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2010年7月27日
十個著名的思想實驗
10.電車難題（The Trolley Problem）
「電車難題」要數倫理學領域最為知名的思想實驗之一，其內容大致是：一個瘋子把五個無辜的人綁在電車軌道上。一輛失控的電車朝他們駛來，並且片刻後就要碾壓到他們。幸運的是，你可以拉一個拉桿，讓電車開到另一條軌道上。但是還有一個問題，那個瘋子在那另一條軌道上也綁了一個人。考慮以上狀況，你應該拉拉桿嗎？
解讀：
電車難題最早是由哲學家Philippa Foot提出的，用來批判倫理哲學中的主要理論，特別是功利主義。功利主義提出的觀點是，大部分道德決策都是根據「為最多的人提供最大的利益」的原則做出的。從一個功利主義者的觀點來看，明顯的選擇應該是拉拉桿，拯救五個人只殺死一個人。但是功利主義的批判者認為，一旦拉了拉桿，你就成為一個不道德行為的同謀——你要為另一條軌道上單獨的一個人的死負部分責任。然而，其他人認為，你身處這種狀況下就要求你要有所作為，你的不作為將會是同等的不道德。總之，不存在完全的道德行為，這就是重點所在。許多哲學家都用電車難題作為例子來表示現實生活中的狀況經常強迫一個人違背他自己的道德準則，並且還存在著沒有完全道德做法的情況。
9．空地上的奶牛（The Cow in the field）
認知論領域的一個最重要的思想實驗就是「空地上的奶牛」。它描述的是，一個農民擔心自己的獲獎的奶牛走丟了。這時送奶工到了農場，他告訴農民不要擔心，因為他看到那頭奶牛在附件的一塊空地上。雖然農民很相信送奶工，但他還是親自看了看，他看到了熟悉的黑白相間的形狀並感到很滿意。過了一會，送奶工到那塊空地上再次確認。那頭奶牛確實在那，但它躲在樹林裡，而且空地上還有一大張黑白相間的紙纏在樹上，很明顯，農民把這張紙錯當成自己的奶牛了。問題是出現了，雖然奶牛一直都在空地上，但農民說自己知道奶牛在空地上時是否正確？
解讀：
空地上的奶牛最初是被Edmund Gettier用來批判主流上作為知識的定義的JTB（justified true belief）理論，即當人們相信一件事時，它就成為了知識；這件事在事實上是真的，並且人們有可以驗證的理由相信它。在這個實驗中，農民相信奶牛在空地上，且被送奶工的證詞和他自己對於空地上的黑白相間物的觀察所證實。而且經過送奶工後來的證實，這件事也是真實的。儘管如此，農民並沒有真正的知道奶牛在那兒，因為他認為奶牛在那兒的推導是建立在錯誤的前提上的。 Gettier利用這個實驗和其他一些例子，解釋了將知識定義為JTB的理論需要修正。
8．定時炸彈（The Ticking Time Bomb）
如果你關注近幾年的政治時事，或者看過動作電影，那麼你對於「定時炸彈」思想實驗肯定很熟悉。它要求你想像一個炸彈或其他大規模殺傷性武器藏在你的城市中，並且爆炸的倒計時馬上就到零了。在羈押中有一個知情者，他知道炸彈的埋藏點。你是否會使用酷刑來獲取情報？
解讀：
與電車難題類似，定時炸彈情景也是強迫一個人從兩個不道德行徑中選擇的倫理問題。它一般被用作對那些說在任何情況下都不能使用酷刑的反駁。它也被用作在極端形勢下法律——就像美國的嚴禁虐囚的法律——可以被放在第二位的例子。歸功於像《24小時》的電視節目和各種政治辯論，定時炸彈情景已成為最常引用的思想實驗之一。今年早些時候，一份英國報紙提出了更為極端的看法。這份報紙提議說，如果那個恐怖分子對酷刑毫無反應，那麼當局者是否願意拷打他的妻子兒女來獲取情報。
7．愛因斯坦的光線（Einstein's Light Beam）
愛因斯坦著名的狹義相對論是受啟於他16歲做的思想實驗。在他的自傳中，愛因斯坦回憶道他當時幻想在宇宙中追尋一道光線。他推理說，如果他能夠以光速在光線旁邊運動，那麼他應該能夠看到光線成為「在空間上不斷振盪但停滯不前的電磁場」。對於愛因斯坦，這個思想實驗證明了對於這個虛擬的觀察者，所有的物理定律應該和一個相對於地球靜止的觀察者觀察到的一樣。
解讀：
事實上，沒人確切知道這意味著什麼。科學家一直都在爭論一個如此簡單的思想實驗是如此幫助愛因斯坦完成到狹義相對論這如此巨大的飛躍的。在當時，這個實驗中的想法與現在已被拋棄的「以太」理論相違背。但他經過了好多年才證明了自己是正確的。
6．特修斯之船（The Ship of Theseus）
最為古老的思想實驗之一。最早出自普魯塔克的記載。它描述的是一艘可以在海上航行幾百年的船，歸功於不間斷的維修和替換部件。只要一塊木板腐爛了，它就會被替換掉，以此類推，直到所有的功能部件都不是最開始的那些了。問題是，最終產生的這艘船是否還是原來的那艘特修斯之船，還是一艘完全不同的船？如果不是原來的船，那麼在什麼時候它不再是原來的船了？哲學家Thomas Hobbes後來對此進來了延伸，如果用特修斯之船上取下來的老部件來重新建造一艘新的船，那麼兩艘船中哪艘才是真正的特修斯之船？
解讀：
對於哲學家，特修斯之船被用來研究身份的本質。特別是討論一個物體是否僅僅等於其組成部件之和。一個更現代的例子就是一個不斷發展的樂隊，直到某一階段樂隊成員中沒有任何一個原始成員。這個問題可以應用於各個領域。對於企業，在不斷併購和更換東家後仍然保持原來的名字。對於人體，人體不間斷的進行著新陳代謝和自我修復。這個實驗的核心思想在於強迫人們去反思身份僅僅局限在實際物體和現像中這一常識。
5．伽利略的重力實驗（Galileo's Gravity Experiment）
為了反駁亞里士多德的自由落體速度取決於物體的質量的理論，伽利略構造了一個簡單的思想實驗。根據亞里士多德的說法，如果一個輕的物體和一個重的物體綁在一起然後從塔上丟下來，那麼重的物體下落的速度快，兩個物體之間的繩子會被拉直。這時輕的物體對重物會產生一個阻力，使得下落速度變慢。但是，從另一方面來看，兩個物體綁在一起以後的質量應該比任意一個單獨的物體都大，那麼整個系統下落的速度應該最快。這個矛盾證明了亞里士多德的理論是錯誤的。
解讀：
這個思想實驗幫助證明了一個很重要的理論：無論物體的質量，不考慮阻力的情況下，所有物體自由落體的速率都是一樣的。
4．猴子和打字機（Monkeys and Typewriters）
另一個在流行文化中佔了很大分量的思想實驗是「無限猴子定理」，也叫做「猴子和打字機」實驗。定理的內容是，如果無數多的猴子在無數多的打字機上隨機的打字，並持續無限久的時間，那麼在某個時候，它們必然會打出莎士比亞的全部著作。猴子和打字機的設想在20世紀初被法國數學家Emile Borel推廣，但其基本思想——無數多的人員和無數多的時間能產生任何/所有東西——可以追溯至亞里士多德。
解讀：
簡單來說，「猴子和打字機」定理是用來描述無限的本質的最好方法之一。人的大腦很難想像無限的空間和無限的時間，無限猴子定理可以幫助理解這些概念可以達到的寬度。猴子能碰巧寫出《哈姆雷特》這看上去似乎是違反直覺，但實際上在數學上是可以證明的。這個定理本身在現實生活中是不可能重現的，但這並沒有阻止某些人的嘗試：2003年，一家英國動物園的科學家們「試驗」了無限猴子定理，他們把一台電腦和一個鍵盤放進靈長類園區。可惜的是，猴子們並沒有打出什麼十四行詩。根據研究者，它們只打出了5頁幾乎完全是字母「s」的紙。
3．中文房間（The Chinese Room）
「中文房間」最早由美國哲學家John Searle於20世紀80年代初提出。這個實驗要求你想像一位只說英語的人身處一個房間之中，這間房間除了門上有一個小窗口以外，全部都是封閉的。他隨身帶著一本寫有中文翻譯程序的書。房間裡還有足夠的稿紙、鉛筆和櫥櫃。寫著中文的紙片通過小窗口被送入房間中。根據Searle，房間中的人可以使用他的書來翻譯這些文字並用中文回复。雖然他完全不會中文，Searle認為通過這個過程，房間裡的人可以讓任何房間外的人以為他會說流利的中文。
解讀：
Searle創造了「中文房間」思想實驗來反駁電腦和其他人工智能能夠真正思考的觀點。房間裡的人不會說中文；他不能夠用中文思考。但因為他擁有某些特定的工具，他甚至可以讓以中文為母語的人以為他能流利的說中文。根據Searle，電腦就是這樣工作的。它們無法真正的理解接收到的信息，但它們可以運行一個程序，處理信息，然後給出一個智能的印象。
2．薛定鍔的貓（Schrodinger's Cat）
薛定鍔的貓最早由物理學家薛定鍔提出，是量子力學領域中的一個悖論。其內容是：一隻貓、一些放射性元素和一瓶毒氣一起被封閉在一個盒子裡一個小時。在一個小時內，放射性元素衰變的機率為50%。如果衰變，那麼一個連接在蓋革計數器上的錘子就會被觸發，並打碎瓶子，釋放毒氣，殺死貓。因為這件事會否發生的概率相等，薛定鍔認為在盒子被打開前，盒子中的貓被認為是既死又活的。
解讀：
簡而言之，這個實驗的核心思想是因為事件發生時不存在觀察者，盒子裡的貓同時存在在其所有可能的狀態中（既死又活）。薛定鍔最早提出這個實驗是在回復一篇討論量子態疊加的文章時。薛定鍔的貓同時也說明了量子力學的理論是多麼令人無法理解。這個思想實驗因其複雜性而臭名昭著，同時也啟發了各種各樣的解釋。其中最奇異的就屬「多重世界」假說，這個假說表示有一隻死貓和一隻活貓，兩隻貓存在在不同的宇宙之中，並且永遠不會有交集。
1．缸中的大腦（Brain in a Vat）
沒有比所謂的「缸中的大腦」假說更有影響力的思想實驗了。這個思想實驗涵蓋了從認知學到哲學到流行文化等各個領域。這個實驗的內容是：想像有一個瘋狂科學家把你的大腦從你的體內取出，放在某種生命維持液體中。大腦上插著電極，電極連到一台能產生圖像和感官信號的電腦上。因為你獲取的所有關於這個世界的信息都是通過你的大腦來處理的，這台電腦就有能力模擬你的日常體驗。如果這確實可能的話，你要如何來證明你周圍的世界是真實的，而不是由一台電腦產生的某種模擬環境？
解讀：
如果你覺得這聽起來很像《黑客帝國》，那麼你說對了。這部電影以及其他一些科幻作品，都是在這個思想實驗的影響下創作出來的。這個實驗的核心思想是讓人們質疑自身經歷的本質，並思考作為一個人的真正意義是什麼。這個實驗的最初原型可以一直追溯至笛卡爾。在他的《Meditations on the First Philosophy》一書中，笛卡爾提出了能否證明他所有的感官體驗都是他自己的，而不是由某個「邪惡的魔鬼」產生的這樣的疑問。笛卡爾用他的經典名言「我思故我在」來回答這個問題。不幸的是，「缸中的大腦」實驗更為複雜，因為連接著電極的大腦仍然可以思考。這個實驗被廣泛的討論著，有許多對於此實驗前提的反駁，但仍沒有人能有力的回應其核心問題：你究竟如何才能知道什麼是真實？
「電車難題」要數倫理學領域最為知名的思想實驗之一，其內容大致是：一個瘋子把五個無辜的人綁在電車軌道上。一輛失控的電車朝他們駛來，並且片刻後就要碾壓到他們。幸運的是，你可以拉一個拉桿，讓電車開到另一條軌道上。但是還有一個問題，那個瘋子在那另一條軌道上也綁了一個人。考慮以上狀況，你應該拉拉桿嗎？
解讀：
電車難題最早是由哲學家Philippa Foot提出的，用來批判倫理哲學中的主要理論，特別是功利主義。功利主義提出的觀點是，大部分道德決策都是根據「為最多的人提供最大的利益」的原則做出的。從一個功利主義者的觀點來看，明顯的選擇應該是拉拉桿，拯救五個人只殺死一個人。但是功利主義的批判者認為，一旦拉了拉桿，你就成為一個不道德行為的同謀——你要為另一條軌道上單獨的一個人的死負部分責任。然而，其他人認為，你身處這種狀況下就要求你要有所作為，你的不作為將會是同等的不道德。總之，不存在完全的道德行為，這就是重點所在。許多哲學家都用電車難題作為例子來表示現實生活中的狀況經常強迫一個人違背他自己的道德準則，並且還存在著沒有完全道德做法的情況。
9．空地上的奶牛（The Cow in the field）
認知論領域的一個最重要的思想實驗就是「空地上的奶牛」。它描述的是，一個農民擔心自己的獲獎的奶牛走丟了。這時送奶工到了農場，他告訴農民不要擔心，因為他看到那頭奶牛在附件的一塊空地上。雖然農民很相信送奶工，但他還是親自看了看，他看到了熟悉的黑白相間的形狀並感到很滿意。過了一會，送奶工到那塊空地上再次確認。那頭奶牛確實在那，但它躲在樹林裡，而且空地上還有一大張黑白相間的紙纏在樹上，很明顯，農民把這張紙錯當成自己的奶牛了。問題是出現了，雖然奶牛一直都在空地上，但農民說自己知道奶牛在空地上時是否正確？
解讀：
空地上的奶牛最初是被Edmund Gettier用來批判主流上作為知識的定義的JTB（justified true belief）理論，即當人們相信一件事時，它就成為了知識；這件事在事實上是真的，並且人們有可以驗證的理由相信它。在這個實驗中，農民相信奶牛在空地上，且被送奶工的證詞和他自己對於空地上的黑白相間物的觀察所證實。而且經過送奶工後來的證實，這件事也是真實的。儘管如此，農民並沒有真正的知道奶牛在那兒，因為他認為奶牛在那兒的推導是建立在錯誤的前提上的。 Gettier利用這個實驗和其他一些例子，解釋了將知識定義為JTB的理論需要修正。
8．定時炸彈（The Ticking Time Bomb）
如果你關注近幾年的政治時事，或者看過動作電影，那麼你對於「定時炸彈」思想實驗肯定很熟悉。它要求你想像一個炸彈或其他大規模殺傷性武器藏在你的城市中，並且爆炸的倒計時馬上就到零了。在羈押中有一個知情者，他知道炸彈的埋藏點。你是否會使用酷刑來獲取情報？
解讀：
與電車難題類似，定時炸彈情景也是強迫一個人從兩個不道德行徑中選擇的倫理問題。它一般被用作對那些說在任何情況下都不能使用酷刑的反駁。它也被用作在極端形勢下法律——就像美國的嚴禁虐囚的法律——可以被放在第二位的例子。歸功於像《24小時》的電視節目和各種政治辯論，定時炸彈情景已成為最常引用的思想實驗之一。今年早些時候，一份英國報紙提出了更為極端的看法。這份報紙提議說，如果那個恐怖分子對酷刑毫無反應，那麼當局者是否願意拷打他的妻子兒女來獲取情報。
7．愛因斯坦的光線（Einstein's Light Beam）
愛因斯坦著名的狹義相對論是受啟於他16歲做的思想實驗。在他的自傳中，愛因斯坦回憶道他當時幻想在宇宙中追尋一道光線。他推理說，如果他能夠以光速在光線旁邊運動，那麼他應該能夠看到光線成為「在空間上不斷振盪但停滯不前的電磁場」。對於愛因斯坦，這個思想實驗證明了對於這個虛擬的觀察者，所有的物理定律應該和一個相對於地球靜止的觀察者觀察到的一樣。
解讀：
事實上，沒人確切知道這意味著什麼。科學家一直都在爭論一個如此簡單的思想實驗是如此幫助愛因斯坦完成到狹義相對論這如此巨大的飛躍的。在當時，這個實驗中的想法與現在已被拋棄的「以太」理論相違背。但他經過了好多年才證明了自己是正確的。
6．特修斯之船（The Ship of Theseus）
最為古老的思想實驗之一。最早出自普魯塔克的記載。它描述的是一艘可以在海上航行幾百年的船，歸功於不間斷的維修和替換部件。只要一塊木板腐爛了，它就會被替換掉，以此類推，直到所有的功能部件都不是最開始的那些了。問題是，最終產生的這艘船是否還是原來的那艘特修斯之船，還是一艘完全不同的船？如果不是原來的船，那麼在什麼時候它不再是原來的船了？哲學家Thomas Hobbes後來對此進來了延伸，如果用特修斯之船上取下來的老部件來重新建造一艘新的船，那麼兩艘船中哪艘才是真正的特修斯之船？
解讀：
對於哲學家，特修斯之船被用來研究身份的本質。特別是討論一個物體是否僅僅等於其組成部件之和。一個更現代的例子就是一個不斷發展的樂隊，直到某一階段樂隊成員中沒有任何一個原始成員。這個問題可以應用於各個領域。對於企業，在不斷併購和更換東家後仍然保持原來的名字。對於人體，人體不間斷的進行著新陳代謝和自我修復。這個實驗的核心思想在於強迫人們去反思身份僅僅局限在實際物體和現像中這一常識。
5．伽利略的重力實驗（Galileo's Gravity Experiment）
為了反駁亞里士多德的自由落體速度取決於物體的質量的理論，伽利略構造了一個簡單的思想實驗。根據亞里士多德的說法，如果一個輕的物體和一個重的物體綁在一起然後從塔上丟下來，那麼重的物體下落的速度快，兩個物體之間的繩子會被拉直。這時輕的物體對重物會產生一個阻力，使得下落速度變慢。但是，從另一方面來看，兩個物體綁在一起以後的質量應該比任意一個單獨的物體都大，那麼整個系統下落的速度應該最快。這個矛盾證明了亞里士多德的理論是錯誤的。
解讀：
這個思想實驗幫助證明了一個很重要的理論：無論物體的質量，不考慮阻力的情況下，所有物體自由落體的速率都是一樣的。
4．猴子和打字機（Monkeys and Typewriters）
另一個在流行文化中佔了很大分量的思想實驗是「無限猴子定理」，也叫做「猴子和打字機」實驗。定理的內容是，如果無數多的猴子在無數多的打字機上隨機的打字，並持續無限久的時間，那麼在某個時候，它們必然會打出莎士比亞的全部著作。猴子和打字機的設想在20世紀初被法國數學家Emile Borel推廣，但其基本思想——無數多的人員和無數多的時間能產生任何/所有東西——可以追溯至亞里士多德。
解讀：
簡單來說，「猴子和打字機」定理是用來描述無限的本質的最好方法之一。人的大腦很難想像無限的空間和無限的時間，無限猴子定理可以幫助理解這些概念可以達到的寬度。猴子能碰巧寫出《哈姆雷特》這看上去似乎是違反直覺，但實際上在數學上是可以證明的。這個定理本身在現實生活中是不可能重現的，但這並沒有阻止某些人的嘗試：2003年，一家英國動物園的科學家們「試驗」了無限猴子定理，他們把一台電腦和一個鍵盤放進靈長類園區。可惜的是，猴子們並沒有打出什麼十四行詩。根據研究者，它們只打出了5頁幾乎完全是字母「s」的紙。
3．中文房間（The Chinese Room）
「中文房間」最早由美國哲學家John Searle於20世紀80年代初提出。這個實驗要求你想像一位只說英語的人身處一個房間之中，這間房間除了門上有一個小窗口以外，全部都是封閉的。他隨身帶著一本寫有中文翻譯程序的書。房間裡還有足夠的稿紙、鉛筆和櫥櫃。寫著中文的紙片通過小窗口被送入房間中。根據Searle，房間中的人可以使用他的書來翻譯這些文字並用中文回复。雖然他完全不會中文，Searle認為通過這個過程，房間裡的人可以讓任何房間外的人以為他會說流利的中文。
解讀：
Searle創造了「中文房間」思想實驗來反駁電腦和其他人工智能能夠真正思考的觀點。房間裡的人不會說中文；他不能夠用中文思考。但因為他擁有某些特定的工具，他甚至可以讓以中文為母語的人以為他能流利的說中文。根據Searle，電腦就是這樣工作的。它們無法真正的理解接收到的信息，但它們可以運行一個程序，處理信息，然後給出一個智能的印象。
2．薛定鍔的貓（Schrodinger's Cat）
薛定鍔的貓最早由物理學家薛定鍔提出，是量子力學領域中的一個悖論。其內容是：一隻貓、一些放射性元素和一瓶毒氣一起被封閉在一個盒子裡一個小時。在一個小時內，放射性元素衰變的機率為50%。如果衰變，那麼一個連接在蓋革計數器上的錘子就會被觸發，並打碎瓶子，釋放毒氣，殺死貓。因為這件事會否發生的概率相等，薛定鍔認為在盒子被打開前，盒子中的貓被認為是既死又活的。
解讀：
簡而言之，這個實驗的核心思想是因為事件發生時不存在觀察者，盒子裡的貓同時存在在其所有可能的狀態中（既死又活）。薛定鍔最早提出這個實驗是在回復一篇討論量子態疊加的文章時。薛定鍔的貓同時也說明了量子力學的理論是多麼令人無法理解。這個思想實驗因其複雜性而臭名昭著，同時也啟發了各種各樣的解釋。其中最奇異的就屬「多重世界」假說，這個假說表示有一隻死貓和一隻活貓，兩隻貓存在在不同的宇宙之中，並且永遠不會有交集。
1．缸中的大腦（Brain in a Vat）
沒有比所謂的「缸中的大腦」假說更有影響力的思想實驗了。這個思想實驗涵蓋了從認知學到哲學到流行文化等各個領域。這個實驗的內容是：想像有一個瘋狂科學家把你的大腦從你的體內取出，放在某種生命維持液體中。大腦上插著電極，電極連到一台能產生圖像和感官信號的電腦上。因為你獲取的所有關於這個世界的信息都是通過你的大腦來處理的，這台電腦就有能力模擬你的日常體驗。如果這確實可能的話，你要如何來證明你周圍的世界是真實的，而不是由一台電腦產生的某種模擬環境？
解讀：
如果你覺得這聽起來很像《黑客帝國》，那麼你說對了。這部電影以及其他一些科幻作品，都是在這個思想實驗的影響下創作出來的。這個實驗的核心思想是讓人們質疑自身經歷的本質，並思考作為一個人的真正意義是什麼。這個實驗的最初原型可以一直追溯至笛卡爾。在他的《Meditations on the First Philosophy》一書中，笛卡爾提出了能否證明他所有的感官體驗都是他自己的，而不是由某個「邪惡的魔鬼」產生的這樣的疑問。笛卡爾用他的經典名言「我思故我在」來回答這個問題。不幸的是，「缸中的大腦」實驗更為複雜，因為連接著電極的大腦仍然可以思考。這個實驗被廣泛的討論著，有許多對於此實驗前提的反駁，但仍沒有人能有力的回應其核心問題：你究竟如何才能知道什麼是真實？
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