Video: Topp 5 hemligheter i Kina (bordtennis) (September 2024)
Albert Einstein använde berömt "tankeexperiment" (dvs stora "vad-om-" -scenarier som skulle vara svåra - om inte omöjliga - att genomföra i ett laboratorium) för att bilda sina revolutionära teorier.
Dessa teorier var naturligtvis mer än bara fantasifulla navlar som tittade; de var säkerhetskopierade med en massa granskad matte. Den roll som tankeexperiment spelade vid belysning av banan bör dock inte nedtonas. Faktum är att många stora vetenskapliga upptäckter förutsades av imaginära scenarier som ställdes årtionden (ibland årtusenden, som du kommer att se nedan) innan vetenskapen hittade sätt att testa dem.
Tankeexperiment hjälper forskare att hitta vilka frågor de borde ställa, även om de ännu inte har verktyg för att svara på dem. Många tankeexperiment undersöker saker som avancerade fysikprinciper (Schrödingers berömda katt, till exempel), men det finns också flera som inte kräver doktorsexamen.
Här är fem mestadels matematiska tankeexperiment för att smälta din hjärna bara lite (av vilka vetenskapen har tagit upp, varav vissa fortfarande snabb debatt). De kan vara roliga att bedöma om, men kom ihåg att dessa bitar av retorisk snodighet kan ha väldigt verkliga konsekvenser om vetenskapen någonsin skulle komma ikapp.
1) Dör kapten Kirk i varje avsnitt av Star Trek ?
Visste du att du dog i går kväll? Det gjorde du. Men du ersattes med en exakt kopia som har alla samma fysiska egenskaper - till och med samma minnen - från "du" som dog. Tro mig inte? Det skulle vara riktigt svårt att bevisa fel.
Det är det grundläggande konceptet för "Swampman" -tankeexperimentet som filosofen Donald Davidson poserade i slutet av 1980-talet. I det här experimentet reser en man genom ett träsk och dödas av en blixtnedslag, men - av en slump slump - slår en annan blixtnedslag i ett närliggande träsk och ordnar om alla organiska partiklar för att skapa en exakt kopia (inklusive alla minnen och sådant) av mannen som dödades. Den nya träskmannen vaknar och lever resten av den avlidne människans liv.
Är denna nya "swampman" samma man om repliken (för att inte tala om resten av världen) inte kan skilja skillnaden? Det beror på vad du anser vara "jaget". (Det här experimentet uppmanar också till många tolkningar relaterade till olika teorier om många världar - det finns massor av naveln som man kan se överallt.)
Hela swampman-scenariot verkar vara ett onödigt invecklat sätt att lägga fram denna fråga. Särskilt när vi har en mycket mer lättillgänglig metafor beträffande kopior från science fiction: Transportören från Star Trek .
Så tänk på det här sättet - varje gång Captain Kirk gick igenom transportören, dog han faktiskt och fick en kopia av sig själv ombyggd på planeten nedan? Vad gäller resten av universum (inklusive den "nya kaptenen Kirk") förändras ingenting. Den enda person som kommer att inse något är fel är Kirk 1.0, som bara dödades på ett osäkra sätt.
Allt kan låta som intressant - om det till slut är värdelöst - att fundera över, men det kanske inte alltid är fallet. I en inte alltför avlägsen framtid kan vi mycket väl hitta ett sätt att 1) teleportera fråga a la Star Trek eller 2) ladda upp våra sinnen i digital form i hela Kurzweil-stil. Och det kan vara i vårt bästa intresse att ta hand om dessa slags frågor först - skulle du inte vilja veta om du begick självmord varje gång någon "strålade upp dig"?
2) Alla huvudstarter är oöverkomliga
Några av de mest berömda och bestående tankeexperimenten är en antik grekisk filosof Zeno från Elea: s arbete (det diskuteras om modern vetenskap och matematik äntligen har svarat "Zenos paradoxer", men mer om det nedan). Uppenbarligen hade Ol 'Zeno galen fritid på händerna, vilket gjorde det möjligt för honom att komma med onödigt spännande kandarier som den berömda "Achilles och sköldpaddan."
Enligt Zeno var Achilles så säker på sina sköldpaddorävlingsförmågor att han gav sin motståndare ett stort försprång. Självklart, även med detta handikapp, borde den stora Achilles - för att inte nämna någon icke-kroppslig vuxen människa - lätt köra sköldpaddan och återigen cementera mänsklighetens dominans över testudinerna, eller hur?
Tja, som det visar sig, inte så mycket. När man ser genom ett visst logikfilter är det faktiskt omöjligt för fattiga Achilles att någonsin vinna detta lopp. Något låter funky här? Låt oss först höra problemet som beskrivs av Aristoteles från fysik: Bok VI:
Låt mig försöka förklara. I detta tankeexperiment antar vi att Achilles och sköldpaddan tävlar med konstant hastighet: Mycket snabbt respektive mycket långsamt. Vid någon tidpunkt i loppet når Achilles sköldpaddans ursprungliga utgångspunkt. Men under den tid det tog Achilles att komma dit, har sköldpaddan gått framåt. Så, då skulle Achilles nästa uppgift vara att kompensera den nya klyftan mellan sig själv och sköldpaddan, men när han gjorde det skulle sköldpaddan återigen ha gått framåt med något mindre belopp. Processen upprepar sig sedan om och om igen. Achilles står alltid inför ett nytt (om mindre) gap att övervinna. Takeaway: Den stora Achilles tappar ett lopp mot en stor, dum, skogssköldpadda och inget underskott är någonsin övervinnbart.
Naturligtvis är detta inte verklighet. Varje kapabel människa (än mindre en toppidrottare) kan lätt köra en slowpoke-sköldpadda även med en (rimligt överlägsen) bly. Men bara för att dess slutsats är felaktig, betyder det inte att du helt enkelt kan förneka den logik som fick dig dit. Du kan läsa en ganska detaljerad avslag på situationen här som stifter den uppenbara paradoxen till en felaktig tolkning av oändligheten. Samtidigt skulle anhängare av kvantmekanik säga att lösningen är vår oförmåga att veta var något objekt är säkert. Men detta visar hur ett tankeexperiment kan hjälpa till att driva djupare utredning.
3) Vi borde inte kunna göra någonting
Här är en annan från vår gamla kompis Zeno, och det är en tänkare om rörelsens natur (och än en gång diskuteras huruvida samtida vetenskap har svarat på tillfredsställande sätt).
Först föreställ dig att någon skjuter en pil in i ett mål ett par dussin meter bort. "Här är ytterligare ett vackert exempel på elementär Newtonian fysik som fungerar som det borde", kanske du tror. Men när det ses genom ett mycket speciellt logiskt filter, bör detta vara absolut omöjligt.
Låt oss nu säga att du bara frös tid vid någon tidpunkt längs pilens bana (alla Langoliers- stil, om du vill bli super otydlig). Vid just detta ögonblick är pilen avstängd i rymden på en enda plats. På något ögonblick inträffar ingen rörelse. Pilen kan bara vara på en eller annan plats och aldrig däremellan. Så, hur går det från ett ögonblick till ett annat om det aldrig finns ett ögonblick när det är mellan de två platserna? Ingenting borde faktiskt kunna ändra sin position från ett ögonblick till det andra.
Naturligtvis är detta inte riktigt ett problem. Saker rör sig vild överallt hela tiden, trots ett sundt tusenårigt logiskt argument om varför de inte skulle kunna. Det finns några fysiska förklaringar på topphyllan om varför rörelse faktiskt är möjlig, men det återstår en viss debatt om Zenos paradoxer verkligen har besvarats tillfredsställande. Det finns åtminstone en syn på universum som säger att vi aldrig ska kunna göra någonting.
4) Verkligheten existerar inte riktigt
Vi observerar alla världen på exakt samma sätt, eller hur? Tja, det blir mer och mer uppenbart att så inte är fallet. Och naturen av observation och förståelse är i centrum för ett problem som den 1600-talsfilosofen, William Molyneux.
Så här formulerade han problemet i ett brev till en annan professionell funderare, John Locke:
Kort sagt, frågan är om en blind person som lärde sig att skilja grundläggande former genom beröring skulle kunna skilja dessa föremål när de plötsligt fick synskraften? Med andra ord, översätter information från en sensation till en annan, eller kopplar vi dem bara i våra sinnen? Vi vet faktiskt svaret på den här, så gör dina gissningar nu.
Denna fråga har väckt mycket debatt sedan den först ställdes för århundraden sedan. Men som det visar sig, i den senaste tidens historia, har medicinsk vetenskap utvecklats till den punkten att vi kan återlämna visioner för vissa människor och därför besvara den här frågan (och svaret var "nej", människor kan inte översätta taktil känsla till visuell information).
Men här ser vi värdet av tankeexperiment: Den samtida experimenteraren skulle förmodligen aldrig ha tänkt att ens försöka detta verkliga experiment om filosofer inte brottade med det under de tidigare århundradena.
5) Om en Google-bil måste döda någon, vem ska den vara?
Föreställ dig det här: Du befinner dig på en bro med utsikt över en uppsättning vagnspår och du märker att fem personer har varit bundna till spåren av en bedrövad (och förmodligen mustaschkvirlande) skurk. Då ser du en utanför kontrollen vagn som spärrar ner spåren, som säkert kommer att döda de olyckliga människorna om inte någon griper in. Å nej!
MEN i det ögonblicket inser du att du delar din bro med en gigantisk fet man, som - om du skulle skjuta honom framför vagnen - skulle ha tillräckligt med omkrets för att stoppa vagnen och rädda de fem bundna människorna, dock han kommer säkert att dödas. (I det här scenariot är du för mager för att stoppa vagnen.)
Du står nu inför följande alternativ: 1) Gör ingenting och de fem personerna kommer att dö, eller 2) Skjut den feta mannen framför vagnen och offra honom för de fem personerna. I båda scenariot, är du överhuvudtaget skyldig att drabbas av dessa oskyldiga människors död? Bör lagen göra någon åtskillnad?
Denna kvartal har anpassats på ett antal sätt, inklusive versioner där de fem personerna (eller den feta mannen) har ersatts med en förkastlig skurk. Berättelsen uppmanar en hel del navlar som tittar på skyldighet och hierarki av värden med lite praktiska konsekvenser… tills nyligen.
Denna fråga är av mycket omedelbar oro eftersom vi delar vägar och motorvägar med ett ökande antal förarlösa fordon. Och, för att vara säker, kommer dessa fordon (eller snarare deras programutvecklare) att möta liknande scenarier, men sådana där resultaten blir långt ifrån lika säkra som de är i det ursprungliga problemet.
Bör en förarlös bil slänga in i en annan körfält för att undvika ett litet barn som bara sprang ut på gatan? Bör den göra ett snabbt stopp för att undvika att träffa en galoppande rådjur medveten om att det finns en snabba bil precis bakom den? Förändras dessa beslut om det förarlösa fordonet råkar vara en fängelsebuss som transporterar dömda mördare, eller kanske en ambulans med en gravid kvinna på väg till sjukhuset för att födda tvillingar? Om någon dödas eller skadas i dessa scenarier, vem ska hållas ansvariga?
Det här är en av de tider då problem stiger från molnen till ytan. Även om tekniken inte är här ännu, kan det inte skada att börja prata om den. För mer, se Dilemmaet med att lära etik till självkörande bilar.
