЕГЭ спецпроект ProTeachers

MOOC 2016 Большая переменная

Физика: игра света

Маршрут в будущее

Считаные годы

Образование XXI века

Мы используем файлы cookie для улучшения пользовательского опыта. Подробнее вы можете посмотреть в нашем пользовательском соглашении.

App Store Google Play

Подписаться на рассылку

Авторизация на сайте

Вход через соц.сети:

ВКонтакте Facebook Google

Новый пользователь

Введите ваш email:

Введите пароль:

Повторите пароль:

Напомнить пароль

Введите email, на который вы зарегистрированы:

Пароль выслан

Мы выслали ваш пароль для входа в систему на указанный email.

Не забывайте о том, что вы можете авторизоваться в системе через социальные сети. Если при регистрации в соц.сетях вы указывали тот же email что и на нашем сайте, то после авторизации вы попадете в свой профиль.

Вход через соц.сети:

ВКонтакте Facebook Google

Подтвердите регистрацию

На указанный e-mail было отправлено письмо со ссылкой. Пожалуйста, перейдите по ссылке для подтверждения.

Вход через соц.сети:

ВКонтакте Facebook Google

Регистрация подтверждена

Вы успешно зарегистрировались

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.

«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

Известные мысленные эксперименты

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.

«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 в философии

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 7/10»). 0005

Мысленные эксперименты в науке

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, 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 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».

Невозможный цирюльник и другие причудливые мысленные эксперименты

Дмитрий Зинкевич/Алами Стоковое Фото

Если вы вообразили, что мысленные эксперименты были простой умственной гимнастикой, предназначенной для того, чтобы сбить с толку непосвященных, подумайте еще раз. Возьмем, пожалуй, самый известный пример кота Шредингера, который включает в себя кошку, которая одновременно жива и мертва. Это кажется странным — и в этом суть. Он был задуман как пощечина квантовым теоретикам, чтобы показать, что в теории, предсказывающей подобную чепуху, должно быть что-то упущено. Нынешнее мнение состоит в том, что, возможно, ничего не упущено, и квантовая теория действительно столь же странна, как кажется.

Но другие мысленные эксперименты заставили нас переформулировать законы, описывающие природу. Возьмите демона Максвелла, который, кажется, нарушает законы термодинамики. Это показало нам, что в термодинамике действительно чего-то не хватает (см. «Материя, энергия… знание: как использовать демоническую силу физики»).

Вот семь классических мысленных экспериментов, которые могут заставить вас задуматься…

Невозможный парикмахер

Один парикмахер очень разборчив в своей работе. Он бреет всех, кто не бреется, и никого, кто бреется. Итак: бреется ли парикмахер? Не нужно много времени, чтобы увидеть противоречие: если он это делает, он не может; если нет, то должен. Такого парикмахера не может быть.

Этот цирюльник часто используется для иллюстрации более абстрактной головоломки, известной как парадокс Рассела. В 1901 году математик и философ Бертран Рассел исследовал теорию множеств — формальный способ определения наборов чего-либо и работы с ними. В то время одной из его центральных идей было то, что для каждого свойства, которое вы можете определить, должен быть набор. Есть набор всех зеленых вещей и набор всех целых чисел, кроме 4. Вы также можете определить наборы наборов: скажем, набор всех наборов, которые содержат ровно два элемента. Проблема возникает, когда обдумывается возможность множества всех множеств, не содержащих самих себя — как и в случае с парикмахером, это кажется невозможным.

Парадокс обнажил противоречия в большей части математики того времени, заставив Рассела и других попытаться разработать более сложные логические основы для математики. Подход Рассела заключался в том, что математические объекты попадают в иерархию различных «типов», каждый из которых построен только из объектов более низкого типа. Теория типов использовалась для разработки языков компьютерного программирования, которые уменьшают вероятность создания ошибок. Но это не окончательное решение — более века спустя математики все еще спорят об ответе на парадокс Рассела.

Шары Галилея

Галилей, возможно, никогда не сбрасывал шары с вершины Пизанской башни, как гласит легенда. Но он разработал простой мысленный эксперимент, который открыл нам кое-что важное о гравитации. Возьмите два веса, один легкий, один тяжелый. Если более тяжелые предметы падают быстрее легких, как сказал Аристотель, то более легкие будут отставать. Это означает, что когда они связаны вместе, они будут падать медленнее, чем один только тяжелый вес. Но вместе они весят больше, чем тяжелые по отдельности, поэтому должны падать быстрее. Подождите, так это быстрее или медленнее?

Как понял Галилей, ускорение свободного падения не зависит от массы объекта. Это был решающий результат для зарождающейся науки физики и идей Исаака Ньютона о движении и всемирном тяготении. В нем даже содержится зародыш тонкой теории гравитации Эйнштейна. Его общая теория относительности основана на принципе эквивалентности, идее о том, что гравитация и ускорение по существу являются одним и тем же, как Галилей заметил еще в 17 веке.

Пушка Ньютона

Возьмите одну гигантскую пушку, поставьте ее на вершину горы так высоко, что она возвышается над атмосферой, и стреляйте горизонтально. Безответственно, может быть, но поучительно. Если пушечное ядро выпущено с низкой скоростью, гравитация вскоре утянет его на землю по сильно изогнутой дуге. Если вы добавите больше пороха, шар будет лететь быстрее, а его дуга будет более плавной, унося его дальше по кривой Земли. Стреляйте достаточно быстро, и путь пушечного ядра вообще не встретится с землей — оно полетит вокруг и попадет вам в затылок. Вот, попробуй.

Этот мысленный эксперимент помог Ньютону показать, что гравитация является универсальной силой: сила, которую мы наблюдаем, притягивая ядра и яблоки к Земле, также может объяснить движение Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца.

Теперь мы привыкли к мысли о вселенских силах. Мы знаем, что ядерные реакции питают далекие звезды и что экзопланеты могут быть магнитными. Но до Ньютона никто не ожидал, что небесное царство должно иметь те же правила, что и Земля. Его пушечное ядро проделало большую дыру в таких небесных претензиях.

Ахиллес и черепаха

Два с половиной тысячелетия назад греческий философ Зенон Элейский, по-видимому, доказал, что движение — это иллюзия. Один из его парадоксов заставляет быстроногого Ахиллеса преследовать черепаху, у которой небольшая фора. Ахиллес никогда не сможет поймать черепаху, утверждал Зенон, потому что сначала он должен достичь точки, откуда черепаха начала движение, но к тому времени черепаха переместилась на новое место. Значит, Ахиллес должен бежать туда, а черепаха к этому времени снова уходит. «Парадокс дихотомии» носит более общий характер: чтобы преодолеть любое расстояние, вы должны сначала пройти половину этого расстояния, затем половину того, что осталось, затем половину того, что осталось, и так до бесконечности. Кажется, что вы никогда не сможете туда попасть, независимо от того, какое исходное расстояние или как быстро вы двигаетесь.

С тех пор математики указывали, что, хотя эти аргументы требуют бесконечного времени для подтверждения, реальное движение не обязательно. Мы знаем, например, что бесконечный ряд терминов может составить что-то конечное. Если вы сложите бесконечный ряд дробей, начиная с ½ и уменьшая вдвое значение с каждым новым членом (½ + ¼ + 1/8…), бесконечная сумма будет равна 1. Вы можете использовать подобную математику для представления пройденного расстояния или время, затрачиваемое в парадоксе Зенона, так что — фух — движение все-таки возможно. При этом парадокс Зенона может реально проявиться в квантовом мире.

Китайская комната

Может ли компьютер иметь сознание? В попытке опровергнуть идею «сильного искусственного интеллекта» Джон Сирл, философ из Калифорнийского университета в Беркли, представил себя в комнате со словарями и сводами правил, в которых содержатся инструкции по переводу с китайского на английский и наоборот. Кто-то задает через дверь вопрос, написанный на китайском языке, и Сирл, используя свои своды правил, вырабатывает подходящий ответ. Спрашивающему может показаться, что в комнате есть ум, понимающий китайский язык, хотя это не так. Сирл утверждает, что гипотетический компьютер с ограничениями по правилам, предназначенный для разговора по-китайски, будет таким же — просто машиной без понимания.

Есть много возражений против этого мысленного эксперимента. Некоторые утверждают, что, хотя Сирл не понимает по-китайски, он является частью более крупной системы, включая своды правил, которые понимают. Вы можете не согласиться с идеей, что разум можно создать из человека и нескольких книг, но это всего лишь очень смутный разум, которому могут потребоваться годы или тысячелетия, чтобы ответить на один вопрос.

Другая интерпретация состоит в том, что идея Серла просто подчеркивает тайну «других разумов»: вы не можете знать, обладает ли компьютер, пингвин или человек по соседству таким же сознанием, как и вы. Если Китайская комната не опровергает сильный ИИ, размышления над ней могут помочь нам выяснить, чего не хватает в нашем понимании сознания.

Поездка на световом луче

В своих автобиографических заметках Альберт Эйнштейн рассказывает нам, как в 16 лет он представлял себе, как едет вместе со световым лучом. Если бы вы могли идти в ногу с ним, свет должен казаться неподвижным, подумал он. Его колеблющиеся электрические и магнитные поля были бы заморожены. Но это кажется невозможным. Уравнения, разработанные Джеймсом Клерком Максвеллом, которые описывают колебания электромагнитных полей, запрещают это, и мы, конечно, никогда не видели такой вещи, как застывший свет.

«В этом парадоксе уже содержится зародыш специальной теории относительности», — писал он в 1947 году. Эйнштейн пришел к выводу, что движение света одинаково, независимо от того, насколько быстро вы движетесь. Даже если бы вы двигались почти со скоростью света, луч все равно удалялся бы от вас с той же постоянной скоростью. Эта идея в конечном итоге привела Эйнштейна к совершенно новому взгляду на Вселенную с помощью уравнений специальной теории относительности с их необычными предсказаниями, что время эластично и что инертная материя содержит огромное количество энергии.

Демон Лапласа

Представьте себе существо, которое знает место и движение каждой частицы во вселенной. Он также знает физику, и его разум работает так быстро, что может рассчитать, как эти частицы будут воздействовать друг на друга, изменяя свое движение. Может ли этот интеллект, описанный Пьером Лапласом в 1814 году, видеть будущее всего?

«Демон Лапласа», как его стали называть, исследует идею детерминизма. В чисто классическом мире демон вроде работает. Теория хаоса означает, что будущее сверхчувствительно к прошлому, но если знания демона бесконечно точны, он все равно может знать судьбу всего.

Квантовая механика может победить демона. В господствующей квантовой теории события не всегда имеют причины: радиоактивный распад и другие вещи могут происходить спонтанно. Но не все интерпретации квантовой механики включают эту неопределенность.

Даже если демон может жить во вселенной, управляемой квантовой механикой, он, вероятно, не живет здесь. Существует математический аргумент, который показывает, что «вся физическая Вселенная не может быть полностью понята какой-либо единственной системой вывода, которая существует в ней».

Мысленные эксперименты: Философские мысленные эксперименты — HeatherHell на DTF

Философские мысленные эксперименты — HeatherHell на DTF