世界上最有名的十大思想實驗

思想實驗，哲學家或科學家們常常用它來論證一些容易讓人感到迷惑的理念或假說，主要用於哲學或理論物理學等較為抽象的學科，因為這類實驗往往難以在現實世界中開展。這些實驗看似簡單，其間卻蘊含著很多「剪不斷、理還亂」的哲理。它們就像是一頓豐盛的精神盛宴，等待餐客前來饕餮。然而，這類盛宴往往菜式複雜，並非人人都能「飽餐一頓」。因此，我們列出世界上最有名的十大思想實驗，並在哲學、科學或倫理方面對這些實驗進行了闡釋：

10.電車難題（The Trolley Problem）

「電車難題」是十分有名的倫理學思想實驗，其內容如下：一個瘋子將5名無辜的人綁在一條手推車軌道上，而一輛失控的電車正向他們衝去。幸運的是，你可以拉動操縱桿將電車轉至另一軌道。然而，該名瘋子在那條軌道上也綁了一個人。此時此刻，這根操縱桿，你拉，還是不拉？

深度解析：

這道「電車難題」由哲學家菲利帕·富特（Philippa Foot）提出，目的在於批判倫理學的主要理論，特別是其中的功利主義（utilitarianism）。此類理論認為，「將大多數人的利益最大化」才是最道德的。根據功利主義哲學，犧牲1個人可以挽救5個人，則毫無疑問應該拉動操縱桿。但這樣做的問題在於，拉了操縱桿，你就成為殺死「1個人」的同謀，那麼很明顯你做了一件不道德的事，因為你對此人之死負有部分責任。同時，還有人認為，但凡遇到這種情況，你就必須有所作為，不作為同樣會被視為不道德。簡而言之，不管你做不做、怎樣做，都無法讓自己在道德的世界裡無懈可擊，而這正是問題之關鍵。很多哲學家都以「電車難題」來說明：在現實世界中，人們通常會讓自己的道德標準不斷妥協，因為真實而完滿的道德，並不存在於這個世上。

9.奶牛在田野（The Cow in the Field）

在認識論領域（與知識有關的哲學領域），思想實驗「奶牛在田野」非常有名，其內容如下：一位農夫擔心自己珍愛的奶牛跑丟。一名擠奶工來到農場，告訴農夫無需擔心，他來的時候在附近田野里看到了奶牛。儘管農夫覺得擠奶工說的沒錯，但還是決定親自去看看。在田野里，他看到了奶牛那熟悉的黑白身體，很滿意自己確證了奶牛還在田野。過了一會兒，擠奶工途經田野，就順便看看奶牛還在不在。那頭牛確實還在，不過被一小片樹林擋住了，那片樹叢中還掛著一大張紙，紙上恰恰是黑白圖案。顯然，農夫將其誤認為自己的牛了。問題在於：即使奶牛就在田野里，這位農夫說他知道奶牛在田野里，他就真的知道奶牛在田野里嗎？

深度解析：

「奶牛在田野」由埃德蒙·蓋提爾（Edmund Gettier）提出，目的在於批判非常流行的認知理論：「認知判定法則」（justified true belief）。該理論認為，如果一個人相信某件事，在此事確實存在並有確鑿證據予以證實的情況下，這個人才算真正知道這件事。在實驗中，根據擠奶工的話以及自己的「親眼所見」，農夫判定奶牛在田野里。隨後，擠奶工也證實了奶牛的確在田野里。不過，農夫卻並非真正知道奶牛在田野里，因為前提條件有誤，他所得出的結論也就不能成立。蓋提爾用這個實驗以及其它一些實驗，說明了「認知判定法則」還有待修正。

8.定時炸彈（The Ticking Time Bomb）

如果這幾年你留意過時事政治，或是看過點動作片，那麼「定時炸彈」這一思想實驗你一定不會陌生。在實驗中，一枚滴答作響的定時炸彈或其他具有同等破壞力的武器正藏於城中某處。更糟糕地是，距離爆炸的時間已經所剩無幾。若你正監管著一個知曉該裝置藏於何處的人，你會對他嚴刑拷打以逼問信息嗎？

深度解析：

跟「電車難題」一樣，「定時炸彈」也是一道倫理學難題，它逼迫人們在兩種不道德的行為上做選擇。這個實驗常用來批駁「在任何情況下，刑訊逼供都不可原諒」這一論調。人們也常用該實驗來說明法律總是無視任何特殊情況，就像美國民眾總是不問因由地反對設立刑訊監獄。隨著含有相關情節之美劇《24小時》等電視節目的熱播，以及該實驗在政治辯論中的頻繁登場，「定時炸彈」成了近年來最容易被提及的思想實驗之一。今年年初，英國的一篇時事論文提出了更為尖銳的實驗情境：如果嚴刑拷打也不能從恐怖分子嘴裡獲取任何信息，是否可以折磨其妻兒來逼其開口？

7.愛因斯坦的光線（Einstein』s Light Beam）

很少有人知道，艾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）16歲時曾提出過一個思想實驗，正是這個思想實驗，激發他寫出了有關狹義相當論（special relativity theory）的名作。在他的作品《自傳註記》(Autobiographical Notes)中，愛因斯坦回想起，他夢見自己追逐著一道穿行在空間里的光線。他推想到，如果自己能以光的速度移動，那麼在他眼裡，這道光就是靜止的，就像是一個空間振蕩卻又保持靜止的電磁場。在愛因斯坦看來，這個思想實驗能夠證明，對於一名相對於地球處於靜止狀態的觀察者來說，世間萬物的狀態也都有其相對性。

深度解析：

事實上，沒人能給出明確的論證。這個看似簡單的思想實驗究竟是如何讓愛因斯坦完成了建立狹義相對論所需的巨大理論飛躍，科學家們始終爭論不休，因為這個實驗與當時的「以太」（aether）理論相矛盾，該理論認為光的傳播需要一種看不見的介質。如今，人們知道「以太」理論並不正確，但愛因斯坦花了好幾年時間才確證了自己的理論。他說，那個思想實驗就像一粒「胚芽」，最終結出了「狹義相對論」的果實。這枚碩大而飽滿的果實，在理論物理學領域貢獻卓越。

6.忒修斯號（The Ship of Theseus）

「忒修斯號」這則非常古老的思想實驗，源自希臘作家普盧塔克（Plutarch）的作品，以其「充滿悖論」而聞名於世，其內容如下：有一艘船，經過不斷的修修補補，已在海面上航行了數百年。只要哪塊木板老舊腐爛，就會立刻換上新的，終於有一天，這艘船上的所有配件都被換了一遍。那麼，這艘船是否還是原來的忒修斯號？又或者，它已算是另一艘船？如果這艘船不是原來的忒修斯號，那麼它是從何時起成為另一艘船的呢？哲學家托馬斯·霍布斯（Thomas Hobbes）將這個問題弄得更加複雜：如果有人將換下來的老舊配件收集起來再做成一艘船，與那艘由新配件組成的「忒修斯號」相比，哪一艘才是真正的忒修斯號？

深度解析：

哲學家們常用「忒修斯號」來探求事物的本質屬性，特別是一個物體是否僅為其各部件之和。一個比較現代的例子是：如果某樂隊里的大部分或全部成員都已更換，那麼這個樂隊還能算是原來那個樂隊嗎？從商界到人體學，各個領域都會出現這樣的問題。例如，若企業高層已合并或更換，這家企業還應繼承原企業名嗎？若新陳代謝讓新的細胞替換了舊的細胞，新的血液替換了舊的血液，這個人還是原來那個人嗎？世人常將事物的本質等同於其物質或現象，而這個實驗歸根結底就是逼迫人們去質疑：事物的本質是否僅止於此？

5.伽利略的重力實驗（Galileo』s Gravity Experiment）

說到思想實驗之鼻祖，物理學家兼天文學家伽利略（Galileo）算得上一個。當時的亞里士多德（Aristotle）認為「物體的降落速度取決於其質量」，伽利略想出了一個非常簡單的思想實驗來論證這個理論並不正確。他說，如果將一個較輕的物體和一個較重的物體綁在一起，從一座高塔上拋出，由於較重物體的下落速度較快，兩個物體間的繩子就會被拉得很緊，較輕的物體會對較重的物體產生一股向上的拉力，從而減緩較重物體的下落速度。但伽利略又推論說，將兩個物體綁在一起，它的重量必然超過其單個物體，因而這兩個物體作為一個整體，下落速度會更快一些。正是這一矛盾，推翻了亞里士多德關於物體下落速度的假說。

深度解析：

提起伽利略，最有名的典故莫過於那個「兩個鐵球同時著地」。話說他從比薩斜塔（the Leaning Tower of Pisa）上扔出兩個鐵球，重的那個並沒有比輕的那個掉落得更快。然而，該典故的真實性並不可考。不過，就憑這個簡單卻明晰的思想實驗，他論證了一個非常重要的重力學理論：所有物體的下落速度都一樣，與其質量無關。

4.猴子與打字機（Monkeys and Typewriters）

「猴子與打字機」，又稱「無限猴子定律」，是通俗文化里常常提及的另一個思想實驗，其內容如下：如果在無盡的時間裡，無限多的猴子可以隨意敲擊無限多的打字機，相信它們總有一天可以「創作」出莎士比亞全集。20世紀早期，法國數學家埃米爾·博雷爾（Emile Borel）提出的這項定律曾流行一時，不過追根述源，這個關於「無盡時間與無限生命能創造一切」的理論，乃是亞里士多德最先提及。

深度解析：

簡單地說，「猴子與打字機」定律很好地解釋了什麼叫「無限性」。人類曾有過一段很難理解「宇宙之無窮、時間之無盡」的時期，這個思想實驗則幫助人們明白，「無窮無盡」到底意味著什麼。猴子可以寫出《哈姆雷特》（Hamlet）？聽起來就像是天方夜譚。但從數學角度進行論證，只要考慮到其無限性，則完全可以論證成功。在現實世界，這個實驗似乎無法開展，但仍不免有人想嘗試。2003年，英國的科學家們試圖在一個動物園裡驗證這一定律。他們將一台電腦及其鍵盤放到一個靈長類動物圍欄內，不幸地是，猴子們可沒興趣寫什麼十四行詩。據研究者稱，它們倒是創造出了長達5頁紙的「作品」，不過除了滿篇滿幅的「s」，很難在該「作品」里再找到什麼其他字母。

3.中文工作室（The Chinese Room）

著名思想實驗「中文工作室」由美國著名哲學家約翰·賽爾（John Searle）於上世紀80年代初提出，其內容如下：將一個只會說英語的人關入一間密室，只在門上留一條投信口那麼窄的縫。房內有一份英文版的計算機中英翻譯程序列印稿。除此之外，房間里還有一些便箋紙、鉛筆以及文件櫃。從門上的「投信口」將一些印有中文的紙片投入該房間。在賽爾看來，這個人可以藉助該資料進行翻譯，然後將回復用中文寫好後遞出。賽爾認為，儘管他一句中文也不會講，卻可以讓房間外的人誤以為，他可以說一口流利的中文。

深度解析：

為了推翻電腦以及其他人工智慧儀器能夠具有理解及思考能力，賽爾構想出「中文工作室」這一思想實驗。房間里的人完全不會中文，因而也不可能用中文進行思考。但藉助某些特定工具，即使是以中文為母語的人，也會覺得他的中文很好。賽爾認為，電腦也是這樣。它們並不能理解所獲取的信息，只是通過運行程序來存取信息，從而讓人們覺得，它們彷彿擁有了人類的「智慧」。

2.薛定諤的貓（Schrodinger』s Cat）

薛定諤的貓是一則關於量子力學的著名悖論，由物理學家歐文·薛定諤（Erwin Schr?dinger）提出，其內容如下：將一隻貓關在一個密閉的盒子內1小時，盒子里同時放有某放射性元素以及一個裝有致命性毒氣的小藥瓶。在這一小時內，該放射性元素髮生衰變的可能性為50%。如果發生衰變，則用於計量衰變的蓋格計數器（Geiger counter）就會觸發開關，讓一把小鎚子將裝有毒氣的藥瓶擊破，從而把盒子里的貓殺死。這種情況的發生幾率為一半一半，因而薛定諤斷定，盒子未打開以前，貓則同時處於既死亡又活著這一雙重狀態。

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一句話，這個實驗想要說明的是：在無人見證的情況下，某物體可同時處於其所有可能的狀態（如本案例中，這隻貓同時處於既死亡又活著這一雙重狀態）。「如果森林裡的一棵樹倒下了，在無人見到的情況下，人們又如何知道這棵樹到底有沒有倒下呢？」這則很古老的謎題也表達了這一理念。薛定諤原本是想用這則思想實驗來回應一篇關於量子疊加態的文章，該理論認為一個物體可同時處於其所有可能的狀態。這則思想實驗之複雜，簡直已經到了「臭名昭著」的地步，但也正是這個原因，讓它引發了大量的解說與討論。其中最為古怪的一個莫過於「多重世界」（many worlds）學說：既然貓可以同時處於既死亡又活著這一雙重狀態，那麼也就存在兩個互不疊加的空間來容納這兩隻貓。

1.桶中人腦（Brain in a Vat）

論及最有影響力的思想實驗，非「桶中人腦」莫屬。從認知科學、哲學到通俗文化，它的「身影」簡直隨處可見。這個實驗是這樣的：一個瘋狂的科學家將你的大腦從你的身體里取出，放入一個裝有生命維持液的桶內。將你的大腦裝上電極，讓其與一台能夠產生圖像與感覺的電腦裝置相聯。由於你獲知的所有信息都來自於自己的腦部，那麼這台電腦就足以讓你過上「日常生活」。如果這一構想可以成為現實，人們又如何能夠知道，自己所生活的世界真實存在著，而不僅僅只是由一台電腦所構成？

深度解析：

沒錯，看到這裡你不免想起影片《黑客帝國》（The Matrix）。這部影片以及其他很多科幻片和科幻小說，都深受「桶中人腦」之影響。該實驗的核心理念在於讓你去思考何為經歷、何為感受、何為真正的人類。這則思想實驗的走紅得益於希拉里·普特南（Hilary Putnam），而追溯其起源，則與17世紀的哲學家雷內·笛卡爾（Rene Descartes）有關。笛卡爾在自己的著作《第一哲學沉思錄》（Meditations on the First Philosophy）里問道：一個人如何知道自己的感受就是自己的真實感受？而不是來自於某「邪靈」？他用自己的經典格言「我思故我在」回答了這一問題。不幸地是，「桶中人腦」讓該問題變得更加複雜 —— 裝有電極的人腦也可以「思考」。這一實驗在哲學界引起了廣泛討論，儘管有不少人對該實驗的前提條件提出了質疑，但仍然沒人能回答其核心問題：你如何知道什麼才是真實的存在？

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