思想实验（一）

一、思想实验的重要特征

2.思想实验的分类

3.思想实验的历史

4.当前对思想实验的看法

4.1 怀疑性反对

4.2 基于直觉的账户

4.3 论证视图

4.4 概念建构主义

4.5 实验主义

4.6 心智模型账户

5. 展望未来

参考书目

学术工具

其他互联网资源

相关条目

一、思想实验的重要特征

关于思想实验的理论通常取决于具体案例的细节或模式。熟悉各种示例对于评论员来说至关重要，而且示例列表很长（例如，参见 Stuart et al. 2018，第 558-560 页），我们将在此提供一些示例。最美丽的早期实例之一（见 Lucretius，De Rerum Natura 1.951-987；参见 Bailey 1950，第 58-59 页）试图表明空间是无限的：如果宇宙存在所谓的边界，我们可以抛掷一根矛指向它。如果长枪飞过，那根本就不是边界，而是边界。如果长矛反弹回来，那么一定有某种东西超出了所谓的空间边缘，一堵宇宙之墙阻止了长矛，一堵本身就在太空中的墙。无论哪种方式，宇宙都没有边缘；因此，空间必定是无限的。

这个例子很好地说明了进行思想实验的许多最常见的特征：我们想象我们在想象中设置的一些情况；我们让它运行或者我们执行一项操作；我们看看会发生什么；最后，我们得出结论。这个例子还说明了思想实验的错误性。自卢克莱修时代以来，我们已经学会了如何概念化空间，使其既可以是有限的，也可以是无界的。想象一个圆，它是一个一维空间。当我们四处走动时，没有边缘，但它仍然是有限的。宇宙可能是这种拓扑的三维版本。因此，在想象反事实场景时，我们确实必须注意由于“物理规模效应”（Klee 2008）或其他类似因素造成的意外限制。

一个人正要向漂浮在云端的石墙投掷长矛。云层上方有两个长着翅膀的人物，举着横幅，上面写着“欢迎来到宇宙的边缘”。

图 1.“欢迎来到宇宙边缘”

通常，由于物理、技术、伦理或财务方面的限制，本应与思想实验类似的真实实验不可能进行（例如，参见 Sorensen 1992，第 200-202 页）；但物理上的不可实现性不一定是思想实验的决定性条件。相反，主要的一点是，我们似乎能够仅通过思考就掌握自然，这就是哲学的巨大兴趣。这就是恩斯特·马赫（Ernst Mach）的立场（参见 Mach，1897 和 1905；对其观点最具启发性的评估，参见 Kühne 2006，第 165-202 页，以及 Sorensen 1992，第 51-75 页）。思想实验涉及一系列不同类型的实验。它们使我们能够利用从过去的经验中获得的大量“本能知识”。我们将进一步回到马赫的理论。他对思想实验的描述仍然是思想实验如何运作的主要理论之一。马赫最喜欢的例子之一是西蒙·史蒂文（Simon Stevin）（参见马赫，1883，第 48-58 页）。当链条悬挂在双无摩擦平面上时（如图 2a 所示），它将如何移动？添加一些链接，如图 2b 所示。现在很明显了。初始设置必须处于静态平衡。否则，我们就会有永动机；马赫说，根据我们基于经验的“本能知识”，这是不可能的。我们不必在现实世界中进行实验，无论如何，我们无法做到这一点，因为它需要一个完全无摩擦的平面。尽管如此，结果似乎还是令人信服的。

一条黑色虚线链位于三角形的两个顶边之上。

（一个）

一条黑色虚线链位于三角形的两个顶边之上；虚线链延伸成一个环，使其悬在三角形底部下方。

(二)

图 2.“它将如何移动？”

朱迪思·汤姆森（Judith Thomson）提供了道德领域最引人注目和最有效的思想实验之一（参见 Thomson 1971）。她的例子针对的是一个流行的反堕胎论点，该论点是这样的：胎儿是一个无辜的人。所有无辜者都享有生命权。堕胎会导致胎儿死亡。因此，堕胎在道德上是错误的。在她的思想实验中，汤姆森要求你想象一位著名的小提琴家陷入昏迷。音乐爱好者协会根据医疗记录确定，只有你和小提琴家保持九个月的联系才能挽救他的生命。当你熟睡时，音乐爱好者闯入你的家，把无意识的（不知情的，因此是无辜的）小提琴家拉到你身边。你可能想把他解开，但你却面临着音乐爱好者提出的以下论点：小提琴手是一个无辜的人。所有无辜者都享有生命权。解开他将会导致他的死亡。因此，解除他的束缚在道德上是错误的。然而，尽管该论点与反堕胎论点具有相同的结构，但在本案中似乎并不令人信服。如果你愿意保持九个月的依恋，你会非常慷慨，但你在道德上没有义务这样做。与堕胎案的相似之处是显而易见的。汤姆森的思想实验有效地区分了以前一起运行的两个概念：“生命权”和“维持生命所需的权利”。胎儿和小提琴手可能都具有前者，但尚不清楚是否具有后者。结果是，即使胎儿有生命权（汤姆森不相信这一点，但为了争论而允许），堕胎在道德上可能仍然是允许的。那些反对汤姆森观点的人有两种选择。他们要么可以将她的思想实验视为无用的虚构作品。事实上，思想实验作为伦理学的一种方法也受到了批评（例如，参见 Dancy 1985）。或者，他们可以提供同一场景的不同版本来质疑结论。思想实验的一个非常有趣的特征是它们可以被“重新思考”（参见 Bokulich 2001）。真实的实验也经常需要重新解释。在这方面，两类实验之间似乎没有原则上的区别。

与论证一样，思想实验也可以通过不同的方式受到批评。可能是设置有问题；也许思想实验得出的结论是不合理的。类似的批评也可能出现在真实的实验中。反思想实验也许是另一种形式的批评。他们并不针对特定思想实验中涉及的前提或结论，而是质疑现象，即想象场景的非命题核心（参见 Brown 2007）。例如，丹尼尔·丹尼特相信弗兰克·杰克逊的玛丽思想实验是反对心灵哲学中的物理主义的证据。在杰克逊的版本中，玛丽知道物理学和神经科学可能知道的关于颜色的一切，但在无色环境中长大（只能看到黑色、白色和灰色的东西），据说当她第一次看到红色番茄时学到了新的东西。现在她知道体验红色是什么感觉了。这是对感受性作为超越物理的东西的论证。丹尼特在他的思想实验版本中，没有向玛丽展示红色番茄，而是向玛丽展示了一根亮蓝色的香蕉。在他的故事版本中（看起来和杰克逊的版本一样可信），玛丽犹豫不决，并说她被欺骗了，因为她知道香蕉是黄色的，而玛丽说，这是了解有关颜色感知的所有物理知识的结果。当玛丽第一次看到有色物体时，她并没有学到任何新东西，所以毕竟没有反对物理主义的理由。杰克逊最初的思想实验非常有说服力，但丹尼特的思想实验似乎同样如此，从而削弱了杰克逊的论点，尽管后者的结论比前者受到更大的抵制！丹尼特对正在进行的“玛丽学”抱怨很多，他称杰克逊的思想实验的持续接受是反对物理主义的有力案例。

显然，思想实验具有令人着迷的可塑性，这就提出了一个有趣的问题：是什么保持了思想实验的同一性。用蓝色香蕉代替红色番茄可能仍然会给我们带来同样的思想实验——稍作修改。但是，我们什么时候才能进行新的思想实验呢？这不仅仅是一个概念模糊的问题。它有助于促进对关于思想实验的认知功效的直观上最合理的观点的讨论，根据这种观点，这种力量取决于它们的论证，在相当严格的论证意义上。 John D. Norton 持有这样的观点，下面将对此进行讨论。鉴于同一个思想实验的讨论在解决争议中发挥了重要作用的情况下，出现了以下问题：如果同一个思想实验对应的论点对应于某一问题，那么同一个思想实验如何支持对某一特定问题的相反观点？争论双方所接受的不同版本的思想实验有显着不同吗？困境在于：我们可以说，如果存在多个论证，那么争论中就会涉及多个思想实验。但如果这是真的，那么争论双方就只是互相说三道四。一方提出了一个论点，而另一方在提出自己的论点时却忽略了这一论点。或者，我们可以说一个思想实验可以对应许多不同的论点。但是，如果这是真的，那么就不清楚在什么非平凡的意义上思想实验应该与论证相同（参见 Bishop 1999，以及 Norton 2004, 63-64 的回应）。

思想实验的可塑性与思想实验的另一个特征相一致，即它们似乎“仅在历史上和局部上具有证据意义，即，赋予其证据意义的前提[…]何时何地得到认可”（McAllister 1996，p） 248）。

2.思想实验的分类

许多分类法可以在文献中找到。它们并不相互排斥。我们将介绍其中的三个。第一个遵循思想实验的目的类型。它的一个非常基本的版本可以在 Mach（1897 和 1905）中找到。这样的分类是有道理的，因为“想象中的实验应该根据其具体目的来判断”（Krimsky 1973，p.331）。思想实验的进行有多种原因（例如，参见 DeMay 2006；Sorensen 1992，第 7-15 页），并且涉及多个领域，包括经济学（例如，参见 Herfeld 2019；Thoma 2016）、教育（Helm和吉尔伯特 1985；克拉森 2006； 2006；Stonier 1990）、历史（参见 Maar 2014；Reiss 2009）、文学（参见 Davies 2007；Elgin 2004）、数学（参见 Brown 1991 [2011]，第 90-97 页；Glas 1999），道德（参见，例如，Hauerwas 1996；Wilson 2016），以及自然科学（参见 Krimsky 1973）、社会政治领域（参见 Roberts 1993：Thaler 2016）和神学（参见 Gregersen 2014；Fehige 2024） 。思想实验可以用来娱乐。对于短篇小说或长篇小说来说，这可能是正确的，有些人认为，如果某些条件适用，它们就可以被视为思想实验（例如，参见 Davenport 1983）。一些思想实验实现了理论中的特定功能（参见 Borsboom 等人，2002）。其他的被执行是因为不可能在现实世界中运行实验场景（参见 Sorensen 1992，第 200-202 页）。有时，思想实验有助于说明和澄清非常抽象的事物状态，从而加速理解过程（参见 Behmel 2001）。再次，其他人作为概念分析的例子（参见 Cohnitz 2006）。此外，还有一些在理论发现过程中很重要的因素（Praem 和 Steglich-Peterson 2015）。受到大多数关注的思想实验被用来提供支持或反对某个理论的证据，使它们与现实世界的实验相媲美（例如，参见 Gendler 2004）。当然，思想实验的不同使用方式并不相互排斥。例如，最明显的是，思想实验既可以娱乐又可以反驳理论。

第二种分类法根据逻辑结构对思想实验进行分类（参见 Sorensen 1992，第 132-166 页）。这个想法是将所有思想实验分为两种类型的“道德反驳者”：“尽管对思想实验进行分类的方法有很多种，但根据熟悉性、特异性和简单性来判断，反驳格式得分最高。根据这一方案，思想实验旨在通过反驳其模态结果之一来推翻陈述。模态是应用于命题以产生新命题的运算符。有道义模态（允许的、禁止的）、认识模态（知道、相信）和道德模态（可能的、必要的）。道德模式是最著名且更基本的模式。因此，我们不会因为专注于它们而错过任何东西”（Sorensen 1992，第 135 页）。一种类型的思想实验“旨在通过表明被该陈述排除为不可能的事情实际上确实是可能的来反驳该陈述”（Sorensen 1992，p.135）。思想实验的形哲学讨论中讨论最多的例子就是这种类型，即 Gettier 情景（参见 Grundmann & Horvarth 2014；Saint-Germier 2019）。它们旨在反驳“所有知识都是合理的、真实的信念”这一说法。他们充当“必需品反驳者”。另一种收集“可能性反驳者”的例子。他们不肯定“思想实验内容的可能性”。相反，他们建立了“可能性”。一个很好的例子是这样一个场景：一位全能的上帝面临着创造一块太重而上帝无法举起的石头的任务。看来上帝不可能成功。神圣全能的概念在这里引起了一些头痛。

第三种分类法（参见 Brown 1991，第 2 章）也并非没有受到过挑战（参见 Norton 1993b），它比前两种分类法更加有限，因为它主要关注在理论选择中发挥作用的思想实验的类别。 ，这是最受关注的思想实验的使用。根据这种分类法，主要的划分是建设性的与破坏性的，类似于卡尔·波普尔对护教学和批判性思维实验的区分。波普尔实际上区分了三种类型的思想实验：启发式（说明理论）、批判式（反对理论）和辩护式（支持理论）（见 Popper 1959）。他支持对思想实验进行批判性使用和反对辩解性使用的理由非常有限。他只专注于量子物理学，并没有真正谈论解决批判性思维实验的成功所带来的主要认识论挑战。

在破坏性思想实验中，可以识别以下子类型：其中最简单的是找出理论中的矛盾，从而反驳它。伽利略著名的落体例子的第一部分就是这样做的。它表明，在亚里士多德的描述中，复合体（附有炮弹和步枪弹）必须比单独的炮弹下落得更快或更慢。第二个子类型由那些旨在表明所讨论的理论与我们持有的其他信念相冲突的思想实验构成。例如，薛定谔著名的猫悖论并没有表明量子理论（至少在某些解释上）是内部不一致的（参见薛定谔 1935，第 812 页；翻译：Trimmer 1980，第 328 页）：在一个钢制室中，还有以下恶魔装置（必须确保其免受猫的直接干扰）：在盖革计数器中，有一个微小的放射性物质，如此之小，也许在一小时内其中一个原子会衰变，但同样的可能性，也许不会衰变；如果发生这种情况，计数器管放电，并通过继电器释放锤子，击碎一小瓶氢氰酸。如果一个人将整个系统留给自己一小时，那么如果同时没有原子衰变，人们会说猫仍然活着。第一次原子衰变就会毒害它。整个系统的 q 函数将通过将活猫和死猫（请原谅这个表达）混合或等量涂抹来表达这一点。”这个思想实验表明，量子理论（由玻尔解释）与我们对猫等宏观物体的一些非常强大的常识信念相冲突——它们在任何意义上都不可能既死又活。薛定谔说，原子世界中奇异的叠加现象已经足够令人担忧了，但当它在日常生活中暗示着同样的奇异现象时，那就令人难以忍受了。消极思想实验还有第三种亚型，即思想实验本身的中心假设或前提实际上被破坏了。例如，正如我们在上面看到的，汤姆森通过她的思想实验表明，“生命权”和“维持生命所需的权利”是一起运行的。当区分时，反对堕胎的论点就会受到负面影响。

消极思想实验的第四个子类型是“反思想实验”（参见 Brown 2007）。诺顿非常有用地引入了一个相关的想法：“思想实验/反思想实验对”（参见 Norton 2004，第 45-49 页）。上面，我们在讨论卢克莱修的矛思想实验时已经遇到了这种亚型，丹尼特对杰克逊备受讨论的色彩科学家玛丽思想实验的答复也已经遇到了。这里我们想再补充一个例子，即马赫针对绝对空间的反思想实验。牛顿在他的《数学原理》中提供了两个思想实验作为绝对空间的证据。一个是水爬墙的水桶思维实验（见图 3），另一个是关于一对由绳子连接的球体，绳子在空旷的空间中保持其张力（见图 4）。牛顿认为，对这些现象的解释是绝对空间：桶和相连的球体相对于空间本身旋转。作为回应，马赫修改了这一场景，并与牛顿相反，认为由于绳索的张力，两个球体会向彼此移动，如果我们围绕一个固定的水桶旋转一个非常厚的巨大环，我们会看到水爬上桶壁。 （有关马赫与牛顿的反思想实验的进一步讨论，请参阅 Kühne 2006，第 191-202 页）。简而言之，马赫的反思想实验的要点是以不同的方式描述思想实验场景中的现象，即宣告不同的事情会发生。马赫的反思想实验削弱了我们对牛顿思想实验的信心。绝对空间可能是对牛顿思想实验中的现象的合理解释，但现在，根据马赫的反思想实验，我们对现象本身不太确定，因此对绝对空间的概念也不太确定。

三个连续的人物：（一）一桶半满的水，用绳子系在其手柄上； （二）箭头表示半满水的桶逆时针运动，桶内的水顺时针运动； (III) 旋转的水桶中的水的表面显示为水桶边缘较高、中心较低。

图 3. 水桶实验的各个阶段

两个灰色球体由一条黑线连接起来。该线标有“绳索张力”。

图4。绳索在空旷的空间中握住的两个球

为了有效，反思实验根本不需要非常合理。在法院在法院，陪审团将被定罪，前提是“超出合理怀疑”。一种共同的辩护策略是提供一些证据的替代说明，这些证据具有足够的合理性，使起诉案件陷入了疑问。这足以破坏它。反思实验只需要做很多事情才能有效，从这个意义上讲，它在索伦森的意义上像“必要的反驳”一样运行。

除了破坏性的外，还有第二种类型的建设性思想实验。毫不奇怪，他们可以通过多种方式为理论提供积极的支持。其中之一是提供一种插图，使理论的主张清晰明显。在这种情况下，认为实验是一种启发式援助。结果可能已经建立得很好，但是思想实验可以带来非常令人满意的理解感。牛顿在他的原理中提供了一个很好的例子，表明月球如何与对象落在地球上一样（见Ducheyne 2006，第435-437页）。他通过大炮进一步射击了大炮球（见图5）。在极限上，地球弯曲的速度与球落下一样快，最终的结果是，加农炮球将返回被开火的地方，如果不阻碍，将一次又一次地走动。这就是月亮在做的。我们可以通过计算得出相同的结论。但是牛顿的思想实验提供了难以捉摸的理解。这是“ AHA效应”的一个奇妙例子，它是许多强大的思想实验的典型代表。