Мысленный эксперимент — это гипотетическая ситуация, в которой выдвигается гипотеза , теория , [а] или принцип с целью обдумать ее последствия. Эта концепция также упоминается как мысленный эксперимент в работе Эрнста Маха [2] и включает в себя мысли о том, что могло бы произойти, если бы был предпринят иной образ действий, противоположный тому, что произошло на самом деле. [3] [4] Важность этой способности заключается в том, что она позволяет нам представить, что может произойти в будущем, а также последствия альтернативных вариантов действий. [5] [6]
Древнегреческое δείκνυμι , deiknymi , «мысленный эксперимент», «было древнейшим образцом математического доказательства » и существовало до евклидовой математики , [7] где упор делался на концептуальную, а не на экспериментальную часть мысли. эксперимент.
Иоганн Витт-Хансен установил, что Ганс Христиан Эрстед был первым, кто использовал термин Gedankenexperiment (от немецкого : «мысленный эксперимент») примерно в 1812 году. [8] [9] Эрстед был также первым, кто использовал эквивалентный термин Gedankenversuch в 1820 году.
К 1883 году Эрнст Мах использовал термин «мысленный эксперимент» по-другому, чтобы обозначить исключительно воображаемое проведение реального эксперимента, который впоследствии будет выполнен его учениками как реальный физический эксперимент . [10] Тогда можно было бы противопоставить физические и умственные эксперименты: Мах просил своих учеников давать ему объяснения всякий раз, когда результаты их последующего реального физического эксперимента отличались от результатов предыдущего воображаемого эксперимента.
Английский термин «мысленный эксперимент» был придуман (как калька ) из «Геданкен-эксперимента» Маха и впервые появился в английском переводе одной из статей Маха в 1897 году. [11] До своего появления деятельность по постановке гипотетических вопросов с использованием сослагательного рассуждения существовала очень долго (как у ученых, так и у философов). Ирреалистические настроения — это способы классифицировать это или говорить об этом. Это помогает объяснить чрезвычайно широкий и разнообразный диапазон применения термина «мысленный эксперимент» после его появления в английском языке.
Демонстрация Галилеем того, что падающие объекты должны падать с одинаковой скоростью независимо от их массы, стала значительным шагом вперед в истории современной науки. Широко распространено мнение [12] о том, что это была простая физическая демонстрация, включавшая подъем на Пизанскую башню и сброс с нее двух тяжестей, тогда как на самом деле это была логическая демонстрация с использованием техники «мысленного эксперимента». «Эксперимент» описан Галилеем в «Discorsi e dimostrazioni matematiche» (1638) (от итальянского «Математические беседы и демонстрации») следующим образом: