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世界十大邏輯難題,最強思維碰撞

邏輯作為一種思維規律,其思維過程是抽象的。而其中包含的學問,更是十分深奧,若沒有深度的思維碰撞,或許很難產生出對邏輯問題的正確理解。下面,就讓我們走進民族文化,感受世界十大邏輯難題對腦細胞的撞擊吧。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題

一、電車難題 The Trolley Problem
  “電車難題”要數倫理學領域最為知名的思想實驗之一,其內容大致是:一個瘋子把五個無辜的人綁在電車軌道上。一輛失控的電車朝他們駛來,並且片刻後就要碾壓到他們。幸運的是,你可以拉一個拉桿,讓電車開到另一條軌道上。但是還有一個問題,那個瘋子在那另一條軌道上也綁了一個人。考慮以上狀況,你應該拉拉桿嗎?

前提是,無論你怎麼做,殺人的結果都是這個瘋子造成的。你怎麼做,救人的結果都是你造成的。正如一把刀,放在瘋子手中,他殺一個人還是兩個人,刀沒有責任。

答案一:也是看起來最政治正確的一個:殺死一個救五個。

答案二:那得看看那一個和五個都是些什麼人。如果那一個人能讓我或者社會得益更多的話大家懂。

答案三:baseon現在地球人口膨脹,果斷壓死五個。只要我真的不會被判有罪。

很多人在糾結死人是誰的責任,但真正的問題是生命無分貴賤,我無法比較一個和五個誰更應該被救,難以通過道德作出任何決定,所以這時沒有功利心的人就是無用的人,結論就是功利主義才能做決斷,道德無法解決生存困局,所以某種程度上我覺得道德是虛偽不實的東西,應該適度打破。

內容:
  1、原始版本
  假設一個法官或裁判官,面對暴徒的威脅,要求將某個人視為一宗罪行的罪魁禍首,判他有罪,暴徒威脅,若不這麼做,他們將會對這個社群的某個區域,進行自己的血腥復仇。這個人是否應該為此負責還不曉得,但是這個法官發現,要避免流血,唯一的方法,就是捏造證據,讓這個人被判死刑。

在這個例子之外,我們還可以舉出另一個例子,一個飛機駕駛,發現飛機即將要墜機,他必須決定,要不要躲開一個比較多人居住的區域,讓飛機撞進一個比較少人居住的地方。類似的相近例子還有,假設一個電車駕駛,他面對兩個軌道,只能決定走其中之一;有五個人在其中一條軌道上工作,在另一條軌道上只有一個;電車進入的軌道上,如果有任何人,都會註定被殺。

在前述暴亂的例子中,暴徒有五個人質,所以,在這兩個例子中,都是一個人的生命,跟五個人的生命之間的交換。

2、修改版本
  你站在天橋上,看到有一臺剎車損壞的電車。在軌道前方,有五個正在工作的人,他們不曉得電車向他們衝來。一個體重很重的路人,正站在你身邊,你發現他的巨大體形與重量,正好可以擋住電車,讓電車出軌,不致於撞上那五個工人。你是否應該動手,把這個很胖的路人從天橋上推落,以拯救那五個工人,還是應該坐視電車撞上那五個工人?

解讀:
  電車難題最早是由哲學家PhilippaFoot提出的,用來批判倫理哲學中的主要理論,特別是功利主義。功利主義提出的觀點是,大部分道德決策都是根據“為最多的人提供最大的利益”的原則做出的。從一個功利主義者的觀點來看,明顯的選擇應該是拉拉桿,拯救五個人只殺死一個人。但是功利主義的批判者認為,一旦拉了拉桿,你就成為一個不道德行為的同謀——你要為另一條軌道上單獨的一個人的死負部分責任。

然而,其他人認為,你身處這種狀況下就要求你要有所作為,你的不作為將會是同等的不道德。總之,不存在完全的道德行為,這就是重點所在。許多哲學家都用電車難題作為例子來表示現實生活中的狀況經常強迫一個人違揹他自己的道德準則,並且還存在著沒有完全道德做法的情況。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第2張

哲學討論:
  這個思想實驗主要設計來攻擊功利主義與源自康德主義的道德義務論見解。

功利主義認為,為追求對最大多數人來說的最大效益,應該犧牲少數人來拯救多數人。因此,在上述兩個版本的思想實驗中,都應該要犧牲一個人,來拯救五個人。

康德主義認為,道德應該建立在必要的義務責任上。如果不可以殺人是一種道德義務,在上述兩個版本的思想實驗中,都不應該動手,讓一個人犧牲,即使這個行為的後果是犧牲五個人。

心理學討論:
  心理學家發現,大多數人在面對第一個狀況:可以切換軌道,讓電車撞上一個人,或是不切換,讓電車撞上五個人時,都會選擇切換軌道。但是在面對第二個狀況:親手把路人丟下天橋,讓電車出軌,以拯救五個人,或是不動手,讓電車撞上五個人時,大多數人又會選擇不動手。顯示人類擁有的道德直覺,在第一個狀況中,像是功利主義一樣運作,而在第二個狀況中,則像是道德義務論者。

經由fMRI掃描,大多數人在第一個狀況中,腦部使用一般的區域來運作;但在第二個狀況中,則會動用到情感判斷的部分。情感判斷部位受到損害的腦傷患者,進行這項實驗時,在第一個狀況中,與第二個狀況中,都會以功利主義方式,決定犧牲一個人,以拯救五個人。

此外,在第一個狀況中,如果不提示在軌道上的人,他們的身份,大多數人都會決定切換軌道,犧牲一個人,以拯救五個人。但是假如提示在軌道上的人,他們的身份,是自己的親人,大多數人又會決定不切換軌道。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第3張

二、空地上的奶牛 The Cow in the field
  認知論領域的一個最重要的思想實驗就是“空地上的奶牛”。它描述的是,一個農民擔心自己的獲獎的奶牛走丟了。這時送奶工到了農場,他告訴農民不要擔心,因為他看到那頭奶牛在附件的一塊空地上。雖然農民很相信送奶工,但他還是親自看了看,他看到了熟悉的黑白相間的形狀並感到很滿意。

過了一會,送奶工到那塊空地上再次確認。那頭奶牛確實在那,但它躲在樹林裡,而且空地上還有一大張黑白相間的紙纏在樹上,很明顯,農民把這張紙錯當成自己的奶牛了。問題是出現了,雖然奶牛一直都在空地上,但農民說自己知道奶牛在空地上時是否正確?

物質的實在不容辯駁,但是我們對所有事物的認知都存在偏差,但是我們必須依賴這個必然有誤差的認知系統去認識物質實在,所以說“我思故我在”,就是說我們不能通過任何事情證明我們所見所聞是否為真,是否與物質實在一致,但只有相信,這一切才有意義。

解讀:
  空地上的奶牛最初是被EdmundGettier用來批判主流上作為知識的定義的JTB(justifiedtruebelief)理論,即當人們相信一件事時,它就成為了知識;這件事在事實上是真的,並且人們有可以驗證的理由相信它。在這個實驗中,農民相信奶牛在空地上,且被送奶工的證詞和他自己對於空地上的黑白相間物的觀察所證實。

而且經過送奶工後來的證實,這件事也是真實的。儘管如此,農民並沒有真正的知道奶牛在那兒,因為他認為奶牛在那兒的推導是建立在錯誤的前提上的。Gettier利用這個實驗和其他一些例子,解釋了將知識定義為JTB的理論需要修正。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第4張

三、盧克萊修之矛 The Rape of Lucretia
  不給任何工具,要你證明宇宙究竟是有限還是無限,你怎麼做?在2000年前,古羅馬哲學家盧克萊修是這麼做的:他說,假如宇宙是有限的,你走到宇宙盡頭,使勁擲出一支矛,那會出現什麼?只有兩種情況,彈回來,或者繼續往前飛。無論哪一種,都表示宇宙邊際之外都有東西存在——彈回來是有東西擋住了,繼續飛是還有更多的空間。

於是,盧克萊修就斷言:宇宙必定是無限的有限和無限是相對的,是人類的妄想概念,是二分法,是主觀的。在絕對客觀的尺度上,不存在有限或無限,不存在任何對立。比如一個球體,哪裡是開頭哪裡是結尾,還是開頭就是結尾?

解讀:
  立於物象層面談宇宙邊界問題,這個思想實驗確實很簡捷很直觀,宇宙的無限對於有限的世界(地球空間)來說雖然超越了人們的認知,但是宇宙如果有限有邊人們必定會問宇宙邊界之外是什麼,拿宇宙大爆炸(本就是假說)來說,奇點之外是什麼?

物質可以由此點分裂,那麼精神呢?精神=物質嗎?人的終極之問:我是誰?我從哪裡來?到哪去……難道就是我是奇點,從奇點來嗎?既然你是奇點,從奇點而來,那麼精神就不是奇點爆炸後由物質產生的,而是與物質並存的。

愛因斯坦說:“宇宙分為可知的形而下層面,和不可知的形而上層面:前者是宇宙的外在表相,感官所及的物質世界,是知識的領域;後者是宇宙的內在精神面,超乎人的理解力,是藝術和信仰的領域。”邏輯推理與抽象思維不能推出終極真理,真正的偉大建立科學發現需要靈感和直覺乃至天人合一下的心宇感應,這些是更高的思維狀態……

“如果以為用純粹思維(邏輯思辨)就能得到應驗物件的可靠知識,那麼這種認知就是以錯誤為依據的。”愛因斯坦的天才思想實驗正是在直覺思維下突現的,說的遠了,繼續讓我們的思想做實驗。

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四、愛因斯坦的光線 Einstein’s Light Beam
  愛因斯坦著名的狹義相對論是受啟於他16歲做的思想實驗。在他的自傳中,愛因斯坦回憶他當時想象著在宇宙中跟著光跑。他說,如果他能夠以光速在光線旁邊運動,那麼他應該能夠看到光線成為“在空間上不斷振盪但停滯不前的電磁場”。對於愛因斯坦,這個思想實驗證明了對於這個虛擬的觀察者,物理定律應該和一個相對於地球靜止的觀察者觀察到的一樣。

解讀:
  愛因斯坦的夢想具有象徵性的意義。他不可能以光速去旅行,因為那需要無窮大的能量來加速以達到光速。其實這個模型可以簡化為“假如愛因斯坦以光速飛行,他還能從鏡子中看到自己的臉嗎”或者“假如愛因斯坦坐在以光速飛行的宇宙飛船中,那在飛船內從尾端發出的光線能否到達飛船頭部”。

假如愛因斯坦以光速旅行,他會看到什麼呢?

事實上,愛因斯坦在十年後的結論可以得到答案。對於前一個簡化版本,“根據相對論,即使以光速飛行,一個人也能夠從鏡子中看到自己的臉(不過,嚴格說來,即使可以無限地接近光速,也不可能達到光速。因此,問題的結論應該修改一下:無論怎樣以接近光速的速度運動,也可以從鏡子中看到自己的臉)”。

而對於後者,如果光速關於運動系統(或光源)獨立,則儘管在以光速運動的系統中,光會充滿整個房間……光不管光源速度如何都以光速運動。這個矛盾被解決了,但是有條件地;因為它假設了光表現得與其它東西不同。

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五、特修斯之船 The Ship of The seus
  最為古老的思想實驗之一。最早出自普魯塔克的記載。它描述的是一艘可以在海上航行幾百年的船,歸功於不間斷的維修和替換部件。只要一塊木板腐爛了,它就會被替換掉,以此類推,直到所有的功能部件都不是最開始的那些了。

問題是,最終產生的這艘船是否還是原來的那艘特修斯之船,還是一艘完全不同的船?如果不是原來的船,那麼在什麼時候它不再是原來的船了?哲學家ThomasHobbes後來對此進來了延伸,如果用特修斯之船上取下來的老部件來重新建造一艘新的船,那麼兩艘船中哪艘才是真正的特修斯之船?在普魯塔克之前,赫拉克利特、蘇格拉底、柏拉圖都曾經討論過相似的問題。近代霍布斯和洛克也討論過該問題。這個問題的有許多變種,如“祖父的斧頭”。

謊言是在說出的那一刻成立還是在揭穿的那一刻世間任何事物都處於不斷的變化中,所謂“不變”的只是概念,名相。這就是佛家的“無常”也是“無我”的一部分。也就是說,事物的概念是人定義的,可以根據“體”也可以根據“用”比如鑽石和石墨的化學組成都是碳。

解讀:
  1、總論:
  普魯塔克引用了以下的古希臘傳說作為舉例。忒修斯與雅典的年輕人們自克里特島歸還時所搭的30槳船被雅典的人留下來做為紀念碑,隨著時間過去;木材也逐漸腐朽,而雅典的人便會更換新的木頭來替代。最後,該船的每根木頭都被換過了;因此,古希臘的哲學家們就開始問著:“這艘船還是原本的那艘忒修斯之船嗎?如果是,但它已經沒有最初的任何一根木頭了;如果不是,那它是從什麼時候不是的?”

2、哲學家對此問題的討論:
  對於哲學家,特修斯之船被用來研究身份的本質。特別是討論一個物體是否僅僅等於其組成部件之和。一個更現代的例子就是一個不斷髮展的樂隊,直到某一階段樂隊成員中沒有任何一個原始成員。這個問題可以應用於各個領域。對於企業,在不斷併購和更換東家後仍然保持原來的名字。對於人體,人體不間斷的進行著新陳代謝和自我修復。這個實驗的核心思想在於強迫人們去反思身份僅僅侷限在實際物體和現象中這一常識。

3、亞里士多德
  亞里士多德認為可以用描述物體的四因論解決這個問題。構成材料是質料因,物質的設計和形式是形式因,形式因決定了物體是什麼。基於形式因,忒修斯之船還是原來的船,因為雖然材料變了,但船的設計——形式因——沒有變。

從這個角度看赫拉克利特的河流問題,則兩次踏入的是同一條河流,因為河流的形式因沒有變。事物的目的決定了其目的因。忒修斯之船的目的在神話中是裝載和運輸,在現實中的目的是證明和紀念忒修斯,雖然材料變了,但目的沒有變。

4、用數學集合論來解釋
  特修斯之船是一個集合,船上的部件就是它的元素。當更換部件時,集合中的元素髮生了變化。例如原來船上的木板有木板A、木板B……一直到木板Y,它們都是“特修斯之船”這個集合的元素;假如把木板A換成木板Z,那麼“特修斯之船”這個集合的元素就變為木板B、C……和Z。也就是說,當我們更換部件時,“特修斯之船”的定義改變了。

這個道理就和一支足球隊,不斷有人加入又不斷有人退出,可它還是叫著原來的名字是相同的。

類似的悖論:
  1、赫拉克利特之河,赫拉克利特所提出。
  人們雖然同樣渡過相同的河,但流經身旁的水卻是不同的。普魯塔克亦引用赫拉克利特的觀點,提出無法再次渡過相同的河流的假說。

2、祖父的舊斧頭
  英文的口語,指某物每次都殘留了本來的一部分;但更換了另一部分,逐漸所有的部分都換過的意思。斧頭的刀刃換了3次,刀柄也換了4次,可是還是同一把舊斧頭。

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六、伽利略的重力實驗 Galileo’s Gravity Experiment
  為了反駁亞里士多德的自由落體速度取決於物體的質量的理論,伽利略構造了一個簡單的思想實驗。根據亞里士多德的說法,如果一個輕的物體和一個重的物體綁在一起然後從塔上丟下來,那麼重的物體下落的速度快,兩個物體之間的繩子會被拉直。

這時輕的物體對重物會產生一個阻力,使得下落速度變慢。但是,從另一方面來看,兩個物體綁在一起以後的質量應該比任意一個單獨的物體都大,那麼整個系統下落的速度應該最快。這個矛盾證明了亞里士多德的理論是錯誤的。

解讀:
  1、巧妙推理:
  偉大的物理學家伽利略用簡單明瞭的科學推理,巧妙地揭示了亞里士多德的理論內部包含的矛盾。他在1638年寫的《兩種新科學的對話》一書中指出:根據亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當我們把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢,下落慢的會被下落快的拖著而加快,結果整個系統的下落速度應該小於8。

但是兩塊石頭拴在一起,加起來比大石頭還要重,因此重物體比輕物體的下落速度要小。這樣,就從重物體比輕物體下落得快的假設,推出了重物體比輕物體下落得慢的結論。亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推斷重物體不會比輕物體下落得快。伽利略曾在著名的比薩斜塔做了著名的自由落體試驗,讓兩個體積相同,質量不同的球從塔頂同時下落,結果兩球同時落地,以實踐駁倒了亞里士多德的結論。

提出假說,伽利略認為,自由落體是一種最簡單的變速運動。他設想,最簡單的變速運動的速度應該是均勻變化的。但是,速度的變化怎樣才算均勻呢?他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對時間來說是均勻的,即經過相等的時間,速度的變化相等;另一種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經過相等的位移,速度的變化相等。伽利略假設第一種方式最簡單,並把這種運動叫做勻變速運動。

2、數學推理:
  在伽利略的時代,技術不夠發達,通過直接測定瞬時速度來驗證一個物體是否做勻變速運動,是不可能的,但是,伽利略應用數學推理得出結論:做初速度為零的勻變速運動的物體通過的位移與所用時間的平方成正比,即s=at^2這樣,只要測出做變速運動的物體通過不同位移所用的時間,就可以驗證這個物體是否在做勻變速運動。

伽利略是怎樣推出s=1/2gt^2的呢?他的思路大致如下:先由平均速度得出s=Vt。他推斷初速度為零、末速度為v的勻變速運動的平均速度v=(v0+v末)/2,然後應用這個關係得出s=v末t/2。再應用g=(v末-v0)/t從上式消去v末,就匯出s=gt^2/2,即s=1/2gt^2。

3、實驗驗證:
  自由落體下落的時間太短,當時用實驗直接驗證自由落體是勻加速運動仍有困難,伽利略採用了間接驗證的方法,他讓一個銅球從阻力很小的斜面上滾下,做了上百次的實驗,小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落時的加速度小得多,所以時間容易測量些。

實驗結果表明,光滑斜面的傾角保持不變,從不同位置讓小球滾下,小球通過的位移跟所用時間的平方之比是不變的即位移與時間的平方呈正比。由此證明了小球沿光滑斜面向下的運動是勻變速直線運動,換用不同質量的小球重複上述實驗,位移跟所用時間的平方的比值仍不變,這說明不同質量的小球沿同一傾角的斜面所做的勻變速直線運動的情況是相同的。

不斷增加大斜面的傾角,重複上述實驗,得出的值隨斜面傾角的增加而增大,這說明小球做勻變速運動的加速度隨斜面傾角的增大而變大。

4、合理外推
  伽利略將上述結果做了合理的外推,把結論外推到斜面傾角增大到90°的情況,這時小球將自由下落,成為自由落體伽利略認為,這時小球仍然會保持勻變速運動的性質。這種從斜面運動到落體運動的外推,是很巧妙的。不過,用外推法得出的結論,並不一定都是正確的。現代物理研究中也常用外推法,但用這種方法得到的結論都要經過實驗的驗證才能得到承認。

  伽利略對自由落體的研究,開創了研究自然規律的科學方法,這就是抽象思維、數學推導和科學實驗相結合的方法,這種方法對於後來的科學研究具有重大的啟蒙作用,至今仍不失為重要的科學方法之一。

  該實驗被評為“最美物理實驗”之一。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第8張

  七、猴子和打字機 Monkeys and Typewriters
  另一個在流行文化中佔了很大分量的思想實驗是“無限猴子定理”,也叫做“猴子和打字機”實驗。定理的內容是,如果無數多的猴子在無數多的打字機上隨機的打字,並持續無限久的時間,那麼在某個時候,它們必然會打出莎士比亞的全部著作。猴子和打字機的設想在20世紀初被法國數學家EmileBorel推廣,但其基本思想——無數多的人員和無數多的時間能產生任何/所有東西——可以追溯至亞里士多德。

  解讀:
  簡單來說,“猴子和打字機”定理是用來描述無限的本質的最好方法之一。人的大腦很難想象無限的空間和無限的時間,無限猴子定理可以幫助理解這些概念可以達到的寬度。猴子能碰巧寫出《哈姆雷特》這看上去似乎是違反直覺,但實際上在數學上是可以證明的。

  這個定理本身在現實生活中是不可能重現的,但這並沒有阻止某些人的嘗試:2003年,一家英國動物園的科學家們“試驗”了無限猴子定理,他們把一臺電腦和一個鍵盤放進靈長類園區。可惜的是,猴子們並沒有打出什麼十四行詩。根據研究者,它們只打出了5頁幾乎完全是字母“s”的紙。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第9張

  八、中文房間 The Chinese Room
  “中文房間”最早由美國哲學家JohnSearle於20世紀80年代初提出。這個實驗要求你想象一位只說英語的人身處一個房間之中,這間房間除了門上有一個小視窗以外,全部都是封閉的。他隨身帶著一本寫有中文翻譯程式的書。房間裡還有足夠的稿紙、鉛筆和櫥櫃。寫著中文的紙片通過小視窗被送入房間中。

  房間中的人可以使用他的書來翻譯這些文字並用中文回覆。雖然他完全不會中文,Searle認為通過這個過程,房間裡的人可以讓任何房間外的人以為他會說流利的中文。

  解讀:
  Searle創造了“中文房間”思想實驗來反駁電腦和其他人工智慧能夠真正思考的觀點。房間裡的人不會說中文;他不能夠用中文思考。但因為他擁有某些特定的工具,他甚至可以讓以中文為母語的人以為他能流利的說中文。根據Searle,電腦就是這樣工作的。它們無法真正的理解接收到的資訊,但它們可以執行一個程式,處理資訊,然後給出一個智慧的印象。

  實驗表示:
  其實驗可表示為:一個人手中拿著一本象形文字對照手冊,身處圖靈實驗中所提及的房子中。而另一人則在房間外向此房間傳送象形文字問題。房間內的人只需按照對照手冊,返回手冊上的象形文字答案,房間外的人就會以為房間內的人是個會思維的象形文字專家。然而實際上房子內的人可能物件形文字一竅不通,更談不上什麼智慧思維。

  由於英語用同一個字的來表示“中國的”和“中國語言”(即中文),不少未真正瞭解本題目內容的人都將本題錯譯成中國房間或中國屋。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第10張

  九、薛定諤的貓 Schrodinger’s Cat
  薛定諤的貓最早由物理學家薛定諤提出,是量子力學領域中的一個悖論。其內容是:一隻貓、一些放射性元素和一瓶毒氣一起被封閉在一個盒子裡一個小時。在一個小時內,放射性元素衰變的機率為50%。如果衰變,那麼一個連線在蓋革計數器上的錘子就會被觸發,並打碎瓶子,釋放毒氣,殺死貓。因為這件事會否發生的概率相等,薛定諤認為在盒子被開啟前,盒子中的貓被認為是既死又活的。

  解讀:
  簡而言之,這個實驗的核心思想是因為事件發生時不存在觀察者,盒子裡的貓同時存在在其所有可能的狀態中(既死又活)。薛定鍔最早提出這個實驗是在回覆一篇討論量子態疊加的文章時。薛定鍔的貓同時也說明了量子力學的理論是多麼令人無法理解。這個思想實驗因其複雜性而臭名昭著,同時也啟發了各種各樣的解釋。其中最奇異的就屬“多重世界”假說,這個假說表示有一隻死貓和一隻活貓,兩隻貓存在在不同的宇宙之中,並且永遠不會有交集。

  薛定諤方程:
  1、方程
  埃爾溫·薛定諤在20世紀20年代中期創立了現在被稱為量子力學分支中的一個方程。後來被稱之為薛定諤現六光子薛定諤貓態方程:▽2ψ(x,y,z)+(8π2m/h2)[E-U(x,y,z)]ψ(x,y,z)=0量子理論是20世紀科學的重大進展之一。

  由於量子力學對傳統觀念所帶來的巨大沖擊,連“量子”的提出者在內的科學家都想盡各種辦法拒絕它,或做出各種調和性的解釋。事實上,薛定諤就被量子力學的結果弄得心神不安,他不喜歡波粒二象性的二元解釋以及波的統計解釋,試圖建立一個只用波來解釋的理論。

  2、一個理想實驗
  薛定諤嘗試著用一個理想實驗來檢驗量子理論隱含的不確之處。

  設想在一個封閉的匣子裡,有一隻活貓及一瓶毒藥。當衰變發生時,藥瓶被打破,貓將被毒死。按照常識,貓可能死了也可能還活著。量子力學告訴我們,存在一箇中間態,貓既不死也不活,直到進行觀察看看發生了什麼。

  量子力學告訴我們:除非進行觀測,否則一切都不是確定的,可這使微觀不確定原理變成了巨集觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。愛因斯坦和少數非主流派物理學家拒絕接受由薛定諤及其同事創立的理論結果。

  愛因斯坦認為,量子力學只不過是對原子及亞原子粒子行為的一個合理的描述,這是一種唯象理論,它本身不是終極真理。他說過一句名言:“‘上帝’不會擲骰子。”他不承認薛定諤的貓的非本徵態之說,認為一定有一個內在的機制組成了事物的真實本性。他花了數年時間企圖設計一個實驗來檢驗這種內在真實性是否確在起作用,他沒有完成這種設計就去世了。

最強思維碰撞:世界十大邏輯難題 第11張

  十、缸中之腦 Brain in a Vat
  “缸中之腦”是希拉里·普特南(HilaryPutnam)1981年在他的《理性,真理與歷史》(Reason,Truth,andHistory)一書中,闡述的假想。

  “一個人(可以假設是你自己)被邪惡科學家施行了手術,他的腦被從身體上切了下來,放進一個盛有維持腦存活營養液的缸中。腦的神經末梢連線在計算機上,這臺計算機按照程式向腦傳送資訊,以使他保持一切完全正常的幻覺。對於他來說,似乎人、物體、天空還都存在,自身的運動、身體感覺都可以輸入。這個腦還可以被輸入或擷取記憶(擷取掉大腦手術的記憶,然後輸入他可能經歷的各種環境、日常生活)。他甚至可以被輸入程式碼,‘感覺’到他自己正在這裡閱讀一段有趣而荒唐的文字。”

  有關這個假想的最基本的問題是:“你如何擔保你自己不是在這種困境之中?”

  這個思想實驗常被引用來論證一些哲學,如知識論、懷疑論、唯我論和主觀唯心主義。一個簡單的論證如下:因為缸中之腦和頭顱中的大腦接收一模一樣的訊號,而且這是他唯一和環境交流的方式,從大腦中角度來說,它完全無法確定自己是顱中之腦還是缸中之腦。

  如果是前者,那它的想法是正確的,他確實走在大街上或者在划船。如果是後者,那它就是錯誤的,它並沒有在走路或划船,只是接收到了相同的電訊號而已。一個大腦無法知道自己是在顱中還是缸中,因此這世間的一切可能都是虛假的、虛妄的。那麼什麼是真實?

  從生物學的角度講,個體對於客觀存在的認知或判別取決於他所接收的刺激,假設缸中腦生成一系列“測試用”反應用於檢測自身的認知,同時“系統”又能及時給予相應的刺激作為迴應,此時問題的結症就不在於缸中腦對於世界的認知,而在於“觀察者”自身對於世界的認知。自身存在的客觀性被質疑,在一個完全由“刺激”創造的“意識世界”中將形成一個悖論。

  它有許多思想原型,如莊周夢蝶、印度教的摩耶、柏拉圖的“洞穴寓言”、笛卡爾的“惡魔”和“我思故我在”。

  解讀:
  如果你覺得這聽起來很像《黑客帝國》,那麼你說對了。這部電影以及其他一些科幻作品,都是在這個思想實驗的影響下創作出來的。這個實驗的核心思想是讓人們質疑自身經歷的本質,並思考作為一個人的真正意義是什麼。

  這個實驗的最初原型可以一直追溯至笛卡爾。在他的《MeditationsontheFirstPhilosophy》一書中,笛卡爾提出了能否證明他所有的感官體驗都是他自己的,而不是由某個“邪惡的魔鬼”產生的這樣的疑問。笛卡爾用他的經典名言“我思故我在”來回答這個問題。不幸的是,“缸中的大腦”實驗更為複雜,因為連線著電極的大腦仍然可以思考。

  這個實驗被廣泛的討論著,有許多對於此實驗前提的反駁,但仍沒有人能有力的迴應其核心問題:你究竟如何才能知道什麼是真實?

  啟示:
  1、直觀地,我們可以看出,“缸中之腦”的假設,是以現有的部分科學理論為基礎的。但是,這個問題的懷疑論本質可以藉由其他思想實驗來闡發,所以這個懷疑論本質上是和經驗科學無關的。比如,莊周夢蝶,笛卡爾的懷疑論,都指出了同樣的懷疑論,但兩者都沒有以現代科學作為基礎。

  2、當以承認“缸中之腦”為真來進行推理時,這個問題是無解的,那是因為當思考者這麼做時,他將更有可能成真的依據來源投放到了“未知領域”,因而不論怎樣,人都無法徹底推翻這樣帶有懷疑論色彩的問題。

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