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Albert Einstein notoriamente fece uso di "esperimenti mentali" (cioè grandi scenari "what-if" che sarebbero difficili, se non impossibili, da condurre in un ambiente di laboratorio) per formare le sue teorie rivoluzionarie.
Queste teorie, ovviamente, erano più che semplici fantasiosi sguardi di ombelico; sono stati sottoposti a backup con molta matematica sottoposta a revisione paritaria. Tuttavia, il ruolo che ritenevano gli esperimenti svolgessero nell'illuminare il percorso non dovrebbe essere minimizzato. In effetti, molte grandi scoperte scientifiche sono state predette da scenari immaginari che sono stati postulati per decenni (a volte millenni, come vedrai di seguito) prima che la scienza trovasse il modo di testarli.
Gli esperimenti di pensiero aiutano gli scienziati a trovare quali domande dovrebbero porre, anche se non hanno ancora gli strumenti per rispondere. Molti esperimenti di pensiero approfondiscono cose come i principi della fisica avanzata (il famoso gatto di Schrödinger, ad esempio), ma ce ne sono anche molti che non richiedono un dottorato di ricerca.
Qui ci sono cinque esperimenti di pensiero per lo più privi di matematica per sciogliere il cervello solo un po '(alcuni dei quali la scienza ha raggiunto, alcuni dei quali ancora stimolano il dibattito). Possono essere divertenti su cui opporsi, ma tieni presente che questi frammenti di capricci retorici possono avere ramificazioni molto reali se la scienza dovesse mai recuperare.
1) Il Capitano Kirk è morto in ogni episodio di Star Trek ?
Sapevi che sei morto ieri sera? Bene, l'hai fatto. Ma sei stato sostituito con una replica esatta che ha tutte le stesse qualità fisiche - anche gli stessi ricordi - del "tu" che sei morto. Non mi credi? Bene, sarebbe davvero difficile dimostrare di aver torto.
Questo è il concetto base dell'esperimento mentale "Swampman" proposto dal filosofo Donald Davidson alla fine degli anni '80. In questo esperimento un uomo sta viaggiando attraverso una palude e ucciso da un fulmine, ma - per puro caso - un altro fulmine colpisce una palude vicina e riorganizza tutte le particelle organiche per creare una replica esatta (compresi tutti i ricordi e tali) dell'uomo che è stato ucciso. Il nuovo uomo di palude si sveglia e vive il resto della vita del defunto.
Questo nuovo "Swampman" è lo stesso uomo se la replica (per non parlare del resto del mondo) non può dire la differenza? Dipende da quello che consideri il "sé". (Questo particolare esperimento richiede anche molte interpretazioni relative a varie teorie di molti mondi: c'è un sacco di osservazione dell'ombelico da avere in tutto.)
L'intero scenario dello Swampman sembra un modo inutilmente contorto per presentare questa domanda. Soprattutto quando abbiamo una metafora molto più accessibile riguardo alle repliche della fantascienza: il trasportatore di Star Trek .
Quindi, pensala in questo modo - ogni volta che il Capitano Kirk attraversava il trasportatore, moriva davvero e aveva una replica di se stesso ricostruita sul pianeta sottostante? Per quanto riguarda il resto dell'universo (incluso il "nuovo capitano Kirk") non cambia nulla. L'unica persona che realizzerà qualcosa è sbagliata è Kirk 1.0, che è stato appena ucciso senza tante cerimonie.
Tutto ciò può sembrare interessante, se alla fine inutile, meditare, ma potrebbe non essere sempre così. In un futuro non troppo lontano, potremmo benissimo trovare un modo per 1) teletrasportarci con Star Trek o 2) caricare le nostre menti in forma digitale in stile Kurzweil. E potrebbe essere nel nostro interesse avere prima un'idea di questo tipo di domande - non vorresti sapere se ti suicidavi ogni volta che qualcuno "ti ha raggiato"?
2) Tutti gli inizi della testa sono insormontabili
Alcuni degli esperimenti di pensiero più famosi e duraturi sono opera di un antico filosofo greco, Zenone di Elea (si discute se la scienza e la matematica moderne abbiano finalmente risposto "Paradossi di Zenone", ma ne parleremo più avanti). Apparentemente il vecchio Zenone aveva pazzo tempo libero tra le mani, il che gli ha permesso di inventare dilemmi inutilmente intriganti come il famoso "Achille e la tartaruga".
Secondo Zenone, Achille era così fiducioso nelle sue capacità di correre le tartarughe da dare al suo avversario un vantaggio considerevole. Certo, anche con questo handicap, il grande Achille - per non parlare di qualsiasi umano adulto di buon corpo - dovrebbe facilmente superare la tartaruga e cementare ancora una volta il dominio del genere umano sui testudini, giusto?
Bene, a quanto pare, non così tanto. Se visto attraverso un particolare filtro logico, in realtà è impossibile per il povero Achille vincere questa gara. Qualcosa di strano qui? Prima di tutto sentiamo il problema come descritto da Aristotele di Physics: Book VI:
Vorrei provare a spiegare. In questo esperimento mentale, supponiamo che Achille e la tartaruga stiano correndo a velocità costante: rispettivamente molto veloce e molto lento. Ad un certo punto della gara, Achille raggiunge il punto di partenza originale della tartaruga. Ma nel tempo impiegato da Achille per arrivarci, la tartaruga si è spostata in avanti. Quindi, il prossimo compito di Achille sarebbe quello di colmare il nuovo divario tra lui e la tartaruga, tuttavia, quando lo avesse fatto, la tartaruga si sarebbe nuovamente spostata in avanti di un importo inferiore. Il processo si ripete quindi ancora e ancora. Achille deve sempre affrontare un nuovo divario (seppure minore) da superare. L'asporto: il grande Achille perde una corsa a una grande tartaruga muta e scema e nessun deficit è mai superabile.
Certo, questa non è realtà. Qualsiasi essere umano capace (per non parlare di un atleta di alto livello) potrebbe facilmente superare una tartaruga a raggi lenti anche con un vantaggio (ragionevolmente superabile). Ma solo perché la sua conclusione è errata, non significa che puoi semplicemente negare la logica che ti ha portato lì. Qui puoi leggere una confutazione abbastanza dettagliata della situazione che attacca l'apparente paradosso a un'interpretazione errata dell'infinito. Nel frattempo, i seguaci della meccanica quantistica direbbero che la soluzione è la nostra incapacità di sapere dove si trova sicuramente un oggetto. Ma questo mostra come un esperimento mentale può aiutare a stimolare un'indagine più approfondita.
3) Non dovremmo essere in grado di fare nulla
Eccone un altro dal nostro vecchio amico Zeno, ed è un pensatore della natura del movimento (e, ancora una volta, si discute se la scienza contemporanea abbia risposto in modo soddisfacente).
Per prima cosa, immagina qualcuno che lancia una freccia contro un bersaglio a poche decine di metri di distanza. "Ecco un altro esempio adorabile della fisica elementare newtoniana che funziona come dovrebbe", potresti pensare. Tuttavia, se visto attraverso un filtro logico molto particolare, questo dovrebbe essere assolutamente impossibile.
Ora, supponiamo che tu abbia congelato il tempo a un certo punto lungo la traiettoria della freccia (tutto in stile Langolier , se vuoi diventare super oscuro). In quel particolare istante, la freccia è sospesa nello spazio in un'unica posizione. In un solo istante di tempo, non si verifica alcun movimento. La freccia può trovarsi solo in un punto o nell'altro e mai nel mezzo. Quindi, come passa da un istante all'altro se non c'è mai un momento in cui si trova tra i due posti? Nulla dovrebbe effettivamente essere in grado di cambiare la sua posizione da un istante all'altro.
Naturalmente questo non è davvero un problema. Le cose si muovono in qualsiasi momento, ovunque , malgrado un ragionamento logico millenario sul perché non dovrebbero essere in grado di farlo. Ci sono alcune spiegazioni di fisica di altissimo livello sul perché il movimento sia effettivamente possibile, tuttavia rimane un dibattito sul fatto che ai paradossi di Zenone sia stata davvero data una risposta soddisfacente. C'è almeno una visione dell'universo che afferma che non dovremmo mai essere in grado di fare davvero nulla.
4) La realtà non esiste davvero
Osserviamo tutti il mondo nello stesso modo esatto, giusto? Bene, sta diventando sempre più ovvio che in realtà non è così. E la natura dell'osservazione e della comprensione è al centro di un problema posto dal filosofo del XVII secolo, William Molyneux.
Ecco come ha articolato il problema in una lettera al collega meditatore professionista, John Locke:
In breve, la domanda a portata di mano è: una persona cieca che ha imparato a distinguere le forme di base con il tocco sarebbe in grado di distinguere quegli oggetti quando improvvisamente ricevessero il potere della vista? In altre parole, le informazioni da una sensazione si traducono in un'altra o le associamo solo nella nostra mente? In realtà conosciamo la risposta a questa, quindi fai ora le tue ipotesi.
Questa domanda ha suscitato molto dibattito da quando è stata posta per la prima volta secoli fa. Ma a quanto pare, nella storia molto recente, la scienza medica è progredita al punto in cui possiamo restituire la vista ad alcune persone e quindi rispondere a questa domanda (e la risposta è stata "no", le persone non sono in grado di tradurre la sensazione tattile in informazioni visive).
Ma qui vediamo il valore degli esperimenti di pensiero: lo sperimentatore contemporaneo probabilmente non avrebbe mai pensato di tentare questo esperimento nel mondo reale se i filosofi non avessero lottato con esso nei secoli precedenti.
5) Se un'auto di Google deve uccidere qualcuno, chi dovrebbe essere?
Immagina questo: sei su un ponte che si affaccia su una serie di binari del carrello e noti che cinque persone sono state legate ai binari da un malvagio subdolo (e presumibilmente volteggiare i baffi). Poi vedi un carrello fuori controllo che si abbatte sui binari, il che sicuramente ucciderà le persone sfortunate a meno che non intervenga qualcuno. Oh no!
MA, in quel momento, ti rendi conto che stai condividendo il tuo ponte con un gigantesco uomo grasso, che - se dovessi spingerlo davanti al carrello - avrebbe abbastanza circonferenza per fermare il carrello e salvare le cinque persone legate, però sarà sicuramente ucciso. (In questo scenario, sei troppo magro per fermare il carrello.)
Ora devi affrontare le seguenti opzioni: 1) Non fare nulla e le cinque persone moriranno, oppure 2) Spingi l'uomo grasso davanti al carrello e lo sacrifichi per le cinque persone. In entrambi gli scenari, sei assolutamente colpevole delle morti di queste persone innocenti? La legge dovrebbe fare qualche distinzione?
Questo dilemma è stato adattato in diversi modi, comprese le versioni in cui le cinque persone (o l'uomo grasso) sono state sostituite con un cattivo riprovevole. La storia richiede molta osservazione dell'ombelico sulla colpevolezza e la gerarchia dei valori con poche implicazioni pratiche… fino a poco tempo fa.
Questa domanda è di immediata preoccupazione poiché condividiamo strade e autostrade con un numero crescente di veicoli senza conducente. E, certo, questi veicoli (o meglio, i loro sviluppatori di software) dovranno affrontare scenari simili, ma quelli in cui i risultati saranno tutt'altro che certi del problema originale.
Un'auto senza conducente dovrebbe precipitarsi in un'altra corsia per evitare un bambino che è appena corso in strada? Dovrebbe fare una sosta completamente rapida per evitare di colpire un cervo al galoppo sapendo che c'è un'auto in corsa proprio dietro di essa? Queste decisioni cambiano se il veicolo senza conducente sembra essere un autobus della prigione che trasporta assassini condannati o forse un'ambulanza con una donna incinta che si dirige in ospedale per dare alla luce due gemelli? Se qualcuno viene ucciso o ferito in questi scenari, chi dovrebbe essere ritenuto responsabile?
Questa è una di quelle volte in cui i problemi scendono dalle nuvole in superficie. Anche se la tecnologia non è ancora qui, non potrebbe far male iniziare a parlarne. Per ulteriori informazioni, vedi Il dilemma dell'insegnamento dell'etica alle auto a guida autonoma.
