 “理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”——爱因斯坦。 一、爱因斯坦如何解决难题。 爱因斯坦是科学史上的一位传奇，他的相对论颠覆了人类对这个世界的认识，把物理学和我们带向的新的世界。而这很大程度上取决于爱因斯坦的一种与众不同的能力，即仅通过想象现实场景来论证复杂的科学概念。爱因斯坦称之为“Gedanken experiments”，也就是“思想实验”。 爱因斯坦可以说是历史上最擅长“思想实验”的人了，当然这跟他研究的领域也有关系，他研究的东西很多都是无法在现实中做实验的，只能通过思想来达成，思想实验需要的是想象力和思维能力。 爱因斯坦在16岁时曾梦见自己追逐一束在空间中穿梭的光线。正是从那时起，他开始思考追逐一束光时会发生什么。爱因斯坦推论：如果以某种方式追上光，那么你将会看到光在空间中静止。但是光是不可能在空间中静止的，否则它就不是光了。后来他得出了“光速不变原理”，即光速对任何观察者（不同参照系）来说都是相同的，而这个原理成为了相对论的基石假设，颠覆了经典力学中的绝对时空观。 思想实验是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。但是我们也可以把“思想实验”的思维方式推及现实生活中，只要是你现实中无法做到的，都可以使用想象和思维能力去进行实验。 二、思考无法实践的问题。 很多问题不可能在现实中操作。有些是不能做，违背道德，有些是无法做，科技还达不到。比如爱因斯坦的几个经典思想实验，包括“追逐光束”、“电梯实验”等等，都是当时技术做不出来的。 还有些是不能做的，比如一些伦理学的思想实验。比如伦理学领域最为知名的思想实验之一“火车难题”。说是一个疯子把五个无辜的人绑在铁轨上。一辆火车朝他们驶来，并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是你有一个开关，可以让火车开到另一条轨道上。但是另一条轨道上也绑了一个人。这种情况下，你应该按下开关吗？ 根据功利主义“为最多的人提供最大的利益”的原则，自然应该按。但是一旦按下开关，你就成为一个不道德行为的同谋，需要为那个死者负责。但是另一些人认为，只有你能选择，就需要有所选择，不作为是同等的不道德。不存在完全的道德行为。 另外，思想实验还是很好的大脑体操，可以锻炼大脑的思维能力。人的大脑可塑性非常强，经常用的和不经常用的，思维能力完全不一样。经常刻意的调动大脑去思考，不仅能够在大脑内建立更多的神经通路，还能更好的解决问题。 三、日常生活中的思想实验。 在应用思想实验的方法的时候，可以使用查理芒格提到的全归因治学法，总应用基础学科的基础思维模型分析和思考。 归因：什么导致了这个结果？遇到现象拆解成最基本、最底层的思维模型，思考有哪些模型共同作用，造成了这个现象。 替代：替换掉哪些因素会更好？思考更改、添加、或者删除哪些因素、怎么调整，可以让结果更好。 预演：做了这些调整之后，会产生什么样的结果，改变的程度如何？ 我们经常说的复盘其实就是一种思想实验，包含了归因，预演，验证等多种角度，所以复盘算是一种思想实验的综合应用。 反驳：根据给定的条件，推理然后得出悖论，就能反驳一些观点。比如一些人声称：上帝是无所不能的。那么有人就问了，上帝无所不能的话，那他能不能创造出他自己搬不动的石头呢？ 如果不能创造这样的石头，说明他不是无所不能。 如果能创造这样的石头，那上帝搬不动这块石头，说明他不是无所不能。 所以只用思想就证明了上帝无所不能的谬论。关于上帝无所不能的逻辑悖论非常多，教徒们有无数理由证明上帝的神圣，而这些悖论他们假装看不见。 四、一些有趣的思想实验。 除了上面提到的，还有很多有趣的思想实验。 庄子在《天下篇》中，就有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”这样的例子，来论证物质的无限可分。这个理念类似“二分法悖论”，假设一直乌龟在你前面100米处，你能追上它吗？你你跑到它现在的位置需要时间，所以当你跑到它现在的位置的时候，它已经向前走了一段距离，你再跑到它现在的位置的时候同样需要一段时间，这段时间里面，它又向前走了一段距离，每次都这样。所以，理论上你永远追不上它。好像有道理，但是又跟事实相悖，那么那里出了问题呢？ 伽利略仅用思想就推翻了亚里士多德“越重的物体下落越快”的理论，现在看上去好像理所当然，但是这个理论被认可了2000多年，伽利略的结论的结论在当时就是毁三观但是正确的思想。 大家应该都知道“两个铁球同时着地”的故事，伽利略在没做实验的时候就找到破绽了。他是这样思考的：两个球一重一轻，用绳子连起来，一起下落。假设“越重的物体下落越快”成立。一方面，轻的球下落速度慢，重的球下落速度快，在绳子的牵引下整体速度将会介于两者分别下落的速度之间。 另一方面，将两个球作为一个整体考察，其质量比任意一个单球都要重，因此下落速度比任意一个球单独下落速度都要快。于是得出矛盾，这个矛盾证明了亚里士多德的理论是错误的。 爱因斯坦有很多经典的思想实验，其中一个就是“电梯思想实验”。想象你身处一个密闭的电梯中，发现自己漂浮其中，那么你如何区分自己是在太空中失重还是跟着电梯在地球的引力场中做自由落体运动？相反，如果你踏踏实实地被吸在电梯的地面上，你又如何判断电梯是在太空中做加速运动还是电梯静止在地球表面？爱因斯坦根据这个思想实验提出了等效原理，认为引力与惯性力是等效的，这是广义相对论的基本原理和核心。 让猴子在键盘上随机敲，敲出一部《红楼梦》可能么？来看“猴子和打字机”实验。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，它们必然会打出四大名著的全部著作。 “猴子和打字机”定理是用来描述无限的本质，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《红楼梦》这看上去似乎是违反直觉，但在数学上是可以证明的。 还有一个“祖父悖论”，是一个关于时间旅行的悖论。如果一个人穿越时空回到过去，在自己的祖父结婚之前杀死了自己的祖父，会发生什么？如果杀死了你的祖父，那么你就从未诞生；如果你从未诞生，如何回到以前做这件事。这个悖论被一些人用来证明时间旅行的不可能。 除此之外，缸中的大脑、薛定谔的猫等等，都是非常经典又有趣的思想实验，感兴趣的小伙伴可以自己去了解一下。 总之最严谨的思想实验当然是通过推理和假设，得出无法观测或者不能做实验的结论。但是我们日常生活中也可以用一些不那么严谨的思想实验，帮助自己进行反思、预测和调整，做出更好的选择，同时也是一种“大脑体操”，可以提高自己的思维能力。 |
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