阿爾伯特愛因斯坦利用著名的「思想實驗」來證明他的革命性理論。當然，這些理論不僅僅是空談，它們得到了數學支持。然而，思維實驗在科學上所起的作用不應該被低估。事實上，許多偉大的科學發現都是在科學找到測試它們的方法之前的幾十年的假想情景中預言出來的。
思維實驗幫助科學家驗證他們的思想理論。許多思想實驗深入研究了高等物理原理(比如薛丁格的貓)，但也有一些不足。
以下是五個幾乎不涉及數學的思維實驗，它們能讓你的大腦稍稍放鬆一下(其中一些已經被科學研究發現，而另一些仍在引發爭議)。這些想法可能很有趣，如果科學能夠跟上，這些奇思妙想可能會產生非常真實的後果。
柯克船長是不是在《星際迷航》的每一集裡都死掉了？
你知道你昨晚死了嗎？。但是你被一個完全相同的複製品取代了，這個複製品擁有與死去的「你」完全相同的身體特徵——甚至是相同的記憶。不相信我嗎？這很難證明是錯的。
這就是哲學家唐納德戴維森在上世紀80年代末提出的「浪蕩子」思想實驗的基本概念。在此實驗中，一個人正穿過沼澤，被一道閃電殺死，但是，碰巧的是，另一道閃電擊中附近的沼澤，並重新排列了所有有機顆粒，從而形成了精確的複製品（包括所有的記憶等等）。 ）被殺的人。新的「沼澤人」醒來，並過了死者的餘生。
如果分辨不出這兩者的區別，那麼這個新的「沼澤人」還是原來的那個人嗎？這取決於你認為什麼是「自我」。(這個特別的實驗還引發了許多與各種不同的多世界理論相關的解釋——到處都有很多自我反省的現象。)
要提出這個問題，《俠盜飛車》的整個情節似乎是一種不必要的複雜方式。特別是當我們有一個更容易理解的比喻來比喻科幻小說中的複製品：《星際迷航》中的運輸工具。
那麼，這樣想吧——每次柯克船長穿過傳送們，他真的死了嗎？就宇宙的其他部分而言(包括「新柯克船長」)沒有什麼變化。唯一出了問題的人是柯克1.0，他被毫不客氣地幹掉了。
這可能聽起來很有趣，但情況可能不總是這樣。在不遠的將來，我們很可能會找到一種方法：1)像《星際迷航》那樣傳送物質，2)像庫茲韋爾那樣把我們的思想上傳到數字形式。我們最好還是先弄清楚這類問題——難道你不想知道每次有人對你「眉開眼笑」時，你是不是也在自殺嗎？
芝諾悖論
一些最著名的思想實驗是古希臘哲學家澤諾的作品。顯然，芝諾有很多空閒時間，這讓他想出了一些不必要的有趣的難題，比如著名的《阿基裡斯和烏龜》：
阿基裡斯是希臘傳說中偉大的英雄，根據芝諾的實驗，他決定和烏龜賽跑。根據芝諾的說法，阿基裡斯對自己跟海龜比賽非常有信心，他讓烏龜先跑一會。當然，即使這樣，偉大的阿基裡斯應該很容易就能超越烏龜，並再次鞏固人類對被測試動物的統治，對嗎？
事實證明，並不是這樣。通過一個特定的邏輯來看，可憐的阿基裡斯實際上是不可能贏得這場比賽的。哪裡出了問題？首先讓我們來聽一聽亞里斯多德在《物理學》第六卷中描述的問題：
在賽跑中，跑得最快的人永遠追不上跑得最慢的人，因為追趕者必須先到達被追趕者出發的地方，所以跑得慢的人必須始終保持領先。
讓我來解釋一下。在這個思維實驗中，我們假設阿基裡斯和烏龜在以恆定的速度賽跑：分別是非常快和非常慢。在比賽的某一時刻，阿基裡斯到達了烏龜最初的起跑點。但在阿基裡斯到達那裡的時間裡，烏龜已經向前移動了。所以，阿基裡斯的下一個任務是彌補他和烏龜之間的新差距，然而當他這麼做的時候，烏龜又向前移動了一些。然後這個過程一遍又一遍地重複。阿基裡斯總是面臨一個新的缺口需要彌補。結論是：偉大的阿基裡斯在與一隻又笨又慢的烏龜的比賽中失敗了，任何劣勢都是無法克服的。
當然，這不是現實。任何一個身體健全的人(更別說是頂級運動員了)都可以輕易地超越一隻烏龜，即使是在領先的情況下(當然是可以超越的)。儘管結論是錯誤的，但你不能簡單地否定讓你得出這個結論的邏輯。與此同時，量子力學的擁護者會說，解決方案是我們無法確定任何物體的位置。但這表明思維實驗可以幫助激發更深入的研究。
我們實際上應該什麼都做不了
這是另一個來自我們的老朋友芝諾，它是一個關於運動本質的思想家(再一次，關於當代科學是否已經滿意地回答了這個問題，有一些爭論)。
首先，想像一下某人將一支箭射向幾十英尺遠的目標。你可能會想：「這是牛頓物理學的另一個有趣的例子。」然而，當通過一個非常特殊的邏輯看時，這應該是絕對不可能的。
現在，假設你只是在箭頭軌跡的某個點上凍結時間。在那個特定的瞬間，箭頭懸浮在空間的一個位置上。在任何一個瞬間，都沒有運動發生。箭頭只能在一個地方或另一個地方，不能在中間。那麼，如果在這兩個地方之間沒有一個時刻，它是如何從一個瞬間到達另一個瞬間的呢？
當然，這不是一個真正的問題。儘管有一個千年之久的合乎邏輯的論點，關於為什麼們不應該能夠移動。有一些頂級的物理學解釋，為什麼運動實際上是可能的。但是關於芝諾的悖論是否真的得到了令人滿意的回答，仍然存在一些爭議。
現實並不真的存在
我們都在以同樣的方式觀察世界，對吧？越來越明顯的是，事實並非如此。觀察和理解的本質是17世紀哲學家威廉·莫利紐克斯提出的一個問題的核心。
以下是他在給同行約翰·洛克的信中如何闡述這個問題的：
「假如一個人生來就是瞎子，現在已經長大成人，他通過觸摸學會了區分同一塊金屬是立方體還是球體。現在，假設盲人恢復了視力，桌子上有一個球體和一個立方體，在不允許他摸這兩個物體的情況下，他的視力是否能分辨出哪一個是球體，哪一個是立方體？對此，敏銳而明智的哲學家回答道:「不能，因為儘管他已經獲得了一個球體和一個立方體如何影響他的觸覺的經驗，然而他還沒有獲得影響他的視覺的經驗。」
簡而言之，現在的問題是，如果一個盲人學會了通過觸摸來辨別基本形狀，那麼當他突然獲得視覺能力時，他還能辨別出這些物體嗎？換句話說，信息從一種感覺轉換成另一種感覺，還是我們只是在頭腦中把它們聯繫起來？我們實際上知道這個問題的答案，所以現在就猜吧。
自從幾個世紀前提出這個問題以來，它已經引發了很多爭論。但事實證明，在最近的歷史中，醫學已經發展到這樣一個階段，我們可以將視覺反饋給某些人，從而回答這個問題——答案是否定的，人們無法將觸覺轉化為視覺信息。
但在這裡，我們看到了思維實驗的價值：如果不是幾個世紀前的哲學家們，當代的實驗者可能根本不會想到去嘗試這個真實世界的實驗。
如果一輛汽車要殺人，應該殺誰？
想像一下：你站在一座橋上，俯瞰著一組電車軌道，你注意到有五個人被一個狡猾的惡棍拴在軌道上。然後你看到一輛失控的電車沿著軌道飛馳而下，除非有人幹預，否則肯定會撞死那些不幸的人。
在這種情況下，你太瘦了，無法讓電車停下來。但你意識到你是在和一個巨大的胖子都在橋上，如果你把他推到電車前面，他會有足夠的體重讓電車停下來，救那五個被綁住的人，儘管胖子肯定會被殺死。
你現在面臨著以下選擇：1)什麼都不做，那五個人就會；2)把那個胖子推到電車前面，為那五個人犧牲他。無論哪種情況，你都要為這些無辜的人的死亡負責嗎？法律應該怎麼處理這個問題？
這一窘境已經通過多種方式進行了改編，其中包括將五個人(或胖子)換成一個應受譴責的惡棍。這個故事引發了許多關於罪責和價值等級的空談，幾乎沒有實際意義……。
隨著越來越多的無人駕駛汽車與我們共用道路，這個問題非常緊迫。而且，可以肯定的是，這些工具將面臨類似的場景，但是在這些場景中，結果將遠遠不像在最初的問題中那樣確定。
無人駕駛汽車應該衝進另一條車道，以避免撞到一個剛跑到街上的小孩嗎？如果無人駕駛汽車碰巧是一輛運送殺人犯的監獄巴士，或者是一輛載有孕婦前往醫院生雙胞胎的救護車，這些決定會改變嗎？如果有人在這些情況下被殺或受傷，誰應該負責？
這是問題從天而降的時刻之一。即使技術還沒有成熟，開始談論它也沒有壞處。