10 Незвичайних уявних експериментів
Уявні експерименти або гіпотези, часто нагадують загадки, використовуються філософами і вченими, щоб пояснити дуже складні ідеї.
Їх використовують в таких областях, як філософія і теоретична фізика, коли провести фізичний експеримент неможливо.
Вони служать хорошою їжею для роздумів, і змушують переглянути те, що ми вважаємо, що дана.
Ось одні з найвідоміших уявних експериментів.
наукові експерименти
1. Мавпа і мисливець
"Мисливець стежить за мавпою на дереві, прицілюється і стріляє. У момент, коли куля вилітає зі зброї, мавпа падає з гілки на землю. Як повинен прицілитися мисливець, щоб потрапити в мавпу?
1. Цілиться в мавпу
2. Цілиться вище голови мавпи
3. Цілиться нижче мавпи
Результат може бути несподіваним. Гравітація діє на мавпу і кулю з тією ж швидкістю, тому незалежно від того, як швидко летить куля (враховуючи опір повітря та інші фактори), мисливець повинен цілитися в мавпу.
Результат можна подивитися в цій комп`ютерній симуляції
2. Гарматне ядро Ньютона
У цьому уявному експерименті, потрібно уявити собі гармату, що знаходиться на дуже високій горі, яка вистрілює своє ядро під кутом 90 градусів до Землі.
Діаграма показує кілька можливих траєкторій польоту гарматного ядра, в залежності від того, як швидко воно буде летіти в момент запуску.
Якщо воно буде рухатися занадто повільно, то, врешті-решт, впаде вниз на Землю.
Якщо ж воно буде дуже швидким, воно може звільнитися від гравітації Землі і попрямувати в космос. Якщо воно досягне середньої швидкості, то буде рухатися по орбіті Землі.
Цей експеримент відіграв велику роль у вивченні гравітації, заклавши основу для створення супутників і космічних польотів.
3. Загадка токсину Кавки
"Ексцентричний мільярдер пропонує вам флакон з токсичною речовиною, який, якщо ви його вип`єте, викличе у вас пекучого болю на один день, але не буде загрожувати життю, і не буде мати будь-яких довгострокових наслідків.
мільярдер заплатить вам 1 мільйон доларів на наступний ранок, якщо сьогодні опівночі ви маєте намір випити токсична речовина завтра опівдні. При цьому, вам не обов`язково випити токсин, щоб отримати гроші. Гроші вже будуть на вашому рахунку за кілька годин до того, як настане час його випити. Але ... в разі якщо вам це вдасться.
Все що потрібно зробити, це мати намір сьогодні опівночі випити токсин завтра опівдні. Ви можете передумати після того, як отримаєте гроші і не пити токсін.Вопрос полягає ось у чому: чи можна мати намір випити токсична речовина?
Згідно американському філософу Грегорі Кавка, було б дуже складно, практично неможливо, мати намір зробити щось, якщо ми не маємо наміру зробити це. Раціональний людина знає, що він не вип`є отруту, і тому не може мати намір його випити.
4. Загадка сліпого
Цю загадку поставив ірландський філософ Ульям Моліна (William Molyneux) британському мислителю Джона Локка.
Уявіть собі, що сліпий від народження людина, яка навчилася за допомогою дотиків розрізняти між кубом і кулею, раптово прозрів.
Чи зможе він за допомогою зору, до того як торкнеться об`єктів, визначити, що є куб, а що куля?
Відповідь: Ні. Незважаючи на те, що він отримав досвід, використовуючи дотик, це не вплине на його зір.
Відповідь на це питання зможе вирішити одну з фундаментальних проблем людського розуму.
Так, наприклад, емпірісти вважають, що людина народжується як "чиста дошка" і стає сумою всього накопиченого досвіду. Навпаки натівісти заперечували, що наш розум з самого початку містить уявлення, які потім активізуються зором, звуками і дотиками.
Якби сліпа людина раптово прозрів і зміг відразу розрізнити, де куб і де куля, це означало б, що знання є вродженими.
Кілька років тому професор Паван Сінха (Pawan Sinha) з Массачусесткого технологічного інституту провів дослідження на пацієнтах, яким повернули зір. Результати підтвердили припущення Моліна.
Експерименти (відео)
5. Парадокс близнюків
Ейнштейн так сформулював цю проблему:
"Уявіть собі двох близнюків Джо і Френка. Джо домосід, а Френк любить подорожувати.
На своє 20-річчя, один з них відправляється на космічному кораблі в космос, подорожуючи зі швидкістю світла. Його подорож на цій швидкості займає 5 років, і він повертається, коли йому вже 30 років. Повернувшись додому, він дізнається, що на Землі минуло 50 років. Його брат близнюк сильно постарів і йому вже 70 років.
Тут вступає в силу закон відносності, згідно з яким, чим швидше ви рухаєтеся в космосі, тим повільніше ви рухаєтеся в часі.
6. Квантовий безсмертя і квантове самогубство
У цьому уявному експерименті, запропонованому американським теоретиком Максом Тегмароком, учасник направляє на себе рушницю, яке забезпечено механізмом, що вимірює обертання квантової частинки.
Залежно від вимірювань, рушниця може або вистрілити, або ні. Цей гіпотетичний процес став відомий, як квантове самогубство.
Якщо вірна многоміровая інтерпретація, тобто існування паралельних всесвітів, то Всесвіт розщепиться на дві, в одній з яких учасник буде жити, а в іншій він помре.
Таке розгалуження буде відбуватися кожного разу при натисканні на курок. Скільки б пострілів не відбулося, в одному з світів завжди залишиться версія учасника, яка виживе. Таким чином, він придбає квантове безсмертя.
експерименти вчених
7. Нескінченні мавпи
Цей експеримент, який відомий, як "теорема нескінченних мавп", Стверджує що, якщо нескінченну кількість мавп випадковим чином натиснуть на клавіші нескінченного числа друкарських машинок, в якийсь момент вони абсолютно точно створять твори Шекспіра.
Основна ідея полягає в тому, що нескінченну кількість діючих сил і нескінченне час випадковим чином створять всі і вся. Теорема є одним з кращих способів продемонструвати природу нескінченності.
У 2011 році американський програміст Джессі Андерсон (Jesse Anderson) вирішив перевірити цю теорему за допомогою віртуальних мавп. Він створив кілька мільйонів "віртуальних мавп"- спеціальні програми, які вводять випадкову послідовність букв. Коли послідовність літер збігається зі словом з Шекспірівського твору, воно виділяється. Таким чином, майже через місяць йому вдалося відтворити поему Шекспіра" Скарга закоханої ".
8. Кот Шредінгера
Парадокс кота Шредінгера пов`язаний з квантовою механікою і був вперше запропонований фізиком Ервін Шредінгер. Експеримент полягає в тому, що кіт, замкнений всередині коробки разом з радіоактивним елементом і бульбашкою смертельної отрути. Шанс того, що радіоактивний елемент розпадеться протягом години, становить 50/50. Якщо це станеться, молот, прикріплений до лічильника Гейгера, розіб`є бульбашка, випустить отрута і вб`є кота.
Так як існують рівні шанси того, що це трапиться, або не станеться, то до того, як коробку відкриють, кіт може бути одночасно і живий і мертвий.
Суть полягає в тому, що, так як ніхто не спостерігає за тим, що відбувається, кіт може існувати в різних станах. Це схоже на відому загадку, яка звучить так: "Якщо дерево впало в лісі, і ніхто цього не чує, видає воно звук?"
Кот Шредінгера показує незвичайну природу квантової механіки, згідно з якою деякі частинки настільки малі, що ми не можемо їх виміряти, не змінивши їх. До того, як ми їх виміряємо, вони існують в суперпозиції - тобто в будь-якому стані одночасно.
експеримент науки
9. Мозок в колбі
Цей уявний експеримент пронизує багато областей, починаючи від когнітивної науки до філософії і популярної культури.
Суть експерименту полягає в тому, що якийсь вчений витягнув ваш мозок з тіла і помісі його в колбу з живильним розчином. До мозку підключили електроди і під`єднали до комп`ютера, який генерує зображення і відчуття.
Так як вся інформація про світ проходить через мозок, цей комп`ютер може симулювати ваш досвід.
Питання: Якби це було можливо, як би ви могли дійсно довести, що світ навколо вас реальний, а не є симуляцією комп`ютера?
Все це схоже на сюжет фільми "Матриця", на який зокрема вплинув експеримент "мозок в колбі".
По суті, цей експеримент змушує вас замислитися над тим, що означає бути людиною. Так відомий філософ Рене Декарт задавався питанням, чи можна дійсно довести, що всі відчуття належать нам самим, а не є ілюзією, викликаною "злим демоном". Він відбив це в своєму знаменитому вислові "Cogito ergo sum" ( "Я мислю, і значить, існую"). Однак в даному випадку мозок, підключений до електродів, теж може думати.
10. Китайська кімната
Китайська кімната - ще один відомий уявний експеримент, запропонований в 1980-х роках американським філософом Джоном Серліо.
Уявіть, що людину, що говорить англійською мовою замкнули в кімнаті, в якій є невелика щілина для листів. У людини є кошики з китайськими ієрогліфами і підручник з інструкціями на англійській мові, який допоможе перевести з китайського. Через щілину в дверях йому передають листки паперу з набором китайських ієрогліфів. Чоловік може використовувати підручник, щоб перевести фрази і відправити відповідь на китайській мові.
Хоча сам він ні слова не говорить на китайському, він може переконати знаходяться зовні, що досконало володіє китайською.
Цей експеримент був запропонований з метою спростувати припущення, що комп`ютери або інші види штучного інтелекту можуть думати і розуміти. Комп`ютери не розуміють інформацію, яка їм дається, але у них може бути програма, яка створює видимість людського інтелекту.
