10 самых знаменитых мысленных экспериментов

Понятие мысленного эксперимента ввёл в начале ХХ века австрийский физик Эрнст Мах. Он имел в виду прежде всего предварительное проигрывание в воображении реального эксперимента. Мах считал, что с помощью фантазии можно вводить любые условия опыта, вплоть до совершенно абсурдных, и это даёт возможность рассмотреть все варианты результата.

Мир ФантастикиHi-Tech

«Представьте, что…»

10 самых знаменитых мысленных экспериментов

Понятие мысленного эксперимента ввёл в начале ХХ века австрийский физик Эрнст Мах. Он имел в виду прежде всего предварительное проигрывание в воображении реального эксперимента. Мах считал, что с помощью фантазии можно вводить любые условия опыта, вплоть до совершенно абсурдных, и это даёт возможность рассмотреть все варианты результата.

В истории науки хватает экзотических мысленных экспериментов, которые не только изменили общепринятые взгляды на мир, но и породили дискуссии, продолжавшиеся десятилетиями. Мы расскажем о десяти самых известных. Будьте осторожны — некоторые из них способны свести с ума!

Текст: Антон Первушин

Современные учёные не требуют чудес: они требуют экспериментов.

Лев Карсавин

Для того, чтобы добиться идеальной чистоты эксперимента, его лучше проводить чисто теоретически.

Юрий Татаркин

Ахиллес и черепаха

Античные философы любили придумывать парадоксальные суждения, но мало кто мог в этом сравниться с греком Зеноном Элейским, жившим в V веке до н. э. Его апории (то есть «трудности») не сохранились в оригинальном виде и известны в пересказах Платона и Аристотеля. Зенон сформулировал как минимум сорок апорий, а до толкователей дошли только девять.

Памятник быстроногому Ахиллесу на Корфу

Самая известная апория Зенона — парадокс Ахиллеса и черепахи. Своим происхождением она обязана басне древнегреческого поэта Эзопа. Там рассказывается, как черепаха поспорила с зайцем, что сумеет обогнать его в честных бегах, и смогла это сделать. Она воспользовалась безалаберностью соперника, который решил передохнуть, уверенный, что успеет прибежать первым. Зенон заменил зайца на быстроногого героя Ахиллеса, воспетого в «Илиаде».

Представьте, что черепаха и Ахиллес решили соревноваться в беге. Ахиллес в десять раз быстрее, чем черепаха, и даёт ей фору в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха проползёт сто шагов в ту же сторону. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять, и так далее. Погоня будет бесконечной, Ахиллес никогда не догонит черепаху. Следовательно, любое движение есть иллюзия.

Апория озадачивает, ведь с позиций формальной логики она выглядит безупречной, но на практике, как подсказывает опыт, любой бегун легко обгонит черепаху. Греческие философы всерьёз ломали головы над этим парадоксом. Он нашёл отражение и в литературе: о фиаско Ахиллеса писали Льюис Кэрролл, Лев Толстой и Хорхе Луис Борхес.

Конечно, утверждение Зенона, что Ахиллес никогда не догонит черепаху, ложно. Каждый следующий «отрыв» черепахи короче предыдущего, и Ахиллесу понадобится всего-то тысяча сто двенадцать шагов, чтобы вырваться вперёд. Парадокс возник потому, что Зенон и его последователи не понимали физико-
математического смысла задачи.

Буриданов осёл

Буриданов осёл превратился в шутливый образ
«Буриданова осла» первым упомянул философ Бенедикт Спиноза

Воображаемый Буриданов осёл, как известно, оказался между двумя одинаковыми охапками сена и умер от голода, не в силах выбрать между ними. Как ни странно, этого осла придумал вовсе не французский философ XIV века Жан Буридан. Самое давнее упоминание этой проблемы мы находим у Аристотеля. Он в шутку описывал вымышленную ситуацию, в которой умирающий от жажды и голода человек не может выбрать между водой и едой.

Идея оказалась плодотворной, и позже философы использовали тот же образ для иллюстрации равнодействующих сил. В 1100 году персидский учёный Абу Хамид аль-Газали всерьёз рассмотрел дилемму Аристотеля и заявил, что человек сделает выбор между одинаковыми вещами в пользу той, что лучше подходит ему в данный момент. Буридан же добавил, что в ситуации, когда рациональный выбор невозможен, человек обратится к моральным принципам и пойдёт по пути большего добра.

Осёл же появился благодаря нидерландскому философу Бенедикту Спинозе. Тот утверждал, что если человек, оказавшийся в ситуации выбора между одинаковыми возможностями, как «буриданов осёл», не сумеет совершить выбор, то он вряд ли может считаться человеком.

Математик Готфрид Лейбниц усложнил задачу выбора, описав осла, находящегося между одинаковыми охапками сена. Он полагал, что такой эксперимент не может быть реализован на практике, поскольку во Вселенной нет идеальной симметрии — одна копна всегда окажется предпочтительнее другой, даже если мы не замечаем этого преимущества.

Современные философы полагают, что проблема буриданова осла легко решается, если принять, что отказ от выбора между двумя охапками сена — тоже выбор. Осёл выбирает не между сеном и сеном, а между жизнью и смертью, посему выбор предопределён на уровне инстинкта: ишак выберет жизнь.

Опыт Галилея

Астронавт Дейв Скотт провёл эксперимент с падением молотка и пера на Луне
Перо и молоток на поверхности Луны
Знаменитая Пизанская башня, с которой, по легенде, Галилей сбрасывал шары разной массы

Мысленный эксперимент с падающими предметами понадобился итальянскому физику и астроному Галилео Галилею, чтобы показать ошибочность заблуждения, что чем тяжелее тело, тем быстрее оно упадёт на землю. По легенде, в 1589 году Галилей залез на знаменитую «падающую» башню в Пизе и сбросил с неё два шара разной массы, которые достигли земли одновременно, подтвердив революционную гипотезу учёного. На самом деле он никуда не залезал, а опирался на чисто умозрительные соображения, которые изложил в трактате «О движении» (1590).

Представьте два предмета, один из которых тяжелее другого. Пусть их свяжут верёвкой друг с другом и сбросят эту связку с башни. Если тяжёлые предметы падают быстрее, чем лёгкие, то лёгкий предмет должен замедлять падение тяжёлого. Но поскольку рассматриваемая система в целом тяжелее, чем один тяжёлый предмет, она должна падать быстрее него. Мы приходим к противоречию, а значит, изначальное предположение (тяжёлые предметы падают быстрее лёгких) неверно.

Наше сознание противится идее, что молоток и перо, если сбросить их с одной высоты, упадут одновременно. В привычном нам мире атмосфера замедлит перо, и молоток упадёт быстрее. Но что, если поместить их в безвоздушную среду? Такой опыт проделали в 1971 году астронавты миссии «Аполлон-15»: на глазах миллионов телезрителей Дейв Скотт бросил на Луне геологический молоток и соколиное перо. Все смогли убедиться, что Галилей прав.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

12 способов испортить первое свидание 12 способов испортить первое свидание

Темы, которые нежелательно поднимать на первом свидании

Maxim
Степь внутри Степь внутри

Мы научились одеваться и вести себя как настоящие европейцы. Что же делать со своей тягой к русскому разгулу?

GQ
Контакт | «Лучше не говорить о том, чего ты сам не понял» Контакт | «Лучше не говорить о том, чего ты сам не понял»

Беседа с Асей Казанцевой

Мир Фантастики
Стать волшебником может каждый Стать волшебником может каждый

Как исполнить заветное желание без волшебной палочки и особых заклинаний.

Лиза
Вечное сияние Вечное сияние

Вся Москва в ноябре была увешана афишами с ее лицом: спешите видеть «Живое интервью» с Катрин Денев в Доме музыки. Перед концертом с великой звездой французского кино пообщался Сергей Николаевич.

СНОБ
Фош во спасение Фош во спасение

Авеню Фош есть кого скры­вать за ге­ра­нью на фран­цуз­ских бал­ко­нах. Ведем ре­пор­таж с са­мой ши­ро­кой и са­мой бур­жу­аз­ной ули­цы Парижа.

Tatler
Проснулись известными Проснулись известными

В жизни бывает так: живет человек незаметно, но в какой-то момент решается сделать то, о чем давно мечтал, и... на него вдруг обрушивается слава.

Лиза
Без сладкого никак? Без сладкого никак?

Большинство современных людей не мыслят свою жизнь без сладостей. Шоколадки, сладкая выпечка, печенье, конфеты надежно внедрились в наше ежедневное меню и, кажется, что отказаться от них совсем нереально. Почему мы так любим сладкое, чем вредна такая пища и можно ли найти ей достойную альтернативу?

9 месяцев
Легенда Нью-Йорка Легенда Нью-Йорка

В детстве он прошел Аушвиц и выжил. В молодости бежал в Америку, где в конце 1940-х выучился на портного. Повзрослев, стал шить для самых знаменитых людей Америки, включая Колина Пауэлла, Билла Клинтона и Барака Обаму.

The Rake
Это VR, детка! Это VR, детка!

Вы могли этого не заметить (и, скорее всего, не заметили), но мы уже пребываем в эпохе виртуальной реальности. На поле вышел третий главный игрок – Sony со своим PS VR.

Игромания
Пусть всё сбудется! Пусть всё сбудется!

Поговорить с актрисой Нонной Гришаевой перед Новым годом – задача не из легких. Съемки, спектакли, все время где-то ждет самолет. И вдруг – свободный час по дороге домой. И настроение – вдохновляющее!

Домашний Очаг
Не просто сон Не просто сон

Видеть сны и оставаться в ясном сознании — невероятно, но реально. Осознанные сновидения — удивительный феномен психики, размывающий границы между сном и явью. Чтобы отыскать их, корреспондент GEO Йоханна Ромберг поставила эксперимент на себе

GEO
Совсем взрослая Совсем взрослая

Лизе Арзамасовой всего 21 год, а за ее плечами уже множество ярких ролей в кино и театре. Одна из самых многообещающих актрис поколения поговорила с нами о своей профессии, семье и работе в благотворительном фонде.

Добрые советы
Михаил Волков Михаил Волков

Генеральный директор «Ингосстраха» Михаил Волков – о железной дисциплине, вечном движении вперед и о том, как застраховать свой бизнес от рисков (спойлер: никак).

GQ
Везет или не везет? Везет или не везет?

Мы сравнили четыре системы полуавтономного управления, которые близко подошли к черте, за которой наступят времена, когда автомобили откажутся от услуг водителей.

Quattroruote
Центр притяжения Центр притяжения

26 января в прокат выходит новый фильм режиссера Федора Бондарчука «Притяжение» о пришельцах и бросивших им вызов жителях Чертанова. Но чтобы не спойлерить сюжет фильма, мы решили пока поговорить не о кино, а о самом Федоре — с близкими ему людьми.

GQ
Билли Боб Торнтон: «Передайте этому козлу, чтобы не пытался мной манипулировать» Билли Боб Торнтон: «Передайте этому козлу, чтобы не пытался мной манипулировать»

Человек, не желавший быть актером, но которому профессия позволила феерично прожигать жизнь и жениться шесть раз – причем, один из них – на Анджелине Джоли – сегодня рассказывает о тихом семейном счастье, романтике в отношениях и ненормальном стремлении контролировать все вокруг.

Playboy
Розовый мускат Розовый мускат

Уроженка Омска, бло­гер Дара Мускат — о том, как до­ба­вить кра­сок в гар­де­роб и жизнь.

Vogue
Играй, гормон Играй, гормон

Котик и мразь одновременно? Патриот и ксенофоб? Как это может сочетаться в одном человеке? Всему виной окситоцин.

GQ
Ощутите Гамбию Ощутите Гамбию

Песчаные океанские пляжи - главное, что влечет туристов в самую маленькую материковую страну Африки. Но настоящая Гамбия начинается за пределами фешенебельных курортов.

GEO
Иван Янковский: «Я там, где хочу быть» Иван Янковский: «Я там, где хочу быть»

Легко ли быть Янковским? Даже не спрашивайте его об этом. Вместо ответа Иван выворачивает всего себя в работе, выкладывается полностью. И выжигает все кругом.

СНОБ
Инструмент дизайнера Инструмент дизайнера

Создатели LixPen первыми сделали 3D-ручку компактной.

Forbes
Близкое соседство Близкое соседство

Маркетолог Арина Гребельская создала самую успешную на данный момент московскую районную группу в «Фейсбуке» – Airport / Sokol Da Neighborhood. Мы расспросили Арину о том, как можно объединить жителей в соцсети, как помочь малому бизнесу и что такое гражданское общество на примере пары городских районов – Аэропорта и Сокола.

СНОБ
Lada XRay – Renault Sandero Stepway Lada XRay – Renault Sandero Stepway

Единая платформа, один и тот же двигатель, даже место сборки совпадает – Тольятти. Тем интереснее искать различия! Они у этих автомобилей не только в дизайне или наличии (отсутствии) дополнительного пластикового декора. Разберемся подробнее в полезных мелочах.

АвтоМир
Чьи пушки стреляют в кино? Чьи пушки стреляют в кино?

Как бы ни раздирали Америку дебаты на тему легалайза/запрета огнестрела, мы едины в своей любви к киногероям с пистолетом за пазухой. PLAYBOY выяснил, как оружие оказывается на съемочной площадке и чьи пальцы жмут на курок.

Playboy
Полет нормальный Полет нормальный

Двадцать шесть лет, год в статусе премьера Большого театра. Все главные роли в основных балетах страны – его: Спартак, принц Зигфрид и Роберт в «Лебедином озере», Курбский в «Иване Грозном», Хозе в «Кармен-сюите». Денис Родькин рассказал «Снобу» о конкуренции, отношении к творческим неврозам и имиджу в соцсетях.

СНОБ
Однажды в Америке Однажды в Америке

Два года назад Шарлотта Генсбур начала новую жизнь в Нью-Йорке, переехав из Парижа после трагической гибели старшей сестры. Теперь она рассказывает нам, как ощущает себя в Америке.

Elle
Получил сполна Получил сполна

Десять лет соль­ной ка­рье­ры Сергей Лазарев ре­шил от­ме­тить скром­но — «Евровиде­ни­ем», но­вы­ми су­пер­хи­та­ми и ан­шла­го­вым юби­лей­ным турне The Best. Кажется, для пол­но­го сча­стья не хва­та­ло толь­ко на­гра­ды Glamour.

Glamour
Skoda Kodiaq Skoda Kodiaq

Самые интересные на свете вещи – те, которые большинству кажутся поначалу правильными и скучными до зубовного скрежета. Так и Kodiaq – его некоторые уже успели обругать за чрезмерную практичность. Но зря, ох, зря!

АвтоМир
Porsche Macan GTS Porsche Macan GTS

Мощный и быстрый кроссовер из Цуффенхаузена – чистокровный спорткар. Который, тем не менее, вольготно себя чувствует не только на асфальте...

Quattroruote
Открыть в приложении