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5脳を溶かす思考実験

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Anonim

アルバートアインシュタインは、有名な「思考実験」(実験室で行うことは不可能ではないにしても困難である壮大な「仮定」シナリオ)を利用して革命的な理論を形成しました。

これらの理論は、もちろん、単なる空想的なへその凝視以上のものでした。 彼らは多くのピアレビューされた数学でバックアップされました。 ただし、パスを照らす際に実験が果たしたと考えた役割を軽視すべきではありません。 実際、多くの偉大な科学的発見は、科学がそれらをテストする方法を見つける前に、数十年(時には千年、以下で見るように)と仮定された想像上のシナリオによって予告されていました。

思考実験は、科学者がまだ答えるべきツールを持っていなくても、科学者が尋ねるべき質問を見つけるのに役立ちます。 多くの思考実験では、高度な物理学の原理(シュレディンガーの有名な猫など)を掘り下げていますが、博士号を必要としないものもいくつかあります。

ここでは、脳をほんの少し溶かすための、ほとんど数学を使わない思考実験が5つあります(科学の一部が追いついたものもあれば、いまだに議論が続いているものもあります)。 彼らは意見を述べるのは楽しいかもしれませんが、これらの修辞的な気まぐれな部分は、科学が追いついたら非常に本当の影響があるかもしれないことを覚えておいてください。

1)カーク船長は スタートレックの すべてのエピソードで死にましたか?

あなたが昨夜死んだことを知っていましたか? まあ、あなたはやった。 しかし、あなたは、死んだ「あなた」のすべての同じ物理的性質、同じ記憶さえ持っている正確なレプリカに置き換えられました。 信じられない? まあ、間違いを証明するのは本当に難しいでしょう。

それが、1980年代後半に哲学者ドナルド・デイヴィッドソンによって提唱された「スワンプマン」思考実験の基本概念です。 この実験では、ある男が沼地を移動し、稲妻で殺されましたが、偶然に別の稲妻が近くの沼地に当たり、すべての有機粒子を再配置して、正確なレプリカ(すべての記憶などを含む) )殺された男の。 新しい沼人は目を覚まし、故人の残りの人生を生きます。

レプリカ(他の世界は言うまでもありません)が違いを見分けることができない場合、この新しい「swampman」は同じ人ですか? それはあなたが「自己」であると考えるものに依存します。 (この特定の実験は、さまざまな多世界の理論に関連する多くの解釈を促します-周りにはたくさんのへそを注視する必要があります。)

スワンプマンのシナリオ全体は、この質問を出すための不必要に複雑な方法のようです。 特に、SFからのレプリカに関するはるかに親しみやすいメタファーがある場合: スタートレック のトランスポーター。

それで、このように考えてください。カーク船長が輸送機を通過するたびに、彼は実際に死に、自分自身のレプリカを下の惑星に再構築しましたか? 宇宙の残りの部分に関する限り(「新しいキャプテンカーク」を含む)、何も変わりません。 何かに気付くのは、Kerk 1.0だけです。彼は不当に殺されました。

これはおもしろそうに聞こえるかもしれませんが、最終的には役に立たないかもしれませんが、常にそうであるとは限りません。 それほど遠くない将来では、1) Star Trekで テレポートするか、2)すべてのKurzweilスタイルの心をデジタル形式にアップロードする方法を見つけることができます。 そして、これらの種類の質問に最初に対処することが私たちの最大の関心事かもしれません。誰かが「あなたをビームアップ」するたびに自殺したかどうか知りたくありませんか?

2)すべての有利なスタートは乗り越えられない

最も有名で永続的な思考実験のいくつかは、古代ギリシャの哲学者、ゼリアのエレノの手仕事です(現代の科学と数学が最終的に「ゼノのパラドックス」に答えたかどうかについては議論があります。 どうやら昔のゼノは手に夢中になっていたので、有名な「アキレスとカメ」のような不必要に興味をそそられる不平を思いつくことができました。

アキレスはギリシャの伝承の偉大な英雄であり、ゼノの実験によれば、カメにフットレースを挑むことを決めました。 アキレスがなぜこれが彼の時間を最大限に活用していると感じたのかは説明されていませんが、そのような詳細は重要ではありません。

ゼノによると、アキレスは亀のレーシング能力に自信があり、相手にかなりの有利なスタートを切った。 もちろん、このハンディキャップがあるとしても、偉大なアキレスは、健常な大人の人間は言うまでもなく、カメを簡単に追い越して、再び人類の優越性を確固たるものにするべきでしょう?

結局のところ、それほど多くはありません。 特定の論理フィルターを通して見ると、貧しいアキレスがこのレースに勝つことは実際に不可能です。 ここでファンキーな音がしますか? まず、 物理学 からアリストテレスによって説明されている問題を聞いてみましょう :ブックVI:

説明しよう。 この思考実験では、アキレスとカメは、それぞれ非常に速い速度と非常に遅い速度で一定の速度でレースをしていると仮定しています。 レースのある時点で、アキレスはカメの最初の出発点に到達します。 しかし、アキレスがそこに着くまでに、カメは前進しました。 それで、アキレスの次の仕事は、彼とカメとの間の新しいギャップを埋めることでしたが、彼がそうするまでに、カメは再び少しだけ前に移動していたでしょう。 その後、プロセスは何度も繰り返されます。 アキレスは常に、克服するための新しい(小さい場合)ギャップに直面しています。 要点:偉大なアキレスは大きな馬鹿なカメとの競争に負け、赤字は決して克服できません。

もちろん、これは現実ではありません。 有能な人間(トップアスリートはもちろん)は、(合理的に乗り越えられる)リードでもスローポークリクガメを簡単に追い越すことができます。 しかし、その結論が間違っているからといって、そこに到達したロジックを単純に否定できるというわけではありません。 ここで、明らかなパラドックスを無限の誤った解釈に固定している状況のかなり詳細な反論を読むことができます。 一方、量子力学の支持者は、解決策は、オブジェクトが確実にどこにあるかを知ることができないことだと言うでしょう。 しかし、これは、思考実験がより深い調査を促進するのにどのように役立つかを示しています。

3)実際に何もできない

ここに私たちの古い仲間であるゼノからの別のものがあります、そしてそれは動きの性質についての思想家です(そして、再び、現代科学が満足に答えたかどうかに関して、いくらかの議論があります)。

まず、誰かが数十フィート離れたターゲットに矢を放つことを想像してください。 「これは、ニュートン物理学の初歩的な物理学が正常に機能する別の素敵な例です」と思うかもしれません。 ただし、非常に特定の論理フィルターで表示する場合、これは絶対に不可能です。

さて、矢印の軌跡に沿ったある時点で時間を凍結したとしましょう(非常に曖昧になりたい場合は、すべて ランゴリア スタイル)。 その特定の瞬間に、矢印は単一の場所の空間に浮遊します。 どの時点でも、動きは発生していません。 矢印は1か所にのみ配置でき、その間には配置できません。 それでは、2つの場所の間に瞬間がない場合、ある瞬間から別の瞬間にどのように移動しますか? 実際には、ある瞬間から次の瞬間にその位置を変更することはでき ません 。

もちろん、これは実際には問題ではありません。 物事は、何千年 も 昔から論理的な論拠ができ なかった 理由について、常にあちこちで動き回って い ます。 運動が実際 に 可能である理由については、いくつかのトップ物理学の説明がありますが、Zenoのパラドックスが本当に満足に答えられているかどうかについては議論が残っています。 私たちは実際に は 何もできないはずだと述べている宇宙のビューが少なくとも1つあります。

4)現実は本当に存在しない

私たちは皆同じように世界を観察していますよね? まあ、それは実際にはそうではないことがますます明らかになっています。 そして、観察と理解の性質は、17世紀の哲学者ウィリアムモリヌックスによって提起された問題の中心にあります。

同僚の専門家であるジョン・ロックへの手紙で彼がどのように問題を明確にしたかを以下に示します。

手短に言えば、手元の問題は、タッチによって基本的な形状を区別することを学んだ盲人が、突然視力を受け取ったときにそれらのオブジェクトを区別できるかどうかです。 言い換えれば、ある感覚からの情報は別の感覚に翻訳されるのでしょうか、それとも私たちはそれらを心の中で関連付けるだけですか? これに対する答えは実際にわかっているので、今すぐ推測してください。

この質問は何世紀も前に最初に提唱されて以来、多くの議論を引き起こしています。 しかし、判明したように、ごく最近の歴史において、医学は一部の人に視力を戻してこの質問に答えることができるようになりました(そして答えは「いいえ」でした。視覚情報)。

しかし、ここに思考実験の価値があります。現代の実験者は、おそらく前世紀にわたって哲学者が取り組んでいないこの現実世界の実験を試みることすら考えなかったでしょう。

5)Google Carが誰かを殺さなければならない場合、誰を殺すべきか?

想像してみてください。あなたはトロリートラックのセットを見下ろす橋の上にいて、5人が怪しい(そして恐らく口ひげを吹く)悪役によってトラックに縛り付けられていることに気付きます。 次に、制御不能なトロリーが線路を駆け巡っています。これは、誰かが介入しない限り、不幸な人々を確実に殺します。 大野!

しかし、その瞬間、あなたはあなたが橋を巨大な太った男と共有していることに気づきます。もしあなたがトロリーの前に彼を押すなら、トロリーを止めて5人の拘束された人々を救うのに十分な胴回りがあります彼は確かに殺されます。 (このシナリオでは、トロリーを止めるにはやせすぎです。)

1)何もしないで5人が死ぬか、2)トロリーの前で太った男を押して5人のために犠牲にします。 どちらのシナリオでも、これらの罪のない人々の死にあなたはまったく責任を負っていますか? 法律は区別すべきですか?

この困惑は、5人(または太った男)がとんでもない悪役に置き換えられたバージョンを含む、多くの方法で適応されました。 この話は、最近までほとんど実用的な意味を持たずに、過失と価値の階層について見つめる多くのへそを促しています。

この問題は、道路や高速道路を無人車両の数と共有しているため、非常に差し迫った懸念事項です。 そして、確かに、これらのビークル(またはそのソフトウェア開発者)は同様のシナリオに直面しますが、結果は元の問題の場合ほど確実ではありません。

運転手なしの車は、通りに走ったばかりの小さな子供を避けるために別の車線に突入する必要がありますか? すぐ後ろにスピード違反の車があることを知って疾走する鹿にぶつからないようにするために、完全に停止する必要がありますか? 無人車両が有罪判決を受けた殺人者を輸送する刑務所バスであるか、おそらく双子を産むために病院に向かう妊婦との救急車である場合、これらの決定は変わりますか? これらのシナリオで誰かが死亡または負傷した場合、誰が責任を負うべきですか?

これは、問題が雲から表面に降りる時間の1つです。 技術がまだここになくても、それについて話し始めることは害になりません。 詳細については、「自動運転車に対する倫理教育のジレンマ」を参照してください。

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