十大的著名的思想实验，你读过几个？

10、电车难题（The Trolley Problem）

“电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一，其内容大致是：一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来，并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是，你可以拉一个拉杆，让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题，那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况，你应该拉拉杆吗？

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解读：

电车难题最早是由哲学家Philippa Foot提出的，用来批判伦理哲学中的主要理论，特别是功利主义。功利主义提出的观点是，大部分道德决策都是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的。

从一个功利主义者的观点来看，明显的选择应该是拉拉杆，拯救五个人只杀死一个人。但是功利主义的批判者认为，一旦拉了拉杆，你就成为一个不道德行为的同谋——你要为另一条轨道上单独的一个人的死负部分责任。然而，其他人认为，你身处这种状况下就要求你要有所作为，你的不作为将会是同等的不道德。

总之，不存在完全的道德行为，这就是重点所在。许多哲学家都用电车难题作为例子来表示现实生活中的状况经常强迫一个人违背他自己的道德准则，并且还存在着没有完全道德做法的情况。

灵遁者：现实情况下，大多数人不会有作为。因为无论做出什么选择，都会是不道德。那么我为什么要做呢？所以不会做的。但做与不做都是不道德的，都要承担相同的法律责任，那么大多数人就会做的。而且会选择救5那五个人。为什么呢？人性公理十的推论：选择是博弈的结果。那么选择站在大多数人的旁边，是大多数人的意识，社会关系决定了这种潜意识。不能说5个人的生命大于一个人的生命，但5个人，就是比一个人多。人们会倾向选择得到多，而不是少。但如果那个人是特别的人，比如自己的母亲，比如自己国家的总理，那么选择救一个人，就是合理的。

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9、空地上的奶牛（The Cow in the field）

认知论领域的一个最重要的思想实验就是“空地上的奶牛”。它描述的是，一个农民担心自己的获奖的奶牛走丢了。这时送奶工到了农场，他告诉农民不要担心，因为他看到那头奶牛在附件的一块空地上。

虽然农民很相信送奶工，但他还是亲自看了看，他看到了熟悉的黑白相间的形状并感到很满意。过了一会，送奶工到那块空地上再次确认。那头奶牛确实在那，但它躲在树林里，而且空地上还有一大张黑白相间的纸缠在树上，很明显，农民把这张纸错当成自己的奶牛了。

问题出现了，虽然奶牛一直都在空地上，但农民说自己知道奶牛在空地上时是否正确？

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解读：

空地上的奶牛最初是被Edmund Gettier用来批判主流上作为知识的定义的JTB（justified true belief）理论，即当人们相信一件事时，它就成为了知识；这件事在事实上是真的，并且人们有可以验证的理由相信它。

在这个实验中，农民相信奶牛在空地上，且被送奶工的证词和他自己对于空地上的黑白相间物的观察所证实。而且经过送奶工后来的证实，这件事也是真实的。尽管如此，农民并没有真正的知道奶牛在那儿，因为他认为奶牛在那儿的推导是建立在错误的前提上的。Gettier利用这个实验和其他一些例子，解释了将知识定义为JTB的理论需要修正。

灵遁者：黑白相间的纸片不是奶牛，而农民那是奶牛，所以是不正确的。真正的奶牛，是在空地上，但他没有看到的。或者他看到了假象。就好像说，我们答选择题abcd，你随便选了一个b，结果蒙对了。其实你并不清楚b为什么对，所以你答对了，不等于你会这道题。

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8、定时炸弹（The Ticking Time Bomb）

如果你关注近几年的政治时事，或者看过动作电影，那么你对于“定时炸弹”思想实验肯定很熟悉。它要求你想象一个炸弹或其他大规模杀伤性武器藏在你的城市中，并且爆炸的倒计时马上就到零了。在羁押中有一个知情者，他知道炸弹的埋藏点。你是否会使用酷刑来获取情报？

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解读：

与电车难题类似，定时炸弹情景也是强迫一个人从两个不道德行径中选择的伦理问题。它一般被用作对那些说在任何情况下都不能使用酷刑的反驳。它也被用作在极端形势下法律——就像美国的严禁虐囚的法律——可以被放在第二位的例子。

归功于像《24小时》的电视节目和各种政治辩论，定时炸弹情景已成为最常引用的思想实验之一。今年早些时候，一份英国报纸提出了更为极端的看法。这份报纸提议说，如果那个恐怖分子对酷刑毫无反应，那么当局者是否愿意拷打他的妻子儿女来获取情报。

灵遁者：答案的选择和电车难题确实一样。多数人是会使用酷刑的。甚至对他的家人使用。电影就是这样放的。因为这个炸弹的威力，太大了。有可能损伤到我们自己，我们的家园，千万人的生命。这种责任会让执法者，更有执法力度。哪怕要为此付出代价。

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7、爱因斯坦的光线（Einstein’s Light Beam）

爱因斯坦著名的狭义相对论是受启于他16岁做的思想实验。在他的自传中，爱因斯坦回忆道他当时幻想在宇宙中追寻一道光线。他推理说，如果他能够以光速在光线旁边运动，那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”。

对于爱因斯坦，这个思想实验证明了对于这个虚拟的观察者，所有的物理定律应该和一个相对于地球静止的观察者观察到的一样。

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解读：

事实上，没人确切知道这意味着什么。科学家一直都在争论一个如此简单的思想实验是如此帮助爱因斯坦完成到狭义相对论这如此巨大的飞跃的。在当时，这个实验中的想法与现在已被抛弃的“以太”理论相违背。但他经过了好多年才证明了自己是正确的。

灵遁者：这个其实就是物理定域实在性，空间对称性。我在《见微知著》中有详细的论述。其实这个和epr佯谬也能扯上关系。大家可以去了解一下。

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6、特修斯之船（The Ship of Theseus）

最为古老的思想实验之一。最早出自普鲁塔克的记载。它描述的是一艘可以在海上航行几百年的船，归功于不间断的维修和替换部件。只要一块木板腐烂了，它就会被替换掉，以此类推，直到所有的功能部件都不是最开始的那些了。

问题是，最终产生的这艘船是否还是原来的那艘特修斯之船，还是一艘完全不同的船？如果不是原来的船，那么在什么时候它不再是原来的船了？哲学家Thomas Hobbes后来对此进来了延伸，如果用特修斯之船上取下来的老部件来重新建造一艘新的船，那么两艘船中哪艘才是真正的特修斯之船？

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解读：

对于哲学家，特修斯之船被用来研究身份的本质。特别是讨论一个物体是否仅仅等于其组成部件之和。一个更现代的例子就是一个不断发展的乐队，直到某一阶段乐队成员中没有任何一个原始成员。

这个问题可以应用于各个领域。对于企业，在不断并购和更换东家后仍然保持原来的名字。对于人体，人体不间断的进行着新陈代谢和自我修复。这个实验的核心思想在于强迫人们去反思身份仅仅局限在实际物体和现象中这一常识。

灵遁者：研究物体和人是不同的。物体没有“我”的概念，我是不是我了，它无法判定。判断的人是拥有船的人。和量变到质变是有关系的。和真伪也有关系。根据人性公理六：真伪的概念存在，但无法界定。也就是说，这种界定这船是不是特修斯船了的标准是不存在的。不同的人，不同的环境会决定这种反应。所以现实生活中，你说它是也行，不是也行。

但从联系的角度来讲，没有过去，就没有现在。所以从这个角度讲，即使换了全部零件后，它还是特修斯船。就好比我们说乔布斯走了，苹果公司就不是苹果公司了吗？马云不再是阿里巴巴董事长了，阿里巴巴就不是阿里巴巴了吗？王石退出万科了，我们能说万科不是万科吗？美国之父华盛顿去世了，和他同时代的美国人也都去世了，你能说现在的美国不是美国了吗？所以概念是随时间变的，但和过去是有关系的。联系的观点看问题，很重要。

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5、伽利略的重力实验（Galileo’s Gravity Experiment）

为了反驳亚里士多德的自由落体速度取决于物体的质量的理论，伽利略构造了一个简单的思想实验。根据亚里士多德的说法，如果一个轻的物体和一个重的物体绑在一起然后从塔上丢下来，那么重的物体下落的速度快，两个物体之间的绳子会被拉直。

这时轻的物体对重物会产生一个阻力，使得下落速度变慢。但是，从另一方面来看，两个物体绑在一起以后的质量应该比任意一个单独的物体都大，那么整个系统下落的速度应该最快。这个矛盾证明了亚里士多德的理论是错误的。

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解读：

这个思想实验帮助证明了一个很重要的理论：无论物体的质量，不考虑阻力的情况下，所有物体自由落体的速率都是一样的。

灵遁者：这是关于惯性问题的考虑。我对这个问题也很好奇，考虑了很多。惯性的本质原因是由于引力。关于惯性的一些推论，大家可以看看下文。

而我关于惯性的思考，在第四十九章，列出了以下几点：

1、任何过程要考虑时间，考虑时间就要涉及速度。速度的上限是光速。所以惯性作用的速度也是光速。超距作用不可想象，没有理论基础，也没有实质想象的实验，包括量子纠缠也不算。

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2、任何具有质量的物质具有惯性，任何具有能量的东西也具有惯性。能量本身就是具有惯性的。就说明这是一种普遍的性质。就要考虑到物质或能量的整体。而这样东西就是时空，就是引力场。惯性与距离无关，因为这是一种性质。我们不能说A物质对B物质的惯性是多少。没有这样的说法。我们只是说A物质的惯性怎样，B物质的惯性咋样？说惯性作用的速度是光速，是说物体抵抗运动状态改变的速度是光速。但有一个不争的事实是——任何时候，物体都具有惯性。也就是从某种意义上来说，任何物体在任何时刻，都处于在抵抗运动状态改变态中，且这种反应速度是光速。就好比一个静止的杯子，它在以“光速”保持静止的这样的状态。这种思维带来一种“变态”情况，就是任何静止和运动的物体，都处于隐形“光速”中。所以爱氏的光速不变理论，是真理！就是这一点，才是惯性让人难以想象的地方！但一定要明白，这种光速不变的性质是由于时空赋予的。我曾经就此写过文章。在这里就不展开讨论了。

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再重复一遍，任何物体在任何时刻，都以光速来抵抗运动状态的改变！即都以“光速”来保持原来运动状态的性质，就是惯性。这才是惯性的真面目！但惯性的本质是引力场，是时空。即我常说的引力是惯性的源泉。大家此刻看看爱氏质能方程>

我们的认识还没有完。我们很早就知道了惯性质量和引力质量相等。但很多人认为是偶然。我相信看了此书，你就不会这样认为了。引力还是惯性的源泉，是引力质量和惯性质量相等的根本原因。

而引力的本质是时空，不是时空弯曲。那么牛顿引力和爱氏引力理论的区别是什么？两者没有对错，但爱氏理论更彻底，适用范围更广。但牛顿引力是更方便我们理解的，只要上过高中，就懂了。而爱氏理论，却不是这样的。

我可以用一个类比，来给大家展示两者的区别。两者就好比点和体的区别。牛顿引力是“点”，而爱氏引力是“整体”。

3、根据上面的思考，我们可以得出。惯性大小其实和距离没有关系。因为这是一种性质，处于引力场中的物体，都具有这种性质。你对于地球的惯性是多大，那么对于其他星球而言也是多大。

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4、引力质量和惯性质量相等的根本原因，就在于他们同属一个体系的东西。那就是“引力理论体系”。都与引力场有关。都以质量为量化衡量的标准。惯性强调“自身”状态是咋样的，而引力强调“与它物”的作用状态是咋样的。与其他物体的作用状态，就必须考虑距离，和引力常数。这是引力和惯性的区别。

5、所以狭义相对性原理和广义相对性原理是没有错的，也是基于此的。引力场中，物体惯性的存在与参考系无关！因为惯性的“光速”作用是恒定的。所以一切坐标系（包括非惯性系）都是平权的，即客观的真实的物理规律，应该在任意坐标系下均有效。我不知道爱氏本人，是否也思考到关于惯性的这点认识。但他一定是通过引力质量和惯性质量相等去认识狭义相对性原理和广义相对性原理的。

摘自独立学者，科普作家灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》

4、猴子和打字机（Monkeys and Typewriters）

另一个在流行文化中占了很大分量的思想实验是“无限猴子定理”，也叫做“猴子和打字机”实验。定理的内容是，如果无数多的猴子在无数多的打字机上随机打字，并持续无限久的时间，那么在某个时候，它们必然会打出莎士比亚的全部著作。

猴子和打字机的设想在20世纪初被法国数学家Emile Borel推广，但其基本思想（无数多的人员和无数多的时间能产生任何/所有东西）可以追溯至亚里士多德。

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解读：

简单来说，“猴子和打字机”定理是用来描述无限的本质的最好方法之一。人的大脑很难想象无限的空间和无限的时间，无限猴子定理可以帮助理解这些概念可以达到的宽度。猴子能碰巧写出《哈姆雷特》这看上去似乎是违反直觉，但实际上在数学上是可以证明的。

这个定理本身在现实生活中是不可能重现的，但这并没有阻止某些人的尝试：2003年，一家英国动物园的科学家们“试验”了无限猴子定理，他们把一台电脑和一个键盘放进灵长类园区。可惜的是，猴子们并没有打出什么十四行诗。根据研究者，它们只打出了5页几乎完全是字母“s”的纸。

灵遁者：该实验思想不可说，不可说，没有逻辑。要完成莎士比亚的著作，属于无稽之谈。用数学方法，只能用概率来说。那这个概率，大家去相信一下，是多少。恐怕也是无限小的数字。所以不可能实现。

3、中文房间（The Chinese Room）

“中文房间”最早由美国哲学家John Searle于20世纪80年代初提出。这个实验要求你想象一位只说英语的人身处一个房间之中，这间房间除了门上有一个小窗口以外，全部都是封闭的。

他随身带着一本写有中文翻译程序的书。房间里还有足够的稿纸、铅笔和橱柜。写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中。根据Searle的理论，房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复。虽然他完全不会中文，Searle认为通过这个过程，房间里的人可以让任何房间外的人以为他会说流利的中文。

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解读：

Searle 创造了“中文房间”思想实验来反驳电脑和其他人工智能能够真正思考的观点。房间里的人不会说中文；他不能够用中文思考。但因为他拥有某些特定的工具，他甚至可以让以中文为母语的人以为他能流利的说中文。

根据Searle，电脑就是这样工作的。它们无法真正的理解接收到的信息，但它们可以运行一个程序，处理信息，然后给出一个智能的印象。

灵遁者：同意上述观点。做一个补充，就是人工智能为什么不能超越人。往往就在于人的能动性，会因环境做更为灵敏的。

不能超越人类的原因有四：

1、人工智能是“被”制造出来的。它的局限性，在于人。

2、大脑智慧经过几百万年的发展，是人类还是一个海中生物的时候，就已经在发展了。它形成和机制，是人工智能不能重走和模仿的。

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3、人类大脑的智能在于“个性”。大脑内部塑造”性格“，塑造”行为“的模式是随环境刺激可变化的东西。人工智能对于环境刺激可以发生程序变化，但永远无法形成这种永久的”性格“和”个性烙印“

4、人类智能是一个需要亿万细胞，协作，产生化学反应，电流刺激的自然产物。人工智能是一个程序，软件，芯片”设计“的”纯“电流反应。即使是1岁的大的婴儿的吃饭能力，学习认识世界的能力，也是人工智能所无法模拟的。

有人说给人大脑内安装一个芯片，这样他即具有人的智能，又具有”电脑“智能，结果就是超于大脑。我依然持高度怀疑态度。脑细胞，芯片，脑神经，如何建立一个互相识别，互相融洽的激烈的化学反应机制。人类大脑实现今天的智慧，走了几百万年。人工智能呢。

在心理学上，意识具有四个特性：

1、意向性。意向性是指人的意识能在某个事物或某件事上集中多长时间，这种多是主观的。这也是人工智能不擅长的。比如你到砂锅店，你对机器人说给我来份宽粉砂锅，机器人能听懂。可是当你跟机器人说，给我来份大宽砂锅，机器就懵了。但老板听了，就知道了客人要宽粉砂锅。这是我在砂锅店听到的。老板一点不迷糊。这就是人的能动性。再比如说，人会根据说话的对象，来理解话语。比如你跟一个女孩在浪漫的气氛下，你对女孩说：“我们聊点敏感话题行吗？”女孩大概就懂你要私密话题了。这时候你跟她说：“你怎么看待朝鲜问题？”她会打死你。哈哈，这是个笑话，但确实是有意义的。因为机器人听不懂的。同样，你跟一个军人说：“我们聊点敏感话题行吗？”他就会想你要聊政治敏感话题。这就是人的思维。你跟机器人说：“我们聊点敏感话题行吗？”你觉得它会以什么身份来想问题。

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2、统一性。统一性指的是意识是很难分开的。例如，当某人一边开车一边打电话，此人是不可能在两件事上都集中意识。这就是我们通常所说的“一心不能二用。”意识具有这种统一整体性。因为神经意识是相互联系的。意识专注了电话内容，就对开车内容减少关注。

无疑人工智能在这方面，可以独领风骚，比之人类强了很多。

3、选择性。选择性是有关人能注意到某些事情，却没有注意到另外的事情。例如，在一个鸡尾酒会，某个人提到你的名字，当时你和那个人都同时跟不同的人群在聊天，但你却注意到了他（她）提到了你的名字。

4、短暂性。短暂性又叫改变的倾向，是威廉詹姆士所描述的意识就像一条小河里的河水。我举一个例子，你现在闭上眼睛，想象自己在一条路上开车，这条路你是熟悉的。你脑中会不断跳跃过画面，但你发现这些画面很“短暂”，你甚至会很快跳跃到另一个地方的一条路上。你无法阻止这种跳跃。

而且你试着说我要把我熟悉的这条路上的一个个建筑，逐一在大脑中呈现，可是你发现自己做不到完整的陈述。总是会跳过一些点建筑，跳跃过后，你才发现，刚才那个点没有出现在我的大脑中。

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就这个意识的特性，对于人工智能来说，是望尘莫及的。而且程序员是很难这样去“设计”的。因为这将导致人工智能工作的不可靠性。

还有一个点是大家要知道的，就是关于人工智能“超越”人类的定义，是比较模糊的。你怎么定义超越？

就好比我们日常生活中说某人比某人强，这个算超越吗？没有前提条件，陌生人是不太理解的。熟人之间会意会，明白对方在说什么。

陌生人之间，我们必须说清楚，某人比某人强，是工作方面，或身体方面，或钱财方面等等。总之要有前提。

所以说人工智能要超越人类，一般我们说是全方面超越。如果单从计算角度来说，人工智能已经超越人类了。

还有一个关于超越的感性的定义，就是谁决定谁，谁是主动的。显然就目前而言，人类是主动的，人类决定人工智能的方向。

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​如果有一天人类变成被动，被人工智能掌控，那么也可以说这时候人工智能超越了人类。这个定义不明确，但大家都会认同。

就像有些人说的那样：“人能创造机器人，但是机器人永远都创造不了人。就凭这一点，机器人就无法取代人类。”其实关于人工智能和人类意识的话题，更多的不是在未来，而且还包括过去。也就是人类的进化史，已经为人类在智能方面，积攒了无法超越的过程。

如果人类恐惧人工智能，害怕人工智能在意识到自我之后，朝人类开枪的话，在今天就可以设置一个终极bug。也就是当人工智能在意识到自我之后，该bug行使人类的意志。人类还是在充当“上帝”的角色。

所以人工智能不可怕，可怕的还是人。人如果要设计出“心怀恶意”的人工智能，那么我们其实不是对抗人工智能，我们是跟自己对抗。和飞机，大炮，导弹不是一个概念吗？

我们不是和枪支做斗争，我们不是和导弹在战斗，我们是和拥有和制造这些东西的人在斗争。世界上的每个国家，都是以威慑力来对抗威慑力。因为没有威慑力，就不可避免的被威慑，这就是人类。

至于在哲学层面的讨论，我觉得马克思已经做了很严密的论证，就不多论述。

2薛定锷的猫（Schrodinger’s Cat）

薛定锷的猫最早由物理学家薛定锷提出，是量子力学领域中的一个悖论。其内容是：一只猫、一些放射性元素和一瓶毒气一起被封闭在一个盒子里一个小时。

在一个小时内，放射性元素衰变的几率为50%。如果衰变，那么一个连接在盖革计数器上的锤子就会被触发，并打碎瓶子，释放毒气，杀死猫。因为这件事会否发生的概率相等，薛定锷认为在盒子被打开前，盒子中的猫被认为是既死又活的。

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解读：

简而言之，这个实验的核心思想是因为事件发生时不存在观察者，盒子里的猫同时存在在其所有可能的状态中（既死又活）。薛定锷最早提出这个实验是在回复一篇讨论量子态叠加的文章时。

薛定锷的猫同时也说明了量子力学的理论是多么令人无法理解。这个思想实验因其复杂性而臭名昭著，同时也启发了各种各样的解释。其中最奇异的就属 “多重世界”假说，这个假说表示有一只死猫和一只活猫，两只猫存在在不同的宇宙之中，并且永远不会有交集。

灵遁者：薛定谔的猫不可能存在。这种假想不可信想象，在哲学上不可说。我在《见微知著》中论述过。大家可以去看看。内容长，就不摘录在这里了。

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1、缸中的大脑（Brain in a Vat）

没有比所谓的“缸中的大脑”假说更有影响力的思想实验了。这个思想实验涵盖了从认知学到哲学到流行文化等各个领域。这个实验的内容是：想象有一个疯狂科学家把你的大脑从你的体内取出，放在某种生命维持液体中。大脑上插着电极，电极连到一台能产生图像和感官信号的电脑上。

因为你获取的所有关于这个世界的信息都是通过你的大脑来处理的，这台电脑就有能力模拟你的日常体验。如果这确实可能的话，你要如何来证明你周围的世界是真实的，而不是由一台电脑产生的某种模拟环境？

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解读：

如果你觉得这听起来很像《黑客帝国》，那么你说对了。这部电影以及其他一些科幻作品，都是在这个思想实验的影响下创作出来的。这个实验的核心思想是让人们质疑自身经历的本质，并思考作为一个人的真正意义是什么。这个实验的最初原型可以一直追溯至笛卡尔。

在他的《Meditations on the First Philosophy》一书中，笛卡尔提出了能否证明他所有的感官体验都是他自己的，而不是由某个“邪恶的魔鬼”产生的这样的疑问。笛卡尔用他的经典名言 “我思故我在”来回答这个问题。不幸的是，“缸中的大脑”实验更为复杂，因为连接着电极的大脑仍然可以思考。

这个实验被广泛的讨论着，有许多对于此实验前提的反驳，但仍没有人能有力的回应其核心问题：你究竟如何才能知道什么是真实？

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灵遁者：《黑客帝国》拍的不错，确实很有启发意义。正好这个电影我看过，正好这个问题我也思考过。不过我是第一次看到这个“缸中的大脑”思想实验的。上面这十大思想实验，我大概之前零散的看过6个。是一个读者，建议我看看这个十大思想实验，我才发现自己看过6个。然后他建议我写出自己的观点，所以我才有今天这个点评。

关于这个缸中的大脑的问题，我正好思考过。答案是公理六：“真伪的概念存在，但无法界定。”正好我在论述的时候，就提到了《黑客帝国》的这个拍摄。所以今天看到了，也很高兴。具体的分析，大家在《探索生命》中可以看到，内容还比较多。网上也有搜一下就知道了。

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中国独立学者，科普作家，国学起名师灵遁者整理提供。

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