思考実験
思考実験という言葉自体は、エルンスト・マッハによって初めて用いられた。
思考実験の例としては、古代ギリシャの「アキレスと亀」やガリレオといった古典から、サンデル講義で有名になった「トロッコ問題」、映画『マトリックス』のモチーフとなった「水槽の中の脳」、アインシュタインと量子力学の闘いといった先端科学までわたる。有名な例としては、アインシュタインが光の速度と慣性系の関係についての洞察から特殊相対性理論に達した考察が挙げられる。
実際に実験器具を用いて測定を行うことなく、ある状況で理論から導かれるはずの現象を思考のみによって演繹すること。いわゆるシミュレーションも実際の対象を使わない点で共通するが、シミュレーションはモデルを使って行うものであり、少なくとも具体的な数値や数式を用いて詳細な結果を得る。これに対して、思考実験はよりあいまいで概念的な結果を求めるものを指す。
とりわけ科学史上、特殊な状況に理論を当てはめることによる帰結と、実験を必要としない日常的経験とを比較することによって、理論のより深い洞察に達してきた考察や、元の理論を端的に反駁し、新たな理論の必要性を示すとともに、それを発展させるのに利用されてきた考察を指すことが多い。
物理学の分野で使われる思考実験には、以下のようなものがある。
ガリレオの船 (力学、1632年)
ニュートンのバケツ (力学)(Bucket argument)
ラプラスの悪魔 (古典力学、決定論)
カルノーサイクル (熱力学)
マクスウェルの悪魔 (熱力学、1871年)
ブラウン・ラチェット (熱力学)
EPRパラドックス (量子力学)
シュレーディンガーの猫 (量子力学)
量子自殺 (量子力学)(Quantum suicide)
ウィグナーの友人 (量子力学、心の哲学)
双子のパラドックス (特殊相対性理論)
ウィトゲンシュタインの杖 (Wittgenstein's rod)