5 Мисловни експерименти, които ще стопят мозъка ви

Алберт Айнщайн по известен начин използва „мисловни експерименти“ (т.е. грандиозни сценарии „какво, ако“, които биха били трудни - ако не и невъзможни - да се проведат в лабораторна среда), за да формира революционните си теории.

Тези теории, разбира се, бяха повече от просто причудливи погледи на пъпа; те бяха подкрепени с много рецензирана математика. Въпреки това, ролята, която мисловните експерименти играят в осветяването на пътя, не бива да се омаловажава. Всъщност много велики научни открития бяха предсказани от въображаеми сценарии, които бяха позиционирани десетилетия (понякога хилядолетия, както ще видите по-долу), преди науката да намери начини да ги тества.

Мисловните експерименти помагат на учените да намерят кои въпроси трябва да си зададат, дори ако все още не разполагат с инструментите, на които да отговорят. Много мисловни експерименти се задълбочават в неща като напреднали принципи на физиката (известната котка на Шрьодингер, например), но има и няколко, които не изискват докторска степен.

Ето пет предимно мисловни експеримента без математика, за да разтопите мозъка си само малко (някои от които науката настигна, някои от които все още водят до дебати). Може да им е забавно да разсъждавате, но имайте предвид, че тези битове на риторична причудливост може да имат съвсем реални последствия, ако науката някога ги настигне.

1) Умирал ли е капитан Кърк във всеки епизод на Star Trek ?

Знаехте ли, че сте починали снощи? Е, ти го направи. Но вие бяхте заменени с точна реплика, която има всички същите физически качества - дори същите спомени - на „ти“, който умря. Не ми вярвате? Е, наистина би било трудно да се докаже грешно.

Това е основната концепция на мисловния експеримент "Swampman", поставен от философа Доналд Дейвидсън в края на 80-те години. В този експеримент човек пътува през блато и е убит от мълния, но - по случайност - друг болт от мълния нанася удар върху близкото блато и пренарежда всички органични частици, за да създаде точна реплика (включително всички спомени и подобни) на убития мъж. Новият плувец се събужда и живее остатъка от живота на починалия човек.

Дали този нов "блатовец" е един и същ човек, ако репликата (да не говорим за останалия свят) не може да каже разликата? Това зависи от това, което смятате за "аз". (Този конкретен експеримент също подтиква много тълкувания, свързани с различни теории на много светове - има много пъпки, които трябва да се гледат навсякъде.)

Целият сценарий на блатовете изглежда като ненужно заблуден начин да се постави този въпрос. Особено когато имаме далеч по-достъпна метафора относно реплики от научната фантастика: Преносителят от „ Стар Трек“ .

Така че, помислете си по този начин - всеки път, когато капитан Кърк премина през транспортьора, действително ли е умрял и има ли реплика на себе си, преизградена на планетата отдолу? Що се отнася до останалата част от Вселената (включително "новия капитан Кърк") нищо не се променя. Единственият човек, който ще осъзнае каквото и да е, е крив 1.0, който беше убит безцеремонно.

Всичко това може да звучи интересно - ако в крайна сметка е безполезно - размишляване, но това не винаги може да е така. В не твърде далечното бъдеще може много да намерим начин да 1) телепортираме материя a la Star Trek или 2) да качим умовете си в цифрова форма, всички в стил Kurzweil. И може би е в наш интерес да се справим първо с подобни въпроси - не бихте ли искали да знаете дали се самоубивате всеки път, когато някой ви „излъчи“?

2) Всички стартове на главата са непреодолими

Някои от най-известните и трайни мисловни експерименти са дело на древногръцки философ Зенон от Елея (има известен дебат дали съвременната наука и математика най-накрая е отговорила на „Парадоксите на Зенон“, но повече за това по-долу). Очевидно ол 'Зенон е имал лудо свободно време на ръцете си, което му е позволило да измисли ненужно интригуващи затруднения като известните "Ахил и костенурката".

Ахил бил големият герой от гръцката ера, който според експеримента на Зенон решил да предизвика костенурка на състезание с крака. Не е обяснено защо Ахил се почувства, че това е най-доброто използване на времето му, но такива подробности не са важни.

Според Зенон, Ахил бил толкова уверен в своите състезателни способности на костенурките, че даде на противника си значителен старт. Разбира се, дори при този хендикап, великият Ахил - да не говорим за нито един пълнолетен възрастен човек - трябва лесно да изпревари костенурката и отново да циментира господството на човечеството над тестудините, нали?

Е, както се оказва, не толкова. Когато се гледа през определен логически филтър, всъщност е невъзможно бедният Ахил да спечели някога тази надпревара. Нещо звучи фънки тук? Първо нека чуем проблема, както е описан от Аристотел от Физика: Книга VI:

Нека се опитам да обясня. В този мисловен експеримент приемаме, че Ахил и костенурката се състезават с постоянна скорост: съответно много бърза и много бавна. В един момент от състезанието Ахил достига първоначалната начална точка на костенурката. Но във времето, в което Ахил отне там, костенурката се придвижи напред. Следователно, следващата задача на Ахил ще бъде да поправи новата пропаст между себе си и костенурката, но по времето, когато направи това, костенурката отново щеше да се придвижи напред с малко по-малко количество. След това процесът се повтаря отново и отново. Ахил винаги е изправен пред нова (ако е по-малка) празнина, която трябва да преодолее. Извличането: Големият Ахил губи състезание до голяма тъпа костенурка и никой дефицит никога не е преодолим.

Разбира се, това не е реалност. Всеки работоспособен човек (да не говорим за топ спортист) лесно би могъл да изпревари бавна костенурка, дори с (разумно преодолимо) олово. Но само защото заключението му е неправилно, това не означава, че можете просто да отричате логиката, която ви е завела там. Можете да прочетете доста подробно опровержение на ситуацията тук, което приковава очевидния парадокс към погрешно тълкуване на безкрайността. Междувременно привържениците на квантовата механика биха казали, че решението е неспособността ни да знаем къде точно е определен обект. Но това показва как мисловен експеримент може да помогне за по-задълбочено проучване.

3) Всъщност не трябва да сме способни да правим нещо

Ето още един от стария ни приятел Зенон и той мисли за природата на движението (и за пореден път има някакъв дебат дали съвременната наука е отговорила задоволително на него).

Първо, представете си някой да стреля със стрела в мишена на няколко десетки фута. "Ето още един прекрасен пример за елементарната нютонова физика, която работи както трябва", може да си помислите. Въпреки това, когато се гледа през много специфичен логически филтър, това трябва да е абсолютно невъзможно.

Нека сега да кажем, че просто сте замразили време в някакъв момент по траекторията на стрелката (всички стилове на Langoliers , ако искате да отидете супер неясни). В този момент стрелката е спряна в пространството на едно място. Във всеки един момент не се случва движение. Стрелката може да бъде само на едно или друго място и никога между тях. И така, как се преминава от един миг в друг, ако никога няма момент, когато е между двете места? Всъщност нищо не трябва да може да промени позицията си от един миг на следващ.

Разбира се, това всъщност не е проблем. Нещата се движат волно-неволно навсякъде, въпреки здравия логичен спор за хилядолетия за това защо не трябва да могат. Има някои обяснения по физика на най-горните етажи за това, защо движението всъщност е възможно, но все пак остава дебат дали парадоксите на Зенон наистина са отговорили задоволително. Има поне един поглед към Вселената, който гласи, че никога не трябва да можем да правим нищо.

4) Реалността наистина не съществува

Всички наблюдаваме света по един и същ точен начин, нали? Е, става все по-очевидно, че това всъщност не е така. А естеството на наблюдението и разбирането е в центъра на проблем, поставен от философа от 17-ти век Уилям Молиньо.

Ето как той формулира проблема в писмо до колегата си професионален размишлятел Джон Лок:

Накратко, въпросът е дали слепият човек, който се е научил да различава основните форми чрез допир, би могъл да различи тези обекти, когато внезапно получи силата на зрението? С други думи, превежда ли информация от едно усещане в друго или ги свързваме само в съзнанието си? Всъщност знаем отговора на този, така че направете вашите предположения сега.

Този въпрос предизвика много дебати, тъй като беше поставен за първи път преди векове. Но както се оказва, в най-новата история медицинската наука е напреднала дотам, че можем да върнем зрението на някои хора и следователно да отговорим на този въпрос (а отговорът беше „не“, хората не са в състояние да преведат тактилното усещане в визуална информация).

Но тук виждаме стойността на мисловните експерименти: Съвременният експериментатор вероятно никога не би се замислил дори да опита този реален експеримент, ако философите не се бореха с него през предходните векове.

5) Ако кола на Google трябва да убие някого, кой трябва да бъде?

Представете си това: Вие сте на мост с изглед към набор от колички и забелязвате, че петима души са били вързани към пистите от един отвратителен (и вероятно предполагащ мустаци) злодей. След това виждате количка с извън контрол, която се е спускала по коловозите, което със сигурност ще убие нещастните хора, освен ако някой не се намеси. О, не!

НО, в този момент осъзнавате, че споделяте моста си с гигантски дебелак, който - ако го бутате пред количката - ще има достатъчно обхват, за да спре количката и да спаси петимата обвързани хора. той със сигурност ще бъде убит. (В този сценарий сте твърде мършави, за да спрете количката.)

Сега сте изправени пред следните опции: 1) Не правете нищо и петимата ще умрат, или 2) Натиснете дебелия човек пред количката и го пожертвайте за петимата души. И в двата сценария изобщо ли сте виновни за смъртта на тези невинни хора? Трябва ли законът да прави разлика?

Тази труда е адаптирана по много начини, включително версии, в които петимата души (или дебелия човек) са заменени с укорим злодей. Историята подтиква много пъпа, взирайки се в виновност и йерархия на ценностите с малко практически последици… доскоро.

Този въпрос предизвиква много непосредствено безпокойство, тъй като споделяме пътища и магистрали с все по-голям брой превозни средства без водачи. И, за да бъдем сигурни, тези превозни средства (или по-скоро техните разработчици на софтуер) ще се сблъскат с подобни сценарии, но такива, при които резултатите ще бъдат далеч от толкова сигурни, колкото са в първоначалния проблем.

Трябва ли автомобил без шофьор да излезе в друга лента, за да избегне малко дете, което току-що изтича на улицата? Трябва ли да спре напълно бързо, за да не удря галопиращ елен, като знае, че зад него има скоростна кола? Променят ли се тези решения, ако превозното средство без шофьор се случи затворнически автобус, превозващ осъдени убийци, или може би линейка с бременна жена, която се отправя към болницата, за да роди близнаци? Ако някой е убит или ранен при тези сценарии, кой трябва да носи отговорност?

Това е един от онези времена, когато проблемите се спускат от облаците на повърхността. Дори ако технологията все още не е тук, не би могло да навреди да започнем да говорим за нея. За повече информация вижте Дилемата на преподаването на етика на автомобили със самостоятелно управление.