白日夢和思想實驗
我們說一個人愛幻想，就說他愛做白日夢。但是到了科學界和哲學家這裡，有個高大上的名字：思想實驗。
思想實驗不同於俗話的空想和白日夢，它是理論物理學的研究工具，現在更是被哲學領域玩得溜溜轉。科學家可以在腦子裡使用某種設備運行某個簡單實驗，從而證明或者推翻一個假設。
很多時候，物理環境無法達到某些要求，比如真空、比如無阻力等條件，這個思想實驗是我們唯一能夠採用的方法。而思想實驗的成果也很大程度上能夠得到後續科學的證明。
比如慣性、比如萬有引力、比如黑洞和引力波。
下面這張照片聚集了近現代最著名的物理學家，這裡不得不一一列出他們的名字，以示敬意。從左至右分別是：（第三排）皮卡爾德、亨里奧特、埃倫費斯特、赫爾岑、頓德爾、薛定諤、維夏菲爾特、泡利、海森堡、福勒、布里淵；（第二排）德拜、努森、布拉格、克雷默、狄拉克、康普頓、德布羅意、玻恩、玻爾；（第一排）朗繆爾、普朗克、居里夫人、洛倫茲、愛因斯坦、朗之萬、古耶、威爾遜、理查森。下面提到的薛定諤，在第三排左起第6個。
薛定諤的貓
最出名的思想實驗，是物理學的四大神獸之一：“薛定諤的貓”。真正理解量子力學的人寥寥無幾，但是我們都把這隻貓當作量子力學的代名詞，我們只要知道這隻貓並不存在，並且它只是在諷刺量子不確定性就可以了。
事情的起因來自於奧地利物理學家薛定諤，很多人一聽到這個薛姓的科學家，就以為是中國人，其實，薛定諤的全名是埃爾溫·薛定諤（Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger）是一個地地道道的奧地利人。這個名字最初是清末民初的翻譯家翻譯過來的。那時候學術界喜歡把外國人翻譯成中國人名，比如張伯倫、戴高樂、丘吉爾、王爾德、馬克思、高爾基、狄拉克、赫胥黎、福樓拜、莫泊桑等。這是文化氛圍引起的，那時的文人喜歡西方學術，宣傳過來為了讓國人更好接受，就都按國人百家姓翻譯。
扯遠了，讓我們回到那隻神獸。當初薛定諤為了用一個宏觀尺度，來解釋微觀尺度中的物理現象，把微觀物質是粒子還是波，轉變為貓的存在狀態，是生還是死。
薛定諤設計了一個密閉容器，並放入一隻貓和一個機關裝置，而裝置裡放有鐳和氰化物。如果鐳衰變，則會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子，釋放出毒氣害死貓。如果鐳不衰變，則貓還活著。而鐳的衰變是有一定幾率的。所以放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加，貓就應該處於或者和死去兩種狀態的疊加。這就是那隻既生又死的貓。
比薩斜塔實驗
比薩斜塔實驗也叫自由落體實驗。
關於落體運動，古希臘哲學家亞里士多德僅僅憑藉直覺和觀感，曾經作出過這樣的結論：重的物體下落速度比輕的物體下落速度快，落體速度與重量成正比。
古希臘哲學家亞里士多德認為，物體下落速度的快慢是由它們的重量大小決定的。物體自身重量越大，下落的傾向就越大，那麼它下落的速度也就越大。
伽利略用一個簡單明瞭的思想實驗，巧妙地揭示了亞里士多德的理論內容包含的矛盾。伽利略假設有兩塊重量相同的石頭，下落速度相同，那麼當他們用繩子拴在一起時，下落速度應該是一致的，繩子不會受到拉扯。但是從另一個方面考慮，用繩子拴在一起的兩塊石頭，作為一個整體，重量變成了原來的兩倍，那麼下降的速度也會增加。這樣就從同一個亞里士多德的理論推出了兩個矛盾的結論。
基於此思想實驗，1590年伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的實驗，結論糾正了古希臘哲學家這個持續了1900多年的錯誤認識。
直覺泵
類似的思想實驗還有中文屋子、億年機器人等。哲學家丹尼爾•丹尼特 ( Daniel C. Dennett)的著作《直覺泵和其他思考工具》，介紹了許多思考實驗，通過使用大量的輔助性的思考工具，作者稱這種工具為直覺泵。它可以拓寬我們想象的寬度和深度，撥開各種思想的迷霧，培養人們如何妥當並且優雅地思考真正的難題。
當你學會熟練運用思想實驗這個工具，也許你會猛然間發現，身邊的很多習以為常自然而然的觀點，其實根本經不起推敲和琢磨。
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