4个细思恐极的思维实验 _实验

【4个细思恐极的思维实验】

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有些科学实验在实验室实现起来难度太大、太危险或者太诡异，但是它们却又是最具有价值的实验。

思维实验的一个非常有名的例子就是爱因斯坦利用这种方法创造了相对论。这些理论当然不仅仅是绚丽的纸上谈兵，它们最终通过大量的数学理论得到了验证。但是思维实验起到了数学无法起到的重要的作用。事实上很多伟大的科学发现都曾通过情景想象在真正的发现被证实之前几十年进行过预言。

思维实验帮助科学家找出他们需要解决的问题，尽管可能他们还没有解决这些问题的工具。很多思维实验都是前沿物理学研究的范畴（例如薛定谔猫等），但是也有一些是不需要博士学位就能进行的。下面就列举了5个著名的不需要数学就能完成的思维实验（有一些科学已经解决，有一些仍然没有定论），这些思维实验一定会让你头疼不已。它们可能会很有趣，但是深思下去，你可能会感受到不安与恐惧。无论早晚，我们终究得面对这些问题。

1、昨天的你昨晚是否可能已经死了？

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你知道你昨天晚上可能已经死了吗？可能有真的死了。但是死去的你又被一个有一样物理状态，甚至是记忆的复制体替代了。你可能不相信我，但是想要证明这种观点是错的真的很难。

这个就是“沼泽人”思维实验的基本理念。这个思维实验又哲学家Donald Davidson在19世纪80年代提出的。在他的“实验”中，一个人穿过一个沼泽时被闪电给劈死了，但是机缘巧合，另外一个闪电袭击了旁边的沼泽并重新排列了所有的有机分子创造出了跟死去的那个人一模一样的复制体（包括所有的记忆等）。新创造出来的人醒了过来，并重新过上了死去的那个人剩余的人生。

如果那个复制体无法察觉出什么不同（更不用说其他人了），那么这个复制体还是之前的那个人吗？这取决于你是如何看待“我”这个概念的。

整个的“沼泽人”假设通过这种奇特的方式提出来其实是完全没有必要的，尤其我们又很多科幻作品拿来做参考的时候。例如：《星际迷航》里面的传送机。这个问题就可以简单地变成：每次Krik船长通过传送机的时候，他是不是死掉了，随后在目标地点，他自己的一个完全复制体替代了死去的那个他？基本上除了Krik船长1.0能察觉到事情的不同（因为他被毫不留情地抹杀掉了），剩下的世界并没有什么改变，包括新生成的Krik船长都察觉不出来什么。

这个思维实验看起来可能并没有什么用处，但是在不远的将来我们可能必须要面对这个问题。因为我们可能：1）发明像《星际迷航》中那样的传送机； 2）我们可能可能上传我们的思维到虚拟网络世界。到那时候我们可能都想知道问题的答案——我们是否愿意每次我们被传送的时候都要被杀死一次。

2、任何距离都是不可逾越的

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最著名、流传最久的思维实验可能要属古希腊哲学家芝诺了。虽然有一些言论称现代科学和数学已经回答了“芝诺悖论”，但是事情远远没有那么简单。当初的之诺肯定很闲，要不然他也不会有闲工夫提出那个有名的“阿喀琉斯和乌龟”的故事了。

阿喀琉斯是希腊神话中最擅长赛跑的神，根据芝诺的实验，阿喀琉斯要跟一只乌龟进行赛跑。阿喀琉斯觉得自己很擅长赛跑，所以他决定给乌龟一个让步，让乌龟在他前面一定的距离。很显然，即使这样，一个成人也能很容易跑过一只爬行类动物。

但是，如果进行一定的逻辑设定，事实上可能并非如此。阿喀琉斯甚至永远无法赢得比赛。在芝诺的思维实验中，我们假设阿喀琉斯和乌龟都是以一定的速度在赛跑，一个非常快，一个非常慢。在比赛中的某个时刻，阿喀琉斯到达了乌龟之前的位置。但是在阿喀琉斯到达的这个时间内，乌龟又向前移动了一小段距离。因此阿喀琉斯又需要赶上这部分的距离。但是此段时间内，乌龟又往前一定了另外一小段距离了。这个过程将一只重复下去，阿喀琉斯永远都有弥补不完的距离。结果就是阿喀琉斯永远都无法追上乌龟。

当时，这个在现实中并非如此。任何一个人都能很轻易地追上一只乌龟。但是并不能因为芝诺的结论是不正确的就否定芝诺的整个推论过程。现代数学可以从极限理论上很轻易地解释芝诺悖论中对极限概念的错误理解，同时量子力学的信徒们也会说解释说芝诺悖论源自于在特定时刻我们无法知道物体的具体位置（参看海森堡不确定性原理）。但是它给我们展示了一个好的思维实验是如何带领我们一步步对问题进行深入的探索的。

编者注：事实上，也许在自然定律不一样的其他宇宙空间，芝诺悖论也许是芝诺定理也为未可知。

3、现实从来没有真实存在过

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我们所有人都用同样的方式观察这个世界，对吗？现在大家可能越来越明显地感觉到，事实并非如此。17世纪哲学家威廉·莫利纽兹提出了一个问题，这个问题的核心就是观察与理解的本质到底是什么。他是这么描述他的问题的：

假设有一个人一出生就是个盲人。他从小就靠触摸来分辨物体。例如他能靠触摸来分辨大小材质一模一样的立方体和球体。忽然有一天，这个盲人可以看到东西了（比如说科技的进步）。现在把立方体和球体放在桌子上，那么这个人只靠看，他还能分辨出立方体和球体吗？这个问题的第一直观和明智的回答当然是“不能”，因为他只有触摸分辨的经验而没有通过观察来分辨物体的经验。

简单地说来，这个问题就是想问如果一个靠触觉分辨物体的盲人突然恢复了视觉，那么他在不做任何学习和训练的情况下，通过观察来分辨物体吗？换句话来说，一种感知信息能不能变成另外一种感知信息？还是它们只能在大脑中都存在的时候才被关联在一起？

这个问题自从提出来之后，好几个世纪都没有什么定论。但是现代医学的发展，这样的思维假设变成了事实。真的就有这样的盲人恢复了视觉。这个问题的答案还是“不能” 。人们并不能把触觉信息直接转换成视觉信息。

但是这里我们看到了思维实验的价值：如果不是几个世纪来哲学家不停地纠结这个问题，现代的实验者们根本不会想到要去做这个实验。

4、如果智能汽车必须要在杀人的情况中做选择的话，那么它怎么选择？

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想象一下下列的情形：你在一个火车轨道变轨处，你发现有5个人被一个坏人绑在了轨道上。就在这时，你又发现轨道上开来了一辆火车，如果不出意外的话，这5个人基本上是死定了。你必须改变火车的轨道，但是你又发现另外一边的轨道上也有一个人，如果变轨的话，那个人也必死无疑。

现在你面临着下面一些选择：1）什么都不做，让那5个人死掉；2）改变火车轨道，这样那5个人就会获救，但是同时另外那条轨道上的人就会被杀死。这两种情况下，你都要为无辜人的死亡负责。

对一个正常的人来讲，这样的抉择非常艰难。我们可能认为这是一个毫无意义的问题。毕竟谁会真的面临这样的情形呢？但是随着技术的进步，我们现在已经到了不得不面对这个问题的时刻了。以后公路上会出现越来越多的无人驾驶汽车，人工智能是未来社会发展的趋势。我们可以肯定的是，这些无人车（或者它们背后的算法开发人员）不得不面对类似的问题。

例如一个无人车是为了躲避一个小孩而强行拐弯冲进一个街道（杀死好多其他人），还是它明明知道它后面有一辆油罐车还是强行急停而导致一个大爆炸？无论它做什么抉择，总会死人，那么谁为这些死亡负责？

虽然人工智能技术现在还没有完全到来，但是这个思维实验所提出的问题是它终究要面对的。人们常常用机器人三大定律来降低未来机器人对人类的威胁，但是如果三大定律遇到这样的问题的时候，又该如何抉择？