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

Взрыв мозга: логическая задача, не имевшая решения более 200 лет Взрыв мозга: логическая задача, не имевшая решения более 200 лет

Один ученый как-то раз пытался решить эту логическую задачу и не смог

Популярная механика
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
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
Анастасия Бегунова. Женщина в игре без правил Анастасия Бегунова. Женщина в игре без правил

Анастасия Бегунова дала откровенное интервью в свете ее скандала с бывшим мужем

Караван историй
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
Geely Emgrand X7 Geely Emgrand X7

Этот «китаец» белорусской сборки обновился – стал более привлекательным и современным. И главное, несмотря на кризис, цена даже топовой версии не перешагнула психологическую планку в миллион рублей.

АвтоМир
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
100 са­мых-самых 100 са­мых-самых

Большая Светская Энцикло­пе­дия Tatler.

Tatler
Алиса, лабутены у меня! Алиса, лабутены у меня!

Алиса Вокс достойна обожания не только за выступления в составе «Ленинграда»

Maxim
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
15 мыслей Мартена Фуркада 15 мыслей Мартена Фуркада

В этом сезоне французский биатлонист попробует побить собственный рекорд и стать обладателем Кубка мира шестой год подряд.

GQ
За примерное поведение За примерное поведение

Ляйсан Утяшева и Павел Воля умело жон­гли­ру­ют все­ми сво­и­ми про­ек­та­ми

Glamour
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
Lexus LC 500 Lexus LC 500

Идеальная лента асфальта вьется по склонам холмов в затерянном уголке Андалусии. Ни встречных машин, ни попуток. И только редкие бегуны сбиваются с шага, чтобы успеть достать телефон и включить камеру – новое японское купе производит неслабый эффект на окружающих. И не только на них.

Quattroruote
Lexus RC 200t Lexus RC 200t

Выглядит японское купе круто и обжигающе. Но много ли настоящей злости в 245-сильной версии? Несколько «боевых» кругов на Моscow Raceway в расставили все точки над «i».

АвтоМир
Майн кайф Майн кайф

Гитлер был не только вегетарианцем, но и самым настоящим наркоманом

Maxim
Игрушки Яны Мороз Игрушки Яны Мороз

Героиню декабрьского номера мы нашли случайно: друзья дали ссылку на страницу yankamoroz в «Инстаграм». Мы посмотрели... И тут же решили поделиться с вами!

Домашний Очаг
Розовый мускат Розовый мускат

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

Vogue
Кейт Уинслет. Работа над ошибками Кейт Уинслет. Работа над ошибками

Звезда "Титаника" и "Чтеца", похоже, собралась разводиться в третий раз

Караван историй
Jaguar XE S Jaguar XE S

Подтянутый облик английского седана прекрасно сочетается с V-образной «шестеркой». Этот «котик» не боится конкуренции с немецкими соперниками.

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
Жить в стиле стимпанк Жить в стиле стимпанк

Стимпанк - неплохой способ бунтовать против засилья высоких технологи

Maxim
Нежный возраст Нежный возраст

Еще вчера нежный и послушный, ребенок внезапно стал конфликтным и неуправляемым? В вашей семье начинается непростой “подростковый период”. Как пережить его с минимальными потерями?

Добрые советы
Только спокойствие Только спокойствие

Актриса Светлана Иванова не боится конкуренции и никуда не торопится

Glamour
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
Александр Невский:  «Я и представить не мог, что у меня будет столько приключений» Александр Невский:  «Я и представить не мог, что у меня будет столько приключений»

Александр Невский — об американских гонорарах, выборах и химии в большом спорте

Playboy
Верю - не верю Верю - не верю

Премьера телесериала «Молодой Папа» состоялась на Венецианском кинофестивале, что не совсем типично для работ такого рода. Впрочем, он нетипичен во всем: вроде бы Соррентино снимал фильм о харизматичном Папе и вере, а получилось – и о современной политике, и о природе власти. C 1 декабря весь первый сезон «Молодого Папы» доступен на «Амедиатеке». Накануне российской премьеры мы встретились с Джудом Лоу, чтобы расспросить его о противоречивом характере Ленни Белардо, работе с Паоло Соррентино и, конечно, о вере.

The Rake
Провероч­ная работа Провероч­ная работа

Елена Летучая точ­но зна­ет, кто она та­кая и чего хо­чет

Glamour
Чьи пушки стреляют в кино? Чьи пушки стреляют в кино?

Как оружие оказывается на съемочной площадке и чьи пальцы жмут на курок

Playboy
На клеточном уровне На клеточном уровне

Биолог и японист на основе анализа живых клеток придумали, как и где следует размещать рекламу.

Forbes
Открыть в приложении