Мысленный эксперимент

1.

Костромской Государственный
Университет
Мысленный эксперимент
Выполнил
Студент (оч)
Специальность: 18-ОДБО-1
Шипо Арсений Владиславович

2.

Мысленный эксперимент - это средство исследования природы при помощи
воображения. Достаточно вспомнить несколько известных мысленных
экспериментов, чтобы увидеть их огромное влияние и важность для науки: демон
Максвелла, лифт Эйнштейна, Гамма микроскоп Гейзенберга, кот Шредингера.
Ещё в 17 веке мысленный эксперимент применяли такие блестящие умы, как
Галилей, Декарт, Ньютон и Лейбниц. Создание квантовой механики и теории
относительности в наше время было бы немыслимо без использования
мысленных экспериментов. Галилей и Эйнштейн, вероятно, были самыми
известными "мысленными экспериментаторами", но они не были первыми.
Мысленный эксперимент применялся и в средние века и в древние времена.

3.

Альберт Эйнштейн
Галилео Галилей

4.

Один из наиболее красивых ранних мысленных экспериментов (Лукреций, De Rerum
Natura ) пытался доказать, что пространство бесконечно. Если имеется граница
Вселенной, то мы можем выстрелить в неё из лука. Если стрела пролетит насквозь, то
это вообще не граница. Если стрела отскочит назад, как от стены, то у этой
космической стены должна быть другая сторона, и, значит, что-то должно быть за
предполагаемым краем пространства. В обоих случаях граница вселенной не
достигается. Следовательно, пространство бесконечно.
Этот пример хорошо иллюстрирует многие общие особенности мысленного
эксперимента. Мы воображаем некоторую ситуацию; выполняем действия; видим, что
получается. Этот пример также показывает возможность неверного вывода. В данном
случае мы уже знаем, что пространство может быть неограниченным и конечным.

5.

По мнению Томаса Куна, хорошо убеждающий мысленный эксперимент может привести к кризису или, по
крайней мере, к выявлению несогласованности в царствующей теории, и, таким образом, внести вклад в
смену парадигмы. Итак, мысленный эксперимент способен научить нас чему-то новому о мире, даже если мы
не используем новых данных, помогая нам более рационально перестроить наши представления о мире.
В последнее время интерес к мысленному эксперименту заметно увеличился. Браун и Нортон представляют
предельные позиции от платоновского рационализма до классического эмпиризма, соответственно. Нортон
утверждает, что любой мысленный эксперимент - это реальный (возможно неявный) аргумент; он исходит из
опыта и использует логические или индуктивные правила вывода результата. Живописные подробности
любого мысленного эксперимента, делающие его похожим на настоящий эксперимент, могут быть
психологически полезными, но они, строго говоря, излишни. Итак, говорит Нортон, мы никогда не выходим за
рамки эмпирических предпосылок, против чего не стал бы возражать ни один эмпирик.
Браун придерживается другой позиции. В некоторых особых случаях мы всё же отбрасываем старые данные,
чтобы получить новые априорные знания о природе. Галилей показал, что все тела падают с одинаковой
скоростью при помощи блестящего мысленного эксперимента, что привело к крушению царствующих в то
время Аристотелевских взглядов. Они заключались в том, что тяжелые тела падают быстрее, чем лёгкие.

6.

Томас Кун

7.

Говорят, что это априорные (выдуманные, а значит ненадёжные) знания о природе, так как не
использовались никакие новые данные, не было сделано логического вывода из старых данных, и
они не являются чисто логической истиной. Такое понимание мысленного эксперимента развивается
далее путём привязывания априорной эпистемологии к прежним представлениям о законах
природы как связях между существующими абстрактными сущностями. Этот вполне платоновский
взгляд не слишком далёк от платоновского подхода к математике, который отстаивается и Гёделем.
Два представленных здесь взгляда могли бы расположиться на противоположных концах спектра
позиций, с которых рассматривается мысленный эксперимент. Есть удачные новые альтернативные
взгляды, например, Sorensen в духе Маха считает, что мысленный эксперимент - это "предельный
случай" обычного эксперимента; он способен достичь своей цели без фактического выполнения. В
своей книге Соресен обсуждает мысленный эксперимент в философии разума, в этике и других
разделах философии и науки. Есть и другие перспективные идеи.Гудинг особо подчеркивает
похожесть технологий в мысленном и реальном экспериментах.Мискевик и Нересен связывают
мысленный эксперимент с "ментальными моделями". Хоровитс и Масси (1991) тоже имеют
несколько перспективных работ на эту тему.

8.

В современной науке мысленный эксперимент тесно связан с методом
математической гипотезы и в целом с интерпретацией математических
формализмов. В экономике, демографии и социологии, широкое распространение
получили эксперименты на математических моделях экономических,
демографических и социальных процессов, проводимые с помощью компьютеров,
позволяющие одновременно манипулировать различными комплексами
экспериментальных факторов, берущихся в их взаимодействии между собой.
Особым видом М.Э. здесь являются и сценарные разработки возможного развития
хода событий. По своей логической структуре М.Э. строится по принципам
гипотетико-дедуктивного рассуждения, состоящего из двух относительно
самостоятельных фаз: 1) квазиэмпирической (задание наглядных образов —
идеализированных объектов); 2) логико-схематической (поиск способа перевода
образов на язык теории, объективации М.Э. в концептуальных положениях).

9.

Различают три типа мысленного эксперимента.: 1) конструирующие М.Э.,
связанные с «пространированием» понятийных фундаментальных схем теории; 2)
аналитические М.Э., ориентированные на построение либо примера,
подтверждающего истинность теории, либо контрпримера (как правило, в форме
парадокса); 3) синтетические М.Э., выступающие средством конструирования
научной гипотезы. Особое место занимает М.Э. в экстраполяционном
прогнозировании. Как отдельный тип М.Э. может быть рассмотрен эксперимент экспостфактум, введенный в научный оборот в середине 1930-х американским
социологом Э. Христиансеном и специально процедурно разработанный Ф.
Чепиным. В нем отделение контрольной группы от экспериментальной
осуществляется уже после того, как экспериментальный фактор сработал без
участия со стороны экспериментатора в естественном режиме, т.е. эксперимент
мысленно реконструируется на основе данных как бы «задним числом».

10.

В методологии науки мысленный эксперимент трактуется, с одной стороны, как мысленный
процесс, представляющий план будущего реального эксперимента; с другой стороны, под
мысленным экспериментом понимается особый вид мыслительной деятельности, при котором не
просто продумывается ход реального эксперимента, а осуществляется такая комбинация
мыслительных образов, которые в действительности вообще не могут быть реализованы.
Понятие мысленного эксперимента в первом аспекте ещё не раскрывает его сущности и
специфики как особого метода познания; такое раскрытие даётся лишь при втором понимании
метода, хотя грань между ними весьма относительна. Любой мысленный эксперимент начинается
как продумывание практически осуществимой операции, причём между продумыванием
реального и осуществлением мысленного эксперимента трудно провести резкое различие, что,
однако не даёт повода к их отождествлению. Различие между мысленным экспериментом и
продумыванием реальных опытов начинается там, где мысль, отталкиваясь от первоначальных
образов, переходит в область практически неосуществимых вещей, идеализированных объектов.
Поэтому часто синонимом мысленного эксперимента выступает термин «идеализированный
эксперимент».

11.

По своей логической структуре мысленный эксперимент строится по принципам гипотетикодедуктивного рассуждения, состоящего из двух относительно самостоятельных фаз:
квазиэмпирической (задание наглядных образов — идеализированных объектов);
логико-схематической (поиск способа перевода образов на язык теории, объективации
мысленного эксперимента в концептуальных положениях).
Различают три основных типа мысленного эксперимента:
конструирующие мысленные эксперименты, связанные с «пространированием» понятийных
фундаментальных схем теории;
аналитические мысленные эксперименты, ориентированные на построение либо примера,
подтверждающего истинность теории, либо контрпримера (как правило, в форме парадокса);
синтетические мысленные эксперименты, выступающие средством конструирования научной
гипотезы.

12.

Различают три основных типа мысленного эксперимента:
конструирующие мысленные эксперименты, связанные с
«пространированием» понятийных фундаментальных схем
теории;
аналитические мысленные эксперименты, ориентированные на
построение либо примера, подтверждающего истинность
теории, либо контрпримера (как правило, в форме парадокса);
синтетические мысленные эксперименты, выступающие
средством конструирования научной гипотезы.

13.

В современной науке мысленный эксперимент находит широкое применение в
фундаментальных исследованиях. По мере усложнения теоретических
исследований мысленный эксперимент приобретает всё новые функции. Так, в
современном естествознании в связи с использованием метода математической
гипотезы он становится одним из основных средств интерпретации математических
формализмов. В экономике, демографии и социологии, широкое распространение
получили эксперименты на математических моделях экономических,
демографических и социальных процессов, проводимые с помощью компьютерных
вычислений, позволяющие одновременно манипулировать различными
комплексами экспериментальных факторов, берущимся в их взаимодействии
между собой. Особым видом мысленного эксперимента здесь являются и
сценарные разработки возможного развития хода событий.

14.

Вопросы на засыпку
Что такое мысленный эксперимент?
Кто были самыми первыми «мысленными
экспериментаторами?
Кто считал,что мысленный эксперимент мог
привести к кризису?

15.

Благодарю за внимание