Что такое мысленный эксперимент
МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Полезное
Смотреть что такое «МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ» в других словарях:
мысленный эксперимент — МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ форма исследования, составляющая (в отличие от традиционного эмпирического эксперимента) часть теоретического уровня познания. Само слово «эксперимент» в пер. с лат. означает «опыт». В истории познания издавна… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки
Мысленный эксперимент — в физике, философии и некоторых других областях знания вид познавательной деятельности, в которой ключевая для той или иной научной теории ситуация разыгрывается не в реальном эксперименте, а в воображении. Мысленный эксперимент в физике зачастую … Википедия
МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ — особая теоретическая процедура, заключающаяся в получении нового или проверке имеющегося знания путем конструирования идеализированных объектов и манипулирования ими в искусственно и условно задаваемых ситуациях. М.Э. может выступать как… … Социология: Энциклопедия
МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ — вид познавательной деятельности, строящийся по типу реального эксперимента и имеющий его структуру, но развивающийся целиком в идеальном плане. Именно в этом принципиальном положении проявляется здесь деятельность воображения, что и дает… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ — совокупность мысленно осуществляемых познавательных операций над теоретическими конструкциями в условиях, аналогичных экспериментальным. (См. эксперимент, теоретическое и эмпирическое). Ф.В. Лазарев … Философия науки: Словарь основных терминов
Мысленный эксперимент — специфический теоретический метод, конструирующий идеализированные, неосуществимые ситуации и состояния, исследующий процессы в «чистом виде» … Исследовательская деятельность. Словарь
Мысленный эксперимент — (thought experiment), филос. метод, используемый для анализа концепций (в первую очередь концепции идентичности). М.э. направлен на испытание нашей интуиции в вымышленных ситуациях. Напр., если бы человек размножался делением, как амеба, кто из… … Народы и культуры
ЭКСПЕРИМЕНТ — (от лат. experimentum проба, опыт), метод познания, при помощи крого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Э. осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его… … Философская энциклопедия
Эксперимент — У этого термина существуют и другие значения, см. Эксперимент (значения). Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения … Википедия
Эксперимент Шрёдингера — Эрвин Шрёдингер Кот Шрёдингера (кошка Шрёдингера) герой кажущегося парадоксальным мысленного эксперимента Эрвина Шрёдингера, которым он хотел продемонстрировать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим … Википедия
Что есть мысленный эксперимент
Мысленный эксперимент – воображаемый эксперимент, проводимый в тех случаях, когда реальный эксперимент осуществить в принципе невозможно или затруднительно. Последний, как известно, ограничен сложностью реализации, уровнем развития знания и техники, материальными и финансовыми затратами, а также трудоёмкостью.
Ценность мысленного эксперимента состоит, во-первых, в том, что он позволяет исследовать ситуации, неосуществимые принципиально или практически; во-вторых, с его помощью можно проверять истинность знаний, не прибегая к материальным затратам.
2. К теории мысленного эксперимента
• Достоинства мысленного эксперимента – дешевизна, оперативность, фантастические возможности с «оборудованием» и «тестами». Недостатки:
— полученные результаты часто нуждаются в подтверждении средствами реального эксперимента;
— шанс сделать случайно открытие, что изредка бывает при проведении реального эксперимента, равняется нулю.
• Условия успешного проведения мысленного эксперимента, на мой взгляд, таковы:
— использование материалистической теории познания;
— знание теории и накопленного эмпирического материала;
— хорошие познания о технике реального экспериментирования.
3. Пример мысленного эксперимента
Приведу лишь один пример известного мысленного эксперимента о близнецах [3]. Посадим двух близнецов на ракеты и отправим их в путешествие по прямой в противоположные стороны, а сами останемся в качестве неподвижного наблюдателя. Некоторое время спустя, попросим близнецов описать их состояния и сбросить записки об этом. Каждый испытуемый, в соответствии со СТО, сообщит нам с сожалением, что он стареет быстрей своего братца. Парадокс, внутреннее противоречие теории! И что ещё нужно для доказательства того, что этот опус построен на логике обитателей сумасшедшего дома? Очевидно, проведённый эксперимент ни в какой проверке на опыте не нуждается.
Мысленный эксперимент
Мы́сленный экспериме́нт в физике, философии и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой ключевая для той или иной научной теории ситуация разыгрывается не в реальном эксперименте, а в воображении. Мысленный эксперимент в физике зачастую напоминает доказательство теоремы методом от противного в математике, когда некоторое положение физической модели или схемы сначала отвергается, а затем путём преобразования модели мы приходим к противоречию с тем или иным принципом, который считается безусловно истинным. Например, с принципом отсутствия достаточного основания в ситуации зеркальной или какой-либо иной геометрической симметрии, принципом галилеевской инвариантности, принципом невозможности вечного двигателя, принципом причинности и т. д.
Термин «мысленный эксперимент» (нем. Gedankenexperiment ) ввёл немецкий учёный Эрнст Мах.
Мысленный эксперимент в физике
История механики в Новое время начинается с нескольких классических мысленных экспериментов Галилео Галилея. Это мысленный эксперимент с комнатой на корабле (находясь в комнате на корабле, мы никакими способами не можем установить, движется ли корабль или стоит на месте); мысленные эксперименты с маятником и так называемыми «горками Галилея»; мысленный эксперимент с падающими телами (если тяжёлое тело А падает быстрее лёгкого тела Б, как это считает Аристотель, то как будет падать тело, составленное из двух этих тел? Лёгкое тело должно тормозить тяжёлое, поэтому тело А+Б будет отставать от тела А. Но с другой стороны, тело А+Б тяжелее тела A, поэтому оно будет обгонять его: противоречие).
Яркие мысленные эксперименты в механике были изобретены Симоном Стевином (равновесие на наклонной плоскости, гидростатическое равновесие) и Христианом Гюйгенсом (движение тел под влиянием удара, определение приведённой длины физического маятника).
Богата мысленными экспериментами и история термодинамики, начинающаяся с работы Сади Карно Рассуждения о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу. В этом трактате были рассмотрены мысленные эксперименты с идеальной тепловой машиной Карно, в которых было показано, что максимальный КПД тепловой машины не зависит от используемого в ней рабочего вещества и определяется только температурами нагревателя и холодильника.
Известны также мысленные эксперименты Густава Кирхгофа и Вильгельма Вина, связанные с термодинамикой излучения.
Ряд мысленных экспериментов лежит в основе релятивистской электродинамики и общей теории относительности. В частности, это мысленный эксперимент с «лифтом Эйнштейна», в котором постулируется невозможность локального эксперимента, позволяющего установить, находимся ли мы в ускоряющейся системе отсчёта или во внешнем гравитационном поле, и парадокс Эренфеста с вращающимся диском.
В некоторых случаях мысленный эксперимент обнаруживает противоречия теории и «обыденного сознания», что далеко не всегда является свидетельством неверности теории. Так, знаменитый парадокс близнецов является, в сущности, мысленным экспериментом, демонстрирующим неприменимость «обыденного сознания» в релятивистской физике. Апории Зенона («Стадион», «Ахиллес и черепаха», «Стрела») также являются мысленными экспериментами, демонстрирующими логическую противоречивость представлений о дискретности пространства и времени.
Эксперимент мысленный
Мысленный эксперимент — это метод научного познания, который заключается в получении нового или проверке имеющегося знания путём конструирования идеализированных объектов и манипулирования ими в искусственно (условно) задаваемых ситуациях. Метод мысленного эксперимента относится к области научно-теоретического знания (см. Методы научного познания) и представляет собой систему мысленных, практически не осуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами. Мысленный эксперимент может выступать как самодостаточный (который в принципе не может быть реализован на практике, а часто и модельно) или рассматриваться как «воспроизведение» будущего реального эксперимента (см. Эксперимент). Будучи теоретическими моделями реальных ситуаций, мысленные эксперименты проводятся в целях выяснения согласованности основных принципов теории.
Характерной чертой научно-теоретического мышления является применение абстрактных объектов. Исследователь, развивая теорию, всегда манипулирует в своём воображении с особыми образами действительности, которые схватывают в обобщённой форме наиболее существенные признаки изучаемых явлений. Такие образы суть абстрактные объекты теоретического уровня знаний. Построение абстрактных объектов как теоретических образов реальной действительности и оперирование ими с целью изучения существенных характеристик действительности составляют задачу мысленного эксперимента. Поэтому роль мысленного эксперимента особенно велика в процессе зарождения нового теоретического знания.
В методологии науки мысленный эксперимент трактуется, с одной стороны, как мысленный процесс, представляющий план будущего реального эксперимента; с другой стороны, под мысленным экспериментом понимается особый вид мыслительной деятельности, при котором не просто продумывается ход реального эксперимента, а осуществляется такая комбинация мыслительных образов, которые в действительности вообще не могут быть реализованы. Понятие мысленного эксперимента в первом аспекте ещё не раскрывает его сущности и специфики как особого метода познания; такое раскрытие даётся лишь при втором понимании метода, хотя грань между ними весьма относительна. Любой мысленный эксперимент начинается как продумывание практически осуществимой операции, причём между продумыванием реального и осуществлением мысленного эксперимента трудно провести резкое различие, что, однако не даёт повода к их отождествлению. Различие между мысленным экспериментом и продумыванием реальных опытов начинается там, где мысль, отталкиваясь от первоначальных образов, переходит в область практически неосуществимых вещей, идеализированных объектов. Поэтому часто синонимом мысленного эксперимента выступает термин «идеализированный эксперимент».
По своей логической структуре мысленный эксперимент строится по принципам гипотетико-дедуктивного рассуждения, состоящего из двух относительно самостоятельных фаз:
Различают три основных типа мысленного эксперимента:
В современной науке мысленный эксперимент находит широкое применение в фундаментальных исследованиях. По мере усложнения теоретических исследований мысленный эксперимент приобретает всё новые функции. Так, в современном естествознании в связи с использованием метода математической гипотезы он становится одним из основных средств интерпретации математических формализмов. В экономике, демографии и социологии, широкое распространение получили эксперименты на математических моделях экономических, демографических и социальных процессов, проводимые с помощью компьютерных вычислений, позволяющие одновременно манипулировать различными комплексами экспериментальных факторов, берущимся в их взаимодействии между собой. Особым видом мысленного эксперимента здесь являются и сценарные разработки возможного развития хода событий.
8 мысленных экспериментов
Вы любите эксперименты? Наверное, как люди любознательные и охочие до новых знаний, скорее всего, да. А знаете ли вы, что эксперименты бывают не только реальные, проводящиеся в специальных учреждениях или полевых условиях, с реальными людьми и использованием специализированных материалов, а ещё и мысленные? Честно говоря, мы и сами столкнулись с ними не так давно, и практически сразу же решили поделиться с вами новой информацией.
Что такое мысленный эксперимент?
Мысленным экспериментом в философии, физике и ряде других наук называется форма познавательной деятельности, где какая-либо ситуация моделируется не в привычном для каждого из нас виде реального эксперимента, а в воображении. Данное понятие впервые было введено в употребление австрийским философом-позитивистом, механиком и физиком Эрнстом Махом.
На сегодняшний день термин «мысленный эксперимент» активно употребляется различными учёными, предпринимателями, политиками и специалистами в различных областях по всему миру. Кто-то из них предпочитает проводить свои собственные мысленные эксперименты, а кто-то приводит всевозможные их примеры, с лучшими образцами которых мы и хотим вас познакомить.
Самые интересные мысленные эксперименты
Как и стало понятно из названия, всего мы рассмотрим восемь экспериментов.
Философский зомби
Представьте себе ожившего мертвеца. Но не зловещего, а такого скромного, безобидного, похожего на обычного человека. Единственное, что отличает его от людей, это то, что он не может ничего чувствовать, не обладает осознанным опытом, однако в состоянии повторять за людьми их действия и реакции, к примеру, если его обжечь огнём, он искусно сымитирует боль.
Если бы такой зомби существовал, это пошло бы вразрез с теорией физикализма, где восприятие человека обусловлено только процессами физического плана. Философский зомби также никак не соотносится и с бихевиористскими воззрениями, согласно которым любые проявления, желания и сознание человека сведены к поведенческим факторами, а такого зомби невозможно отличить от обычного человека. Данный эксперимент частично касается также и проблемы искусственного разума, ведь на месте зомби может быть и пресловутый андроид, способный копировать человеческие повадки.
Квантовый суицид
Второй эксперимент касается квантовой механики, но здесь меняется позиция восприятия — с позиции очевидца на позицию участника. Взять для примера кота Шредингера, стреляющего себе в голову из ружья с механизмом, работающем на распаде радиоактивного атома. Ружьё может дать осечку в 50% случаев. Когда нажимается курок, происходит столкновение двух квантовых теорий: «копенгагенской» и многомировой.
По первой, кот не сможет быть в двух состояниях одновременно, т.е. он будет либо жив, либо мёртв. Но согласно второй, любая новая попытка выстрела как бы разделяет вселенную на две альтернативы: в первой кот жив, во второй – мёртв. Однако альтер-эго кота, оставшееся жить, так и останется в неведении о своей кончине в параллельной реальности.
Автор эксперимента, профессор Макс Тегмарк, склоняется к теории мультивселенной. Но большая часть специалистов в области квантовой механики, которые были опрошены Тегмарком, доверяет «копенгагенской» квантовой теории.
Яд и вознаграждение
Комната Марии
Эксперимент должен навести на мысли о разнице между реальным опытом и знаниями о нём.
Вообразите чёрно-белую комнату, в которой сидит за чёрно-белым монитором девушка Мария. Она является специалистом по нейрофизиологии зрения. Ни разу она не видела цвета, но знает всё о том, как человек на него реагирует: что испытывает при виде красной розы или синего неба и т.д. Вопрос: может ли узнать Мария что-либо новое, увидев цвет сама?
Здесь опровергается знание физикалистов, которые считают, что знанием является только знание о фактах физических. Но и некоторые философы склонны считать, что личное «цветовое» переживание не поразит Марию. Даже если пошутить над девушкой, дав ей вместо обычного банана синий, теоретическая база Марии поможет ей отреагировать верным образом.
Лотерея на выживание
Казалось бы, всё по справедливости, однако в таком мире жить хочется не особо. Но всё же появляется повод подумать о том, оправдано ли самопожертвование, и какова грань между убийством и невмешательством. Но здесь есть и ещё кое-что: человек может многими способами довести себя до предела, но виноват ли он в этом, и насколько осознан он был в течение жизни?
Занавес неведения
Прекрасный эксперимент на тему социальной справедливости.
Пример: всё, что касается социальной организации, доверено определённой группе людей. Чтобы та концепция, которую они придумали, была максимально объективной, эти люди были лишены знаний о своём статусе в обществе, принадлежности к классам, коэффициенте интеллекта и других личных качествах, которые могут гарантировать конкурентное превосходство – это всё и есть «занавес неведения».
Вопрос состоит в том, какую концепцию организации общества выберут люди, будучи неспособными к учёту своих собственных личных интересов?
Китайская комната
Человек, который не знает китайского языка, находится в комнате с корзинами, наполненными иероглифами. В его распоряжении подробное пособие на родном языке, объясняющее законы сочетания необычных знаков. Понимать значение всех иероглифов не нужно, т.к. применяются только правила начертания. Но в процессе работы с иероглифами можно создать текст, ничем не отличающийся от письменной речи жителя Китая.
За дверью комнаты стоят люди, передающие затворнику карточки с вопросами на китайском языке. Наш герой, учитывая правила из учебника, отвечает на них – его ответы для него смысла не имеют, однако для китайцев вполне логичны.
Если представить героя в качестве компьютера, учебник – в качестве информационной базы, а послания людей – в качестве вопросов компьютеру и ответов на них, эксперимент покажет ограничения возможностей компьютера и его неспособность к тому, чтобы овладеть мышлением человека в процессе простого реагирования на исходные условия посредством запрограммированного способа.
Помимо этого, эксперимент рекомендует отказаться от механического подхода к образованию, т.к. даже отработанный навык решения какой-либо задачи ещё не является показателем того, что обучающийся понимает смысл производимых действий.
Теорема о бесконечных обезьянах
Исходя из этого эксперимента, абстрактная обезьяна, если будет в хаотичном порядке бить по клавишам печатного механизма в течение вечности, в один из моментов сможет напечатать любой текст, заданный изначально, например, «Гамлета» Шекспира.
По воплощению этого эксперимента в жизнь даже были предприняты попытки: преподаватели и студенты Плимутского университета собрали две тысячи долларов, чтобы выдать шести макакам в зоопарке компьютер. Прошёл месяц, но «испытуемые» так и не достигли успеха – их литературные наследие содержит всего пять страниц, где преобладает буква «S». Компьютер же был практически полностью уничтожен. Но сами экспериментаторы сказали, что извлекли из своего проекта много полезного.
Вы можете придумать и какие-то свои необычные мысленные эксперименты – для этого нужно лишь включить голову и пошевелить мозгами. А не задумывались ли вы, кстати говоря, о том, что многие из нас практически каждый мысленно проводят всевозможные эксперименты с участием, например, себя, кого-то из близких или даже домашних животных? В следующий раз, представляя какую-нибудь ситуацию, запишите на бумаге или вообще опубликуйте – быть может, ваши идеи получат неплохое развитие.