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十大悖论

时间:2023-06-24 19:59:16 编辑:阿旭

科学界十大悖论真相

就像超人也有另一个自己“毕沙罗”一样,组成世间万物的粒子们也有自己的对立面。一个电子有一个负电荷,那么它的相对应的反物质就带有正电荷。物质与反物质相碰撞时会泯灭,它们会根据爱因斯坦的E=mc2公式来释放能量。在未来,可能一些飞行器会使用这种反物质来设计引擎。

如果“膜宇宙”的理论是正确的,那么我们的太阳系可能遍布着上千个迷你黑洞,每一个大小都在原子核大小,它们和那些大黑洞不一样,是宇宙大爆炸的遗留物,对时空的影响也不同,可能和第五维有着密切的关系。

宇宙微波背景也简称为CMB,这些辐射残留是大爆炸时期的产物。它于60年代被第一次发现,似乎是一种源自宇宙各个地方的无线电噪音。CMB是大爆炸理论的最好的证明物。最近的精确测量将CMB的温度定位在了华氏-455度。

科学家认为暗物质是组成宇宙中大部分空白的物质,但在现有的技术下它们既不能被观察也无法被检测到。它们编辑轻量级的中微子到看不见的黑洞之间。一些科学家甚至怀疑暗物质是否存在,并且暗示它们被认为是可以解释重力作用的关键因素。

直到九十年代早期,我们唯一熟知的行星还是太阳系内的这几颗。但目前科学家们已经确认了超过500颗系外行星(截止到2010年11月)。它们的范围遍及庞大的气体星群到微小到难以称为行星的物质,包括暗轨道上的岩石,红矮星等等。但第二地球的搜寻还在进行中。天文学家们依旧相信技术的发展会让我们最终找到类似的世界。

引力波是爱因斯坦的广义相对论中提及的时空扭曲面。引力波是以光速运行的,但它们非常微弱,不想科学家期望的那样,可以引发一些大型的宇宙事件,比如黑洞的产生。LIGO和LISA是两个发送出去检测引力波的专门探测器。

就像地球上的生物一样,星系们也会随着时间的推移“吞食”对方。银河系的近邻仙女座,现在就正在进食它的一颗卫星。仙女座有十几个分散的星团,它们都是宇宙过去的残羹剩饭。这张图片模拟得是大概三亿年前仙女星座与银河系的一次碰撞。

中微子的电荷是中性的,它们比基本粒子质量要轻,可以毫无阻碍的穿过几千公里,比如你正在阅读这段文字时,就会有一些穿过你的身体。这些“幽灵粒子”产生于一些内部反应,还有一些超新星爆炸等。在一个中微子检测项目中,不少探测器被置入了地下、深海或大冰川的内部。

这些明亮的星标对于我们来说是宇宙可见的边缘,提醒着科学家宇宙混沌的起源。类星体可以释放比上百个星系结合在一起还要多的能量。它们是遥远星系中心的可怕黑洞。这张图拍于1979年,是类星体3C 273

量子力学说,真空空间是由“虚拟”的亚原子粒子产生的气泡,每时每刻都在不停的出现和消失。这些稍纵即逝的例子赋予了空间一定的能量,这种能量根据广义相对论,可以制造反重力的作用力,让空间分离膨胀。不过就算这样解释,也没有人真正知道造成宇宙不断膨胀的真正原因是什么。

'十大悖论'有哪些?

1.电车难题(The Trolley Problem)

“电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一,其内容大致是:一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来,并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是,你可以拉一个拉杆,让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题,那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况,你应该拉拉杆吗?

2.空地上的奶牛(The Cow in the field)

认知论领域的一个最重要的思想实验就是“空地上的奶牛”。它描述的是,一个农民担心自己的获奖的奶牛走丢了。这时送奶工到了农场,他告诉农民不要担心,因为他看到那头奶牛在附件的一块空地上。虽然农民很相信送奶工,但他还是亲自看了看,他看到了熟悉的黑白相间的形状并感到很满意。过了一会,送奶工到那块空地上再次确认。那头奶牛确实在那,但它躲在树林里,而且空地上还有一大张黑白相间的纸缠在树上,很明显,农民把这张纸错当成自己的奶牛了。问题是出现了,虽然奶牛一直都在空地上,但农民说自己知道奶牛在空地上时是否正确?

3.定时炸弹(The Ticking Time Bomb)

如果你关注近几年的政治时事,或者看过动作电影,那么你对于“定时炸弹”思想实验肯定很熟悉。它要求你想象一个炸弹或其他大规模杀伤性武器藏在你的城市中,并且爆炸的倒计时马上就到零了。在羁押中有一个知情者,他知道炸弹的埋藏点。你是否会使用酷刑来获取情报?

4.爱因斯坦的光线(Einstein’s Light Beam)

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。

5. 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?

6.伽利略的重力实验(Galieo's Gravity E)

为了反驳亚里士多德的自由落体速度取决于物体的质量的理论,伽利略构造了一个简单的思想实验。根据亚里士多德的说法,如果一个轻的物体和一个重的物体绑在一起然后从塔上丢下来,那么重的物体下落的速度快,两个物体之间的绳子会被拉直。这时轻的物体对重物会产生一个阻力,使得下落速度变慢。但是,从另一方面来看,两个物体绑在一起以后的质量应该比任意一个单独的物体都大,那么整个系统下落的速度应该最快。这个矛盾证明了亚里士多德的理论是错误的。

7.猴子和打字机(Monkeys and Typewriters)

另一个在流行文化中占了很大分量的思想实验是“无限猴子定理”,也叫做“猴子和打字机”实验。定理的内容是,如果无数多的猴子在无数多的打字机上随机的打字,并持续无限久的时间,那么在某个时候,它们必然会打出莎士比亚的全部著作。猴子和打字机的设想在20世纪初被法国数学家Emile Borel推广,但其基本思想——无数多的人员和无数多的时间能产生任何/所有东西——可以追溯至亚里士多德。

8. 中文房间(The Chinese Room)

“中文房间”最早由美国哲学家John Searle于20世纪80年代初提出。这个实验要求你想象一位只说英语的人身处一个房间之中,这间房间除了门上有一个小窗口以外,全部都是封闭的。他随身带着一本写有中文翻译程序的书。房间里还有足够的稿纸、铅笔和橱柜。写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中。根据Searle,房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复。虽然他完全不会中文,Searle认为通过这个过程,房间里的人可以让任何房间外的人以为他会说流利的中文。

9. 薛定锷的猫(Schrodinger’s Cat)

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。

10.缸中的大脑(Brain in a Vat)

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?

扩展资料:

悖论是表面上同一命题或推理中隐含着两个对立的结论,而这两个结论都能自圆其说。悖论的抽象公式就是:如果事件A发生,则推导出非A,非A发生则推导出A。悖论是命题或推理中隐含的思维的不同层次、意义(内容)和表达方式(形式)、主观和客观、主体和客体、事实和价值的混淆,是思维内容与思维形式、思维主体与思维客体、思维层次与思维对象的不对称,是思维结构、逻辑结构的不对称。

悖论根源于知性认识、知性逻辑(传统逻辑)、矛盾逻辑的局限性。产生悖论的根本原因是把传统逻辑形式化、把形式逻辑普适性绝对化,即把形式逻辑当做思维方式。所有悖论都是因形式逻辑思维方式产生,形式逻辑思维方式发现不了、解释不了、解决不了的逻辑错误。所谓解悖,就是运用对称逻辑思维方式发现、纠正悖论中的逻辑错误。

用对称逻辑解“说谎者悖论”“说谎者悖论”即“我在说谎”这句话中所蕴含的悖论。这个悖论表面上由“我在说谎”和“我说实话”这两个对立的“命题”组成,实际上这两个“命题”并不等价——前一个命题包含思维内容,后一个“命题”只是前一个命题的语言表达式,因此后一个“命题”不是严格意义上的命题。长期以来人们之所以把其看成悖论,是由于把两个“命题”看成等价,即都是思维内容和语言表达式统一的命题。只要把思维的两大层次:命题的思维内容和命题的语言表达式区别开来,“我在说谎”这个悖论即可化解。

悖论是命题或推理中隐含的思维的不同层次、意义(内容)和表达方式(形式)、主观和客观、主体和客体、事实和价值的混淆,是思维内容与思维形式、思维主体与思维客体、思维层次与思维对象的不对称,是思维结构、逻辑结构的不对称。

根源:

悖论根源于知性认识、知性逻辑(传统逻辑)、矛盾逻辑的局限性。产生悖论的根本原因是把传统逻辑形式化、把传统逻辑普适性绝对化,即把形式逻辑当作思维方式。

悖论有三种主要形式。

1.一种论断看起来好像肯定错了,但实际上却是对的(佯谬)。

2.一种论断看起来好像肯定是对的,但实际上却错了(似是而非的理论)。

3.一系列推理看起来好像无法打破,可是却导致逻辑上自相矛盾。

古今中外有不少著名的悖论,它们震撼了逻辑和数学的基础,激发了人们求知和精密的思考,吸引了古往今来许多思想家和爱好者的注意力。解决悖论难题需要创造性的思考,悖论的解决又往往可以给人带来全新的观念。根据悖论形成的原因,把它归纳为六种类型,所记都是流传很广的常见悖论。随着现代数学、逻辑学、物理学和天文学的快速发展,又有不少新的悖论大量涌现,人们在孜孜不倦地探索,预计他们的成果将极大地改变我们的思维观念。它们分别是:

自指引发

以下诸例都存在着一个概念自指或自相关的问题:如果从肯定命题入手,就会得到它的否定命题;如果从否定命题入手,就会得到它的肯定命题。由概念自指引发的悖论和引进无限带来的悖论。

谎言者悖论

公元前六世纪,哲学家克利特人艾皮米尼地斯(Epimenides):“所有克利特人都说谎,他们中间的一个诗人这么说。”这就是这个著名悖论的来源。

《圣经》里曾经提到:“有克利特人中的一个本地中先知说:‘克利特人常说谎话,乃是恶兽,又馋又懒’”(《提多书》第一章)。可见这个悖论很出名,但是保罗对于它的逻辑解答并没有兴趣。

“我在说谎”

如果他在说谎,那么“我在说谎”就是一个谎,因此他说的是实话;但是如果这是实话,他又在说谎。矛盾不可避免。