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有趣又烧脑的“思想实验”

2019-09-03

课堂内外(初中版) 2019年8期
关键词:烧脑薛定谔毒气

思想实验是很难被搬进实验室的实验,但是又从理论上探讨着某种可能性。它就像梦境一样,那种可能性你能感受到,却抓不住它,还会引起一些思考和讨论。在生物学、哲学、数学等众多领域都有着很多烧脑的思想实验。因为他们的烧脑,还被不断地搬进科幻电影中。

猴子与打字机

提出者:

法国数学家埃米尔·博雷尔

如果在無穷的时间里,有无限多只猴子,可以随意敲打无限多的打字机,它们总有一天,可以“创作”出一套莎士比亚全集。猴子随意踩踏打字机总会打出字母,这些字母只要足够多,总会组成单词和句子。从理智上说,要猴子打出《哈姆雷特》,那简直是天方夜谭,但从概率上说,无限只猴子在无限时间里是有可能做到的。

解析:

猴子能打出莎士比亚全集,是偶然性极强的事件。但是你给打字的猴子定个规则——只要打错一个字就当众宰了!久而久之,猴子们会发现必须按照某个顺序打,不然会死。这就是选择进化,就像生物课本说的,突变是偶然的,但进化是方向性的。

薛定谔的猫

提出者:

物理学家欧文·薛定谔

将一只猫关在密闭的盒子内一小时,盒子里同时放着某种放射性元素和一个装着致命毒气的小药瓶。在这一小时里,放射性发生衰变的可能性为50%,如果发生衰变,计量器就会触发开关,让小锤子打破毒气瓶,从而把猫杀死。这种情况的发生几率为一半一半,薛定谔断定,盒子没打开前,猫处于既死亡又活着的双重状态。

解析:

在没有人见证的情况下,某个物体是同时处于它所有可能的状态的,薛定谔的猫就是同时处于死亡又活着的双重状态。薛定谔用这个实验来解释量子叠加的状态,这种叠加状态就衍生出了“平行世界”理论,就像《复仇者联盟4》里一样,把灭霸五年前杀死的人重新拉回现在的世界。

缸中之脑

提出者:

哲学家希拉里·普特南

一个疯狂的科学家将你的大脑从你的身体里取出,放在一个装有生命维持液的缸中。然后将你的大脑装上电极,与一台能够产生图像与感觉的电脑相连。由此,你获得的所有信息都来自这台电脑,它可以产生意识,让你以为你在经历一切。如果这个构想成为现实,人们又怎么能知道自己感觉到的是真实的,而不是电脑虚构出来的?

解析:

这个思想实验最核心的点,就是在于让人思考,什么是经历,什么是感受,什么是真正的人类。笛卡尔曾经用“我思故我在”来回答这个问题。只是“缸中之脑”让这个问题变复杂了,装有电极的人脑也可以“思考”。电影《黑客帝国》就是“缸中之脑”最好的体现。

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