思維實驗——在大腦中運行的實驗

2020-09-03 科學有故事

說到實驗,你首先想到的是什麼?是跟我一樣永遠不能忘記第一次看到老師用火柴點燃倒扣在塑料杯下面的氫氣時,發出的那一聲巨大的爆炸聲和自己的驚呼聲嗎?還是傳說中的伽利略在比薩斜塔上面扔下一大一小兩隻鐵球?你的腦海中一定翻騰起許多你曾經看到過或者親自做過的實驗。但是你有沒有想過,有一種實驗叫做「思維實驗」,而正是這種思維實驗極大地推動了科學的發展。關於思維實驗,科學史上最著名的例子就是伽利略以此推翻了亞里斯多德重物下落更快的論斷。

伽利略這是這樣想的:如果我們把一個鐵塊和一個木塊用繩子拴在一起,從高處扔下,假如較輕的木塊下落的慢,因此它會拖累鐵塊的下落,所以它們會比單扔一個鐵塊下落得慢一點。但是,鐵塊和木塊拴在一起以後,總重量卻要比一個鐵塊更加重了,那麼豈不是它們又應該比單個鐵塊下落的更快嗎?顯然,這是互相矛盾的。



這就是一個思維實驗的生動例子,在頭腦中運行的實驗有時候往往比真正的實驗更具有說服力。愛因斯坦就是一個思維實驗的大師,相對論的誕生和思維實驗密不可分,甚至可以說沒有愛因斯坦在大腦中運行的那些實驗,相對論就不可能誕生。我將帶你領略很多充滿奇思妙想的思維實驗,感受頭腦風暴所帶來的快樂。

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