思想實驗

《薛丁格的貓》是一張音樂專輯名稱，也是歌名。這隻影響着流行文化的貓，名稱出處是一個著名的量子力學思想實驗。回到現實世界中，並沒有真正用上貓及毒氣的殘酷實驗。而科學家用思想實驗的目的，往往是因為真正的實驗在當代科技下並不可行，於是改以嚴謹的邏輯代替。

科學史上的各家各派，各有自己的思想實驗，例如伽利略的比薩斜塔實驗，其實並無證據指伽利略真的進行了這個實驗。邏輯指出不同重量的球下跌速度不同會引起矛盾，例如用繩索連起的兩個球，下跌會更快還是更慢呢？唯一的合理推論是下跌速度跟重量無關。

牛頓的論文「自然科學的數學原理」中，解釋蘋果下跌跟行星運行皆因為引力。他設計了牛頓加農炮實驗說明引力，不同速度的炮彈在高山發射，慢的會跌落地面，而快些的將可以進入軌道甚至離開行星引力場。

科技的發展令到一些經典的思考實驗變得可行。例如在月球上進行羽毛跟鐵球的自由落體實驗；利用電磁加速發射衞星的軌道炮，甚至「宏觀」規模量子疊加狀態，即薛丁格的電子貓也開始應用在量子電腦之中。其實就算思想實驗的內容並未在現實中發生，它對科學發展也有着很大的貢獻。（本欄逢周一刊登）