歴史 実験は古代ギリシャ人によって概念的な数学的証明としてδείκνυμι 、 deiknymi [ 7 ]
ヨハン・ヴィット＝ハンセンは、ハンス・クリスチャン・エルステッドが 1812年頃にドイツ語の同義語である 「Gedankenexperiment」を 。 [ 8 ] [ 9 ] エルステッドはまた、1820年に同義語である「Gedankenversuch」を
1883年までに、エルンスト・マッハは 「思考実験」を 実際の物理実験 として行うことになる、現実の 実験の想像上の実施のみを指すようになった。 [ 10 ]
英語の「thought experiment」という用語は、ギリシャ 語 の「Gedankenexperiment」 [ 11 ] 非現実法は、それを分類したり、それについて語ったりする方法です。これは 、「thought experiment」 という用語が英語に導入されてから、その適用範囲が非常に広く多様になった理由を説明するのに役立ちます。
ガリレオの思考実験は、小さな石（a）を大きな石（b）に取り付けた場合の結果（c）に関するものでした。 ガリレオが、 落下する物体は質量に関係なく同じ速度で落下するということを証明したことは、近代科学の歴史において重要な一歩となった。これは、ピサの斜塔に登って2つの重りを落とすという、単純な物理的証明であったと広く考えられているが[ 12 ] 二つの新科学』 の中で、この実験を次のように説明している。
サルヴィアティ ： では、自然速度が異なる2つの物体を考えてみましょう。2つを結合すると、速い方の物体は遅い方の物体によって部分的に減速され、遅い方の物体は速い方の物体によっていくらか加速されることは明らかです。この点について、あなたは私に同意しませんか？ シンプリシオ ： あなたは間違いなく正しいです。 サルヴィアティ ： しかし、これが真実だとすると、大きな石が例えば8の速度で動き、小さな石が4の速度で動くとすると、それらを結合すると、系の速度は8より小さくなります。しかし、2つの石を結合すると、以前は8の速度で動いていた石よりも大きな石になります。したがって、重い物体は軽い物体よりも遅い速度で動きます。これはあなたの推測とは逆の効果です。このように、重い物体が軽い物体よりも速く動くというあなたの仮定から、私は重い物体がより遅く動くと推論します。 [ 13 ]
用途 思考実験は、仮説やそれに関連する理論の実装を探求するために使用できます。また、教育や個人的な娯楽にも使用されます。[ 9 ]
思考実験の例としては、量子力学のコペンハーゲン解釈 を攻撃することを目的としたシュレーディンガーの猫（その前提が猫が同時に生きている状態と死んでいる状態という一見不条理な状態につながる可能性があることを示したもの）や、仮想的な有限の存在が 熱力学第二法則に 違反する能力を実証しようとするマクスウェルの悪魔など がある。
これはSF 小説によく見られる要素である。[ 14 ]
思考実験は、仮定 法（非現実法 ）を用いた構造がしっかりしていて明確な仮説的な質問であり、「もし～だったら何が起こるだろうか（あるいは、何が起こっただろうか）」というものです。この思考実験は、少なくとも古代ギリシャ以来、哲学において質問を提起するために用いられており、ソクラテス 以前に遡るものもあります。[ 15 ] 物理学やその他の科学では、多くの思考実験が19世紀、特に20世紀に遡りますが、少なくともガリレオの 時代まで遡る例が見られます。
思考実験では、経験的データを新しい方法で並べ替えたり再編成したりして、そこから新しい推論を導き出すか、あるいはこれらのデータを異なった、通常とは異なる視点から見ることによって、新しい情報を得ます。たとえば、ガリレオの思考実験では、経験的経験の並べ替えは、異なる重さの物体を組み合わせるという元のアイデアから成り立っています。[ 16 ]
思考実験は、哲学（特に倫理学）、物理学 、その他の分野（認知心理学 、歴史学、政治学 、経済学、社会心理学 、法学、組織研究 、マーケティング、疫学 など）で用いられてきた。法学においては、こうした実験を指す同義語として「仮説的」という言葉がよく用いられる。
意図する目的が何であれ、すべての思考実験は、出来事をより良く、より生産的な方法で説明、予測、制御できるように設計された、パターン化された思考方法を示している。
理論的帰結 理論的な帰結という観点から見ると、思考実験は一般的に次のようになる。
支配的な理論に異議を唱える（あるいは反駁する）ことであり、多くの場合、背理法 （ガリレオの元の議論のように、背理法による証明 ）として知られる手法が用いられる。 有力な理論を裏付ける、 新しい理論を確立する、または 相互排除 の過程を通して、既存の理論を反駁すると同時に新しい理論を確立する
実用的な応用例 思考実験は、これまで知られていなかった、あるいは受け入れられていなかった理論について、非常に重要で斬新な見解を生み出す可能性がある。しかしながら、思考実験によってそれらの理論自体が無意味なものとなり、解決が同様に、あるいはそれ以上に困難な新たな問題が生じる可能性もある。
実用的な観点から言えば、思考実験は一般的に次のような目的で作成されます。
現状に異議を唱える（これには、誤った情報 （または誤解）を訂正したり、提示された議論の欠陥を特定したり、客観的に確立された事実を（長期的に）保存したり、特定の事柄が許容される、禁止される、知られている、信じられている、可能である、または必要であるという具体的な主張を反駁したりする活動が含まれる）。 挿する （または境界内で内挿する） を予測し 、予見する 過去を説明する そうでなければ不明確で知ることのできない過去の遡及予測 、事後予測 、および後日予測を 容易にする 意思決定、選択、戦略選定を促進する 問題を解決し、アイデアを生み出す。 現在未解決の問題を、より生産的な別の問題領域（例：機能的固着 ）に移す特定の結果に対する因果関係、予防可能性、非難、責任を帰属させる 社会的および法的観点から、責任 と賠償額 を評価する。 過去の成功を再現する 過去の出来事がどの程度異なって起こり得たかを検証する 過去の失敗を将来的に回避することを確実にする
フィールズ 思考実験は、哲学、法律、物理学 、数学など、さまざまな分野で使用されてきました。哲学では、少なくとも古典古代から使用されており、 ソクラテス より古いものもあります。法律では、ローマ法大全 に引用されているローマの弁護士 によく知られていました。[ 17 ] ガリレオの 時代に例を見つけることができます。
哲学 哲学において、思考実験とは、通常、想像上のシナリオを提示し、そのシナリオにおける物事のあり方について、直観的あるいは論理的な反応を引き出すことを目的とするものです。（哲学者は、望ましい直観的反応を裏付けるために、思考実験に理論的な推論を補足することもあります。）シナリオは通常、道徳、心の性質、言語的参照といった特定の哲学的概念を対象とするように設計されます。想像上のシナリオに対する反応は、現実であろうと想像であろうと、あらゆるシナリオにおけるその概念の本質を明らかにするものとされています。
例えば、思考実験では、ある行為者が他者の利益のために意図的に無辜の人を殺害する状況が提示されるかもしれない。ここで重要なのは、その行為が道徳的かどうかではなく、より広く言えば、道徳は行為の結果のみによって決定されるという道徳理論が正しいかどうかである（帰結主義を 参照）。 ジョン・サールは 、鍵のかかった部屋にいる男性が、高度な指示書に従って中国語で書かれた文章を受け取り、中国語で書かれた文章を返すという状況を想像する。ここで重要なのは、その男性が中国語を理解しているかどうかではなく、より広く言えば、心の機能主義理論 が正しいかどうかである。
思考実験が引き起こす直観については、一般的に普遍的な合意が得られることが期待される。（したがって、哲学者は自身の思考実験を評価する際に、「我々は何を言うべきか」といった表現を用いることがある。）成功した思考実験とは、それに関する直観が広く共有されるものである。しかし、多くの場合、哲学者の間では、そのシナリオに関する直観に相違が見られる。
想像上のシナリオを用いる哲学的手法の中には、思考実験と呼べるものもあるだろう。例えば、哲学者は特定の状況に置かれた人物（おそらく自分自身）を想像し、彼らがどう行動するかを問いかけることがある。
例えば、ジョン・ロールズは 「無知のベール」 において、自分自身について何も知らない人々が、社会組織や政治組織を考案するという任務を負っている状況を想像するように私たちに促している。トーマス・ホッブズ やジョン・ロックのように、 自然状態 を用いて政府の起源を想像することも、思考実験とみなすことができる。セーレン・キルケゴールは 『不安と震え』 アブラハム がイサクを燔祭に捧げたこと の倫理的、宗教的な意味合いを探求した。同様に、フリードリヒ・ニーチェは 『道徳の系譜』
初期の思考実験としては、プラトン の洞窟の寓話 がある。[ 18 ] アヴィセンナ の「浮遊する人」の思考実験である。彼は、人間の 自己認識 と自己意識 、そして魂 の実体性 を示すために、読者にすべての感覚 から隔離された空中に浮かんでいる自分を想像するように求めた。[ 19 ]
科学 科学者は、実際の「物理的」実験を行う前に、想像上の「代理」実験として思考実験を用いる傾向がある（エルンスト・マッハは 常に、こうした思考実験
科学者は、特定の物理実験が実施不可能な場合にも思考実験を用いる（カール・グスタフ・ヘンペルは この種の実験を「想像上の理論的実験 」と呼んだ）。例えば、アインシュタインの 光線追跡の思考実験は、特殊相対性理論 の発見につながった。これは、実際に実行されたことはないものの、他の経験的手段によって証明された成功した理論につながったという点で、科学的な思考実験のユニークな使用例である。
不動産 思考実験をさらに分類するには、特定の特性を考慮する必要がある。
可能性 多くの思考実験において、そのシナリオは法則的に可能 、つまり自然法則に従って可能である。ジョン・サールの中国語の部屋は 法則的に 可能である。
思考実験の中には、法則的にあり得ないシナリオを提示するものもある。ヒラリー・パトナムは 、自身の「双子の地球」 という思考実験において、水と同じ観察可能な性質（味、色、沸点など）をすべて備えているが、化学的には水とは異なる物質が存在するというシナリオを想像するよう私たちに促している。この思考実験は、形而上学的な可能性 など、他の意味ではあり得るかもしれないが、法則的にあり得ないという議論がなされてきた。思考実験の法則的な不可能性が、それに関する直観を無意味なものにするのかどうかは議論の余地がある。
場合によっては、仮説上のシナリオは形而上学的に不可能、あるいはあらゆる意味で不可能であると考えられるかもしれない。デイヴィッド・チャルマーズは、 ゾンビ 、つまりあらゆる点で私たちと身体的に同一だが意識を持たない人間が存在することを想像することは可能だと述べている。これは物理主義 が誤りであることを示しているとされる。しかし、ゾンビは想像不可能だと主張する人もいる。1+1=3を想像できないのと同様に、ゾンビを想像することはできないのだ。また、シナリオの想像可能性が、その可能性を必ずしも意味するとは限らないと主張する人もいる。
因果推論 思考実験が示す最初の特徴的なパターンは、時間軸における方向性である。[ 20 ]
反事実的推測 ：特定の指定されたイベントの前に何が起こった可能性があるかを推測する実験、または事後推測 ：特定の指定された出来事の後に（またはその結果として）何が起こるかを推測する実験。2つ目の特徴的なパターンは、実験を行う個人の「現在の視点」に対する時間的な動きであり、具体的には以下のとおりである。
彼らの時間的方向性 ：過去志向か未来志向か？ 彼らの時間感覚 ： （a）過去指向の思考実験の場合、それらは現在から過去への時間的「移動」の結果を調べているのか、それとも過去から現在への移動の結果を調べているのか？あるいは、 （b）未来志向の思考実験の場合、それらは現在から未来への時間的「移動」の結果を調べているのか、それとも未来から現在への移動の結果を調べているのか？
実際の実験との関連性 実際の実験との関係は非常に複雑になる可能性があり、アルバート・アインシュタインに遡る例からもそれがわかります。1935年、彼は2人の同僚とともに、後にEPR効果（EPRパラドックス ）と呼ばれる新しい主題に関する論文を発表しました。この論文では、ある哲学的仮定から出発し、[ 21 ] 量子力学は「不完全」であると記述されるべきである という結論に達しました。ニールス・ボーアは すぐにアインシュタインの分析を反駁し、彼の見解が優勢になりました。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] ベルの不等式 を検証しました。上述のEPRの哲学的出発点となる仮定は、経験的事実（例えば、アラン・アスペ の光学実測実験 ）によって反証されたと考えられた。
このように、思考実験は理論的な学問分野、通常は 理論物理学 に属するが、しばしば理論哲学にも属する。いずれにせよ、それは実際の実験とは区別されなければならない 。 実際の実験は当然ながら実験的な学問分野に属し、少なくとも物理学においては「真偽 の最終決定」を下すからである。
インタラクティブ性 思考実験は、対話型にすることもできる。その場合、著者は物語の中で代替的な道筋と代替的な結果を提示したり、コンピュータプログラムのようなプログラムされた機械との対話を通して、読者を自身の思考プロセスに招き入れる。
インターネットの出現により、デジタル空間は新たな思考実験のための新たな媒体として活用されるようになった。例えば、ステファノ・グアレニの哲学的研究は、仮想世界を用いて思考実験を具体化し、哲学的なアイデアを遊び心を持って議論することに焦点を当てている。 [ 25 ] 『哲学ツールとしての仮想世界』 で発表されたものである。[ 26 ]
グアレニの主張は、哲学の歴史は最近まで書かれた思考の歴史に過ぎず、デジタルメディアは哲学的思考に対する限定的でほぼ言語的なアプローチを補完し、豊かにすることができるというものである。[ 26 ] [ 25 ] [ 27 ] [ 26 ] [ 25 ] [ 27 ]
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さらに読む ブレンダル、エルケ、「直観ポンプと思考実験の適切な使用法」、Dialectica 、第58巻、第1号、（2004年3月、89-108頁。 2016年3月5日にWayback Machine にアーカイブ済み） Ćorić, Dragana (2020)、「思考実験の重要性」、東欧刑法ジャーナル 、第2020巻、第1号、(2020)、pp. 127–135。 Cucic, DA & Nikolic, AS、「現代物理学における思考実験についての短い考察」、第6回バルカン物理学連合国際会議BPU6 、イスタンブール – トルコ、2006年。 デネット、DC、「直観ポンプ」、 ブロックマン、J. 『第三の文化：科学革命を超えて 』サイモン＆シュスター、（ニューヨーク）、1995年、 180～197ページ。ISBN 978-0-684-80359-3 ガルトン、F.、「心的イメージの統計」、マインド 、第5巻、第19号、（1880年7月）、301～318ページ 。 ヘンペル、CG、「自然科学および社会科学における類型論的方法」、 ヘンペル、CG（編）『科学的説明の諸相および科学哲学に関するその他のエッセイ 』 、フリープレス、（ニューヨーク）、1965年、155～171頁。 Jacques, V.、Wu, E.、Grosshans, F.、Treussart, F.、Grangier, P. Aspect, A.、および Roch, J. (2007)。Wheeler の遅延選択 Gedanken 実験の実験的実現、Science、315 、p. 966 ～ 968 年。 クーン、T. 、「思考実験のための関数」、The Essential Tension （シカゴ：シカゴ大学出版局、1979年）、pp. 240–265。Mach, E. 、「思考実験について」、 Mach, E.、『Knowledge and Error: Sketches on the Psychology of Emergency』、 134 ～ 147 ページ、D. Reidel Publishing Co.、(Dordrecht)、1976 年。[ Erkenntnis und Irrtum (第 5 版、1926 年の翻訳) ポッパー、K. 、「特に量子論における想像上の実験の使用と誤用について」、442-456頁 、ポッパー、K.、『科学的発見の論理』 、ハーパー・トーチブックス、（ニューヨーク）、1968年。Stuart, MT、Fehige, Y.、Brown, JR (2018). 『思考実験に関するラウトレッジ・コンパニオン』。ロンドン：ラウトレッジ。ISBN 978-0-415-73508-7 Witt-Hansen, J.、「HC Ørsted、イマヌエル・カント、そして思考実験」、デンマーク哲学年鑑 、第13巻、（1976年）、48-65頁 。
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