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

Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко

Коля Лукашенко стал одним из символов режима своего отца

СНОБ
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
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
100 са­мых-самых 100 са­мых-самых

Большая Светская Энцикло­пе­дия Tatler.

Tatler
Ты и я та­кие разные Ты и я та­кие разные

Кубинский драйв и па­риж­ский шик — у близ­ня­шек-пе­виц из груп­пы Ibeyi есть все, чтобы по­ко­рить планету.

Vogue
«Матрешка» на колесах «Матрешка» на колесах

Над созданием беспилотных автомобилей сейчас работают все ведущие мировые автопроизводители. Один из самых заметных российских проектов в этой сфере — Matrёshka, модульная система беспилотного коммерческого транспорта.

РБК
Смартфоны как наркотик Смартфоны как наркотик

Возникает ли зависимость от смартфона? В то время как специалистами ведутся споры на эту тему, индустрия приложений уже давно применяет на нас психологические приемы.

CHIP
Праздник на работе: веселись с пользой Праздник на работе: веселись с пользой

Кто-то мечтает повеселиться на вечеринке с коллегами, а кто-то мучается от мысли, что придется идти на эту «каторгу». Идти или не идти, конечно, решать тебе. Но если последуешь нашим советам, то и хорошие отношения с коллегами сохранишь, и продвинешься по службе.

Лиза
Провероч­ная работа Провероч­ная работа

Елена Летучая точ­но зна­ет, кто она та­кая и чего хо­чет, и от­кры­то об этом го­во­рит. За это одни ее обо­жа­ют, дру­гие кри­ти­ку­ют, но у са­мой звез­ды «Ревизор­ро» нет вре­ме­ни на ре­флек­сию: слиш­ком мно­го вер­шин еще нуж­но покорить.

Glamour
Mitsubishi L200 Mitsubishi L200

Японский пикап хорош и на дороге, и вне ее. При этом он весьма гостеприимен, но не чурается черновой работы.

Quattroruote
Эпоха авто на электричестве Эпоха авто на электричестве

В этом году автосалон в Париже прошел целиком и полностью под знаком электромобилей. CHIP расскажет о главных премьерах и поделится своими впечатлениями.

CHIP
Вот вам Крес Вот вам Крес

Сочетание крас­но­го и ро­зо­во­го, си­лу­эт с ак­цен­том на та­лию и пле­чи, дерз­кие вы­ре­зы — су­пер­мо­дель Даутцен Крес де­мон­стри­ру­ет пер­вые ве­сен­ние тренды.

Vogue
Молодой папа Бенедикт Молодой папа Бенедикт

Первого ян­ва­ря ге­ни­аль­ный ак­тер и со­ци­о­пат Бенедикт Камберб­этч вновь сыг­ра­ет ге­ни­аль­но­го де­тек­ти­ва и со­ци­о­па­та Шерлока Холмса. В по­след­ний раз — впе­ре­ди гол­ли­вуд­ские го­но­ра­ры и глав­ная роль всей его жизни.

Tatler
Я Милоша узнаю Я Милоша узнаю

Милош Бикович пе­ре­ехал в Москву, стал звез­дой ром­ко­мов, по­пал в се­ри­ал СТС «Отель «Элеон» и на­ко­нец‑то смог при­гла­сить в ре­сто­ран Ольгу Шелест. Она же вы­пы­та­ла у ак­те­ра ис­то­рию это­го успе­ха, а за­од­но узна­ла, чем рус­ские де­вуш­ки от­ли­ча­ют­ся от сербских.

Glamour
Porsche Panamera Porsche Panamera

Второе поколение стало больше похоже на 911-й, но это не единственная новость.

Quattroruote
Зазвездить ребенка Зазвездить ребенка

Хит телесезона — шоу с одаренными детьми. Едва появившись, эти программы сразу же вырвались в топ телерейтингов. Новая мода на ТВ, эксплуатирующая родительскую амбициозность и зрительскую сентиментальность, породила не только цепную реакцию (похожие конкурсы проходят теперь и в городах, и на уровне регионов), но и целую индустрию — уже сформировался и быстро растет рынок услуг по раскручиванию маленьких звезд. «Огонек» исследовал феномен и выяснил, что новое увлечение далеко не безобидно. Для детей прежде всего

Огонёк
Настоящая Америка Настоящая Америка

Политики и подонки, бездомные и бизнесмены, вашингтонский лоббист и парень в костюме Христа – триста миллионов американцев решали судьбу страны и половины мира. Не задолго до президентских выборов, когда их итог был еще совершенно неочевиден, «Сноб» побывал в США и узнал, чем на самом деле кормят в Госдепе, чего боится Пенсильвания, куда бежит Вашингтон и почему так тяжело выбрать между Клинтон и Трампом.

СНОБ
Правители-самоубийцы Правители-самоубийцы

Завершить свою жизнь по собственной воле или под давлением обстоятельств пришлось многим известным правителям.

Дилетант
Jaguar XF Jaguar XF

«After rain comes fair weather» говорят англичане. Новый Jaguar XF как нельзя лучше подтверждают старую народную мудрость.

АвтоМир
Фабрика песен Фабрика песен

Основатель агентства МИАН запускает стартап, подбирающий тексты к музыке

РБК
Покой и воля Покой и воля

По просьбе Esquire писатели и публицисты вспоминают, чем жили местные мужчины в последние 50 лет. Про влюбчивых повес 1976 года, любителей газет и автомобилей, рассказывает писатель Денис Драгунский.

Esquire
Toyota Camry Toyota Camry

На стремлении владельцев серийных автомобилей придать им немного индивидуальности производители всевозможных аксессуаров и тюнинговых запчастей получают стабильный доход. Но регулярно появляются и заводские спецверсии – такие, как Toyota Camry в исполнении Exclusive

АвтоМир
Армия любви Армия любви

Активисты из «Армии любви» — последняя надежда для индийских влюбленных, желающих пожениться против воли родителей. Они предоставляют им убежище от разгневанной родни, а в случае опасности готовы действовать как заправские спецагенты.

GEO
Bошла в историю Bошла в историю

Марион Котийяр ста­ла ак­три­сой из на­уч­ных со­об­ра­же­ний — чтобы по­луч­ше изу­чить че­ло­ве­че­скую при­ро­ду. В сво­их ис­сле­до­ва­ни­ях фран­цу­жен­ка пре­успе­ла на­столь­ко, что по­лу­чи­ла «Оскара» и сня­лась прак­ти­че­ски у всех ве­ли­ких ре­жис­се­ров совре­мен­но­сти. На оче­ре­ди — дра­ма Роберта Земекиса «Союзники», где Марион на пару с Брэдом Питтом иг­ра­ют влюб­лен­ных шпионов.

Glamour
Происхождение видов Происхождение видов

Как создаются лучшие научные иллюстрации

Популярная механика
Парящие над волнами Парящие над волнами

В Санкт-Петербурге прошел этап одного из самых престижных парусных соревнований – Extreme Sailing Series. В этом сезоне яхтсмены впервые пересели на новый класс катамаранов с подводными крыльями – GC32. Корреспондент «Популярной механики» тоже принял участие в регате самых быстрых и легких парусных судов в мире и убедился, что название гонки недаром начинается со слова «экстрим».

Популярная механика
Жить можно Жить можно

1 де­каб­ря весь мир от­ме­ча­ет День борь­бы со СПИДом. Glamour ре­шил не оста­вать­ся в сто­роне. Мы пуб­ли­ку­ем ис­то­рии лю­дей, жи­ву­щих с ВИЧ, и рас­ска­зы­ва­ем, по­че­му эта тема ка­са­ет­ся каждого.

Glamour
Братья по разуму Братья по разуму

От зелёных людей до зелёных человечков.

Мир Фантастики
Третье измерение Третье измерение

Долгие годы бывшая нишевой технологией трехмерная печать начала показывать впечатляющие темпы роста – по 30% в год. Она уже почти готова к эволюционному скачку, который откроет невиданные возможности для автомобильной промышленности.

Quattroruote
Кто вы, «нестарый кавказец»? Кто вы, «нестарый кавказец»?

Атрибуция военных портретов — дело сложное. Но даже потратив много времени и сил, далеко не всегда результат удается получить сразу. Порою загадка может ждать своего решения десятилетиями. Но рано или поздно правильный ответ обязательно найдется.

Дилетант
Открыть в приложении