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5 experimentos que derreterão seu cérebro

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Anonim

Famosamente, Albert Einstein fez uso de "experimentos de pensamento" (ou seja, grandes cenários "e se" que seriam difíceis - se não impossíveis - de conduzir em laboratório) para formar suas teorias revolucionárias.

Essas teorias, é claro, eram mais do que meras fantasias no umbigo; eles foram apoiados com muita matemática revisada por pares. No entanto, o papel que os experimentos de pensamento tiveram na iluminação do caminho não deve ser subestimado. De fato, muitas grandes descobertas científicas foram preditas por cenários imaginários postados décadas (às vezes milênios, como você verá abaixo) antes que a ciência encontrasse maneiras de testá-las.

As experiências de pensamento ajudam os cientistas a descobrir quais perguntas devem ser feitas, mesmo que ainda não tenham as ferramentas para respondê-las. Muitos experimentos pensam em coisas como princípios da física avançada (o famoso gato de Schrödinger, por exemplo), mas também existem vários que não exigem doutorado.

Aqui estão cinco experimentos de pensamento livres de matemática para derreter seu cérebro um pouco (alguns dos quais a ciência alcançou, alguns dos quais ainda estimulam o debate). Eles podem ser divertidos de opinar, mas lembre-se de que esses pedaços de capricho retórico podem ter ramificações muito reais se a ciência o alcançar.

1) O Capitão Kirk morreu em todos os episódios de Star Trek ?

Você sabia que morreu ontem à noite? Bem, você fez. Mas você foi substituído por uma réplica exata que possui todas as mesmas qualidades físicas - mesmo as mesmas memórias - do "você" que morreu. Não acredita em mim? Bem, seria muito difícil provar errado.

Esse é o conceito básico do experimento mental "Swampman" proposto pelo filósofo Donald Davidson no final dos anos 80. Nesse experimento, um homem está viajando através de um pântano e morto por um raio, mas - por mero acaso - outro raio atinge um pântano próximo e reorganiza todas as partículas orgânicas para criar uma réplica exata (incluindo todas as memórias e coisas do tipo).) do homem que foi morto. O novo pântano acorda e vive o resto da vida do falecido.

Este novo "pântano" é o mesmo homem se a réplica (para não mencionar o resto do mundo) não pode dizer a diferença? Isso depende do que você considera ser o "eu". (Esse experimento em particular também leva a muitas interpretações relacionadas a várias teorias de muitos mundos - há muita observação do umbigo por toda parte.)

Todo o cenário do homem do pântano parece ser uma maneira desnecessariamente complicada de fazer essa pergunta. Especialmente quando temos uma metáfora muito mais acessível a respeito de réplicas de ficção científica: O transportador de Star Trek .

Então, pense dessa maneira - toda vez que o capitão Kirk passava pelo transportador, ele realmente morria e tinha uma réplica de si mesmo reconstruída no planeta abaixo? No que diz respeito ao resto do universo (incluindo o "novo capitão Kirk"), nada muda. A única pessoa que vai perceber que algo está errado é Kirk 1.0, que foi morto sem cerimônia.

Tudo isso pode parecer interessante - se bem que inútil -, mas talvez nem sempre seja esse o caso. Em um futuro não muito distante, podemos muito bem encontrar uma maneira de: 1) teletransportar a matéria para Star Trek ou 2) carregar nossas mentes em formato digital, todas no estilo Kurzweil. E talvez seja do nosso interesse lidar com esse tipo de perguntas primeiro - você não gostaria de saber se estava cometendo suicídio toda vez que alguém "lhe transmitia"?

2) Todas as partidas iniciais são intransponíveis

Algumas das experiências de pensamento mais famosas e duradouras são a obra de um filósofo grego antigo, Zenão de Eléia (há um debate sobre se a ciência e a matemática modernas finalmente responderam aos "Paradoxos de Zenão", mas mais sobre isso abaixo). Aparentemente, o velho Zenão tinha um tempo livre louco, o que lhe permitia criar dilemas desnecessariamente intrigantes, como o famoso "Aquiles e a Tartaruga".

Aquiles foi o grande herói da tradição grega que, de acordo com o experimento de Zenão, decidiu desafiar uma tartaruga para uma corrida a pé. Não se explica por que Aquiles achou que esse era o melhor uso de seu tempo, mas esses detalhes não são importantes.

Segundo Zeno, Aquiles estava tão confiante em suas habilidades de corrida de tartarugas que deu a seu oponente uma vantagem considerável. É claro que, mesmo com essa desvantagem, o grande Aquiles - para não mencionar qualquer humano adulto capaz - deve ultrapassar facilmente a tartaruga e mais uma vez cimentar o domínio da humanidade sobre os testudinos, certo?

Bem, como se vê, nem tanto. Quando visto através de um filtro lógico específico, é realmente impossível para o pobre Aquiles vencer essa corrida. Algo soa funky aqui? Primeiro vamos ouvir o problema, conforme descrito por Aristóteles, da Physics: Book VI:

Deixe-me tentar explicar. Neste experimento mental, assumimos que Aquiles e a tartaruga estão correndo a velocidades constantes: muito rápido e muito lento, respectivamente. Em algum momento da corrida, Aquiles chega ao ponto de partida original da tartaruga. Mas, no tempo que levou Aquiles para chegar lá, a tartaruga avançou. Então, a próxima tarefa de Aquiles seria preencher a nova lacuna entre ele e a tartaruga, no entanto, quando ele fez isso, a tartaruga teria novamente avançado em uma quantidade menor. O processo então se repete uma e outra vez. Aquiles sempre se depara com uma nova lacuna (se menor) a ser superada. O ponto principal: o grande Aquiles perde uma corrida para uma grande tartaruga burra e pesada e nenhum déficit é superável.

Claro, isso não é realidade. Qualquer humano capaz (sem falar em um atleta de ponta) poderia facilmente ultrapassar uma tartaruga lenta, mesmo com uma vantagem (razoavelmente superável). Mas apenas porque a conclusão está incorreta, isso não significa que você pode simplesmente negar a lógica que o levou até lá. Você pode ler uma refutação bastante detalhada da situação aqui, que fixa o aparente paradoxo a uma má interpretação do infinito. Enquanto isso, adeptos da mecânica quântica diriam que a solução é a nossa incapacidade de saber onde está qualquer objeto com certeza. Mas isso mostra como um experimento mental pode ajudar a estimular uma investigação mais profunda.

3) Não devemos ser capazes de realmente fazer qualquer coisa

Aqui está outro do nosso velho amigo Zeno, e é um pensador sobre a natureza do movimento (e, mais uma vez, há um debate sobre se a ciência contemporânea respondeu satisfatoriamente).

Primeiro, imagine alguém atirando uma flecha em um alvo a algumas dezenas de metros de distância. "Aqui está outro exemplo adorável da física newtoniana elementar funcionando como deveria", você pode pensar. No entanto, quando visualizado através de um filtro lógico muito específico, isso deve ser absolutamente impossível.

Agora, digamos que você tenha congelado o tempo em algum momento ao longo da trajetória da flecha (todo estilo Langoliers , se você quiser ficar super obscuro). Nesse instante em particular, a seta está suspensa no espaço em um único local. Em qualquer instante, nenhum movimento está ocorrendo. A seta pode estar apenas em um lugar ou no outro e nunca no meio. Então, como isso muda de um instante para outro, se nunca há um momento entre os dois lugares? Nada deve ser capaz de mudar de posição de um instante para o outro.

Claro que isso não é realmente um problema. As coisas estão se movendo à vontade por todo o lado o tempo todo, apesar de um sólido argumento lógico de um milênio sobre por que eles não deveriam . Existem algumas explicações físicas de primeira linha sobre por que o movimento é realmente possível, no entanto, resta um debate sobre se os paradoxos de Zenão foram realmente satisfatoriamente respondidos. Há pelo menos uma visão do universo que afirma que nunca devemos realmente fazer nada.

4) A realidade não existe realmente

Todos estamos observando o mundo da mesma maneira, certo? Bem, está se tornando cada vez mais óbvio que esse não é realmente o caso. E a natureza da observação e da compreensão está no centro de um problema colocado pelo filósofo do século XVII, William Molyneux.

Aqui está como ele articulou o problema em uma carta ao colega profissional ponderador John Locke:

Em resumo, a questão em questão é: uma pessoa cega que aprendeu a distinguir formas básicas pelo toque seria capaz de distinguir esses objetos quando de repente eles receberam o poder da visão? Em outras palavras, as informações de uma sensação se traduzem em outra ou apenas as associamos em nossas mentes? Na verdade, sabemos a resposta para essa, então faça suas suposições agora.

Esta questão gerou muito debate desde que foi postada séculos atrás. Porém, na história muito recente, a ciência médica progrediu ao ponto em que podemos retornar a visão a algumas pessoas e, portanto, responder a essa pergunta (e a resposta foi "não", as pessoas não conseguem traduzir a sensação tátil em informação visual).

Mas aqui vemos o valor das experiências de pensamento: o experimentador contemporâneo provavelmente nunca pensou em tentar esse experimento do mundo real se os filósofos não tivessem lutado com ele nos séculos anteriores.

5) Se um carro do Google precisa matar alguém, quem deveria ser?

Imagine o seguinte: você está em uma ponte com vista para um conjunto de trilhos de trilhos e percebe que cinco pessoas foram amarradas aos trilhos por um vilão desonesto (e presumivelmente rodopiante de bigode). Então você vê um carrinho fora de controle correndo pelos trilhos, o que certamente matará as pessoas infelizes, a menos que alguém intervenha. Ah não!

Mas, naquele momento, você percebe que está compartilhando sua ponte com um homem gordo gigantesco, que - se você o empurrasse na frente do carrinho - teria circunferência suficiente para parar o carrinho e salvar as cinco pessoas amarradas. ele certamente será morto. (Nesse cenário, você é magro demais para parar o carrinho.)

Agora você se depara com as seguintes opções: 1) Não faça nada e as cinco pessoas morrerão, ou 2) Empurre o gordo na frente do carrinho e o sacrifique pelas cinco pessoas. Em qualquer cenário, você é culpado pela morte dessas pessoas inocentes? A lei deve fazer alguma distinção?

Esse dilema foi adaptado de várias maneiras, incluindo versões nas quais as cinco pessoas (ou o gordo) foram substituídas por um vilão repreensível. A história leva muitos olhares sobre a culpa e a hierarquia de valores com poucas implicações práticas… até recentemente.

Esta questão é uma preocupação muito imediata, pois compartilhamos estradas e rodovias com um número crescente de veículos sem motorista. E, com certeza, esses veículos (ou melhor, seus desenvolvedores de software) enfrentarão cenários semelhantes, mas nos quais os resultados estarão longe de serem tão certos quanto no problema original.

Um carro sem motorista deve entrar em outra faixa para evitar uma criança pequena que acabou de correr para a rua? Deveria fazer uma parada rápida para evitar bater em um cervo galopando, sabendo que havia um carro em alta velocidade atrás dele? Essas decisões mudam se o veículo sem motorista for um ônibus da prisão transportando assassinos condenados, ou talvez uma ambulância com uma mulher grávida indo para o hospital para dar à luz gêmeos? Se alguém for morto ou ferido nesses cenários, quem deve ser responsabilizado?

Esse é um daqueles momentos em que os problemas descem das nuvens para a superfície. Mesmo que a tecnologia ainda não esteja aqui, não faria mal começar a falar sobre isso. Para saber mais, consulte O dilema de ensinar ética a carros autônomos.

5 experimentos que derreterão seu cérebro