飞矢不动

飞矢不动
芝诺悖论1
芝诺问他的学生：“一支射出的箭是动的还是不动的？”
“那还用说，当然是动的。

”
“确实是这样，在每个人的眼里它都是动的。

可是，这支箭在每一个瞬间里都有它的位置吗？”
“有的，老师。

”
“在这一瞬间里，它占据的空间和它的体积一样吗？”
“有确定的位置，又占据着和自身体积一样大小的空间。

”
“那么，在这一瞬间里，这支箭是动的，还是不动的？”
“不动的，老师”
“那么一下瞬间呢？”
“也是不动的，老师”
“那其他瞬间呢？”
……
“所以，射出去的箭是不动的？”
你永远跑不过一只乌龟
芝诺悖论2
若慢跑者在快跑者前一段，则快跑者永远赶不上慢跑者，因为追赶者必须首先跑到被追者的出发点，而当他到达被追者的出发点，慢跑者又向前了一段，又有新的出发点在等着它，有无限个这样的出发点。

阿基里斯是希腊传说中跑得最快的人。

一天他正在散步，忽然发现在他前面100米远的地方有一只大乌龟正在慢慢地向前爬。

乌龟说：“阿基里斯! 谁说你跑得最快?你连我都追不上!”阿基里斯回答说：“胡说!我的速度比你快何止百倍!就算刚好是你的10倍，我也马上就可以超过你!”乌龟说：“就照你说的，我们来试一试吧!当你跑到我现在这个地方，我已经向前爬了10米。

当你再向前跑过10米时，我又爬到前面去了。

每次你追到我刚刚耽过的地方，我都又向前爬了一段距离。

你只能离我越来越近，却永远也追不上我!”阿基里斯说：“哎呀!我明明知道能追上你，可你说的好像也有道理，这是怎么回事呢? ”这个有趣的悖论，是公元前5世纪古希腊哲学家芝诺提出来的。

在2 000多年的时间里，它使数学家和哲学家伤透了脑筋。

先看下面的图：
把这两个放在前面，因为我觉得这是世界最伟大的思想实验了，因为单靠这两个实验就可以说明了时空是可分的，不连续的~~
缸中的大脑（Brain in a Vat）
这个思想实验涵盖了从认知学到哲学到流行文化等各个领域。

这个实验的内容是：想象有一个疯狂科学家把你的大脑从你的体内取出，放在某种生命维持液体中。

大脑上插着电极，电极连到一台能产生图像和感官信号的电脑上。

因为你获取的所有关于这个世界的信息都是通过你的大脑来处理的，这台电脑就有能力模拟你的日常体验。

如果这确实可能的话，你要如何来证明你周围的世界是真实的，而不是由一台电脑产生的某种模拟环境？
解读：
如果你觉得这听起来很像《黑客帝国》，那么你说对了。

这部电影以及其他一些科幻作品，都是在这个思想实验的影响下创作出来的。

这个实验的核心思想是让人们质疑自身经历的本质，并思考作为一个人的真正意义是什么。

这个实验的最初原型可以一直追溯至笛卡尔。

在他的《Meditations on the First Philosophy》一书中，笛卡尔提出了能否证明他所有的感官体验都是他自己的，而不是由某个“邪恶的魔鬼”产生的这样的疑问。

笛卡尔用他的经典名言“我思故我在”来回答这个问题。

不幸的是，“缸中的大脑”实验更为复杂，因为连接着电极的大脑仍然可以思考。

这个实验被广泛的讨论着，有许多对于此实验前提的反驳，但仍没有人能有力的回应其核心问题：你究竟如何才能知道什么是真实？
爱因斯坦的光线
爱因斯坦著名的狭义相对论是受启于他16岁做的思想实验。

在他的自传中，爱因斯坦回忆道他当时幻想在宇宙中追寻一道光线。

他推理说，如果他能够以光速在光线旁边运动，那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”。

对于爱因斯坦，这个思想实验证明了对于这个虚拟的观察者，所有的物理定律应该和一个相对于地球静止的观察者观察到的一样。

解读：
事实上，没人确切知道这意味着什么。

科学家一直都在争论一个如此简单的思想实验是如此帮助爱因斯坦完成到狭义相对论这如此巨大的飞跃的。

在当时，这个实验中的想法与现在已被抛弃的“以太”理论相违背。

但他经过了好多年才证明了自己是正确的。

爱因斯坦的思想实验
爱因斯坦曾说：这是他最幸福的思想
1：在遥远的宇宙深处（惯性参考系），有一个密封的太空船在 + z方向向上加速，其加速度为9.8ms − 2，假设密封的太空船内有一个太空人及一个铅球，该太空人在太空船内拿起一块铅球，他感受到铅球有重量；不单如此，他自己亦感受到自身有重量，他认为这有两个可能性：一是太空船在太空中正在 + z方向向上（相对于太空人）加速，虽然附近没有任何星球或重力场，太空人仍会感觉到因铅球及自身的惯性关系有下坠的倾向，这就是惯性力。

另一个可能性是太空船可能停在一颗行星上，其引力场强度是9.8Nkg − 1，它利用万有引力来拉扯著铅球及自己，使他感到铅球及自己的重量。

2：在大厦内的升降机不幸地断了钢索，升降机正以加速度9.8ms − 2向下加速，假设升降机槽无限长，升降机内有乘客及一个铅球，里面的乘客可观察到铅球及自己会浮在半空，即是“失重”。

他认
为这有两个可能性：一是升降机在升降机槽中正在− z方向向上（相对于升降机槽）加速，乘客及铅球正跟着升降机加速。

另一个可能性是升降机可能在遥远的宇宙深处，其引力场强度是0Nkg − 1，没有万有引力来拉扯著铅球及自己，使他感受不到铅球及自己的重量；由于乘客认为没有任何力施加在自己及铅球上，所以加速度为0ms − 2，是惯性参考系。

解读：
引力场中一切物体都具有同一的加速度，这条定律也可表述为惯性质量同引力质量相等，它当时就使这两个实验说明了等效原理的存在，而正是通过等效原理~爱因斯坦把狭议相对论推广成为广义相对论~~其中的意义就不言而谕了吧
特修斯之船（The Ship of Theseus）
最为古老的思想实验之一。

最早出自普鲁塔克的记载。

它描述的是一艘可以在海上航行几百年的船，归功于不间断的维修和替换部件。

只要一块木板腐烂了，它就会被替换掉，以此类推，直到所有的功能部件都不是最开始的那些了。

问题是，最终产生的这艘船是否还是原来的那艘特修斯之船，还是一艘完全不同的船？如果不是原来的船，那么在什么时候它不再是原来的船了？哲学家Thomas Hobbes后来对此进来了延伸，如果用特修斯之船上取下来的老部件来重新建造一艘新的船，那么两艘船中哪艘才是真正的特修斯之船？
解读：
对于哲学家，特修斯之船被用来研究身份的本质。

特别是讨论一个物体是否仅仅等于其组成部件之和。

一个更现代的例子就是一个不断发展的乐队，直到某一阶段乐队成员中没有任何一个原始成员。

这个问题可以应用于各个领域。

对于企业，在不断并购和更换东家后仍然保持原来的名字。

对于人体，人体不间断的进行着新陈代谢和自我修复。

这个实验的核心思想在于强迫人们去反思身份仅仅局限在实际物体和现象中这一常识
薛定锷的猫
薛定锷的猫最早由物理学家薛定锷提出，是量子力学领域中的一个悖论。

其内容是：一只猫、一些放射性元素和一瓶毒气一起被封闭在一个盒子里一个小时。

在一个小时内，放射性元素衰变的几率为50%。

如果衰变，那么一个连接在盖革计数器上的锤子就会被触发，并打碎瓶子，释放毒气，杀死猫。

因为这件事会否发生的概率相等，薛定锷认为在盒子被打开前，盒子中的猫被认为是既死又活的。

解读：
简而言之，这个实验的核心思想是因为事件发生时不存在观察者，盒子里的猫同时存在在其所有可能的状态中（既死又活）。

薛定锷最早提出这个实验是在回复一篇讨论量子态叠加的文章时。

薛定锷的猫同时也说明了量子力学的理论是多么令人无法理解。

这个思想实验因其复杂性而臭名昭著，同时也启发了各种各样的解释。

其中最奇异的就属“多重世界”假说，这个假说表示有一只死猫和一只活猫，两只猫存在在不同的宇宙之中，并且永远不会有交集。