啥是思想实验？科幻里的“脑洞游戏”原来这么好玩
你正抱着你最爱的奥特曼玩具窝在沙发上看动画片，嘴里还配着“咻咻”“哐当”的打斗音效，突然手里的奥特曼胳膊动了动，“啪”地一声把你刚剥的橘子打飞到了地毯上——别慌！这可不是什么恐怖片开场，恰恰说明你已经在玩一种超级好玩的“脑洞游戏”，它的名字就叫思想实验。
你有没有过这种时候？晚上睡不着的时候瞎想“如果我有一对翅膀会怎么样”，上学路上盯着云想“如果云是棉花糖做的，我咬一口会是什么味道”，玩芭比娃娃的时候给她编剧情“如果芭比不想当公主，想去当消防员救火会怎么样”。这些看起来毫无用处的瞎想，其实全都是思想实验！你不用做任何准备，不用拿任何工具，只要坐在那里动脑子，就能玩一整个下午，比玩平板有意思多了。
<!-- 【纸书排版提示】此处插入全页手绘插图：画面是一个小朋友盘腿坐在书桌前，周围飘着五颜六色的思想泡泡，泡泡里分别装着会飞的奥特曼、长了翅膀的书包、穿公主裙的消防员芭比、像棉花糖一样的云，角落还有个小标注：“你的脑洞，比宇宙还大！” -->
::: tip 电子版互动小彩蛋 点击这里查看全国小朋友提交的脑洞问题合集，看看有没有和你想到一起的→ [脑洞问题征集页链接] :::
思想实验和真的做实验，有啥不一样？
你可能在学校里做过真的实验，比如把糖放到水里看它化不化，把绿豆放到有水的杯子里看它发不发芽。真的实验有个特点：你得动手做，得准备材料，有时候还会有危险，比如你想知道从10楼跳下来会不会飞，真的做的话肯定会摔得屁股疼，说不定还要去医院。而且真的实验结果通常只有一个：糖放到水里肯定会化，绿豆放到有水的杯子里肯定会发芽。
但思想实验完全不一样！它有三个超级棒的特点，是专门为爱瞎想的小朋友设计的： 第一个特点：完全不用动手，只要动脑子就行。你想知道“如果我吃一百个冰淇淋会怎么样”，不用真的买一百个冰淇淋往嘴里塞，只要坐在那里想就行：会不会肚子疼得像揣了个小西瓜？会不会变成冰淇淋人，夏天不用开空调，走到哪里都凉飕飕的？会不会被妈妈骂，一个月都不让吃冰淇淋？这些想法全都是你的思想实验成果，而且完全不用担心肚子疼。 第二个特点：没有标准答案，怎么想都对。还是刚才的冰淇淋例子，你想“会变成冰淇淋人”是对的，你想“会变成冰淇淋超人，能一口吞下十个小蛋糕”也是对的，甚至你想“吃完了能召唤出冰淇淋王国，当冰淇淋国王”也没问题！思想实验的答案从来都不是老师判分的“对”或者“错”，只要是你想到的，就是最棒的答案。 第三个特点：越想越有意思，能想出好多平时想不到的好玩事儿。比如你本来只是瞎想“如果我有一双翅膀”，顺着这个想法往下想，你会想到：翅膀是长在背上还是胳膊上？会不会被校服挡住飞不起来？飞的时候会不会被风吹得睁不开眼？会不会撞到路边的大树？飞累了会不会停在云上面吃棉花糖？云会不会是草莓味的？这么一想，你就能想出一个完整的小故事，比你平时瞎想有意思多了。
我们可以把真的实验和思想实验的差别画成一张图，你看完就懂啦： ```plantuml @startuml left to right direction package 真的实验 { [动手做] --> [需要准备材料] [需要准备材料] --> [可能有小危险] [可能有小危险] --> [结果通常只有一种] } package 思想实验 { [动脑子想] --> [完全不用材料] [完全不用材料] --> [绝对没有危险] [绝对没有危险] --> [结果有无数种] } @enduml ```
你看，思想实验简直是专门为小朋友设计的游戏：不用花钱买材料，不会受伤，还能随便想，想错了也没人批评你，多好呀！
科幻，就是思想实验的超级游乐场
你肯定看过好多科幻故事吧？《哈利波特》里的魔法学校，《流浪地球》里推着地球跑的发动机，《三体》里的外星人，还有《弗兰肯斯坦》里科学家造出来的怪物，这些故事最开始，其实都是一个“如果……会怎么样”的思想实验。科幻作家就是特别爱玩思想实验的人，他们把一个脑洞放到故事里，写出来就变成了我们看到的科幻电影、科幻小说。
咱们先拿书名里提到的《弗兰肯斯坦》举个例子吧：这个故事的作者是200年前的一个英国女作家玛丽·雪莱，她当时就想了一个问题：“如果科学家能造出一个活人，会怎么样？”顺着这个想法往下想，就有了整个故事：那个叫弗兰肯斯坦的科学家真的造出了一个怪物，怪物刚出生的时候其实像个刚会爬的小宝宝，他不会说话，不会走路，只会哭，但是因为他长得太吓人，所有人都怕他，赶他走，他才变成了大家害怕的坏人。
要是换做是你来玩这个思想实验，你会怎么想？要是你造出了这个怪物，你会先给他什么？是给他买冰淇淋吃，还是给他买玩具？要是他不想当坏人，只想当个宠物店老板，天天和小猫小狗玩，你会帮他吗？要是他想去上学，你会帮他找学校吗？你看，同一个思想实验，不同的人能想出完全不一样的故事，玛丽·雪莱想了一个吓人的故事，你也许能想出一个特别暖心的故事呢！
再拿你肯定看过的《哈利波特》举个例子：作者J.K.罗琳最开始想的“如果”问题是“如果我收到魔法学校的入学通知书会怎么样”。顺着这个想法往下想，就有了会飞的扫帚，会变出糖果的咒语，能装下好多东西的魔法袋，还有能让人隐身的隐身衣。里面有个特别好玩的小道具叫“时间转换器”，是赫敏用来同时上好多课的，你玩过这个思想实验吗？要是你有了时间转换器，你会用来干嘛？是回去多看两个小时动画片，还是回去改正上次考试的错误，考一百分？要是你回去改了考试，原来的好朋友是不是就不会安慰你了？你们是不是就不会成为好朋友了？你看，顺着这个“如果”想下去，能想出好多有意思的问题，比只看故事好玩多了。
还有咱们中国人自己写的《流浪地球》，作者刘慈欣最开始想的“如果”问题是“如果太阳要爆炸了，地球要离开太阳系流浪，人类怎么活下去”。顺着这个想法往下想，就有了给地球装发动机推着跑的设定，还有住在地下城的人们，还有 space 站里的宇航员。你要是玩这个思想实验，还能想出好多故事里没有的情节：要是地球跑的时候不小心撞上了小行星，怎么办？要是发动机坏了，地球停下来了，会不会冻成冰球？要是月球也跟着地球一起流浪，我们晚上是不是再也看不到圆圆的月亮了？这些想法都特别有意思，说不定你比刘慈欣想得还多呢！
还有咱们这本书名字里提到的《三体》，刘慈欣玩了一个超级大的思想实验：如果宇宙里有很多外星文明，每个文明都像森林里的猎人，一发现别的文明就要开枪打他，不然就会被别人打，那宇宙会变成什么样？这个思想实验想出来的故事，就是整个《三体》系列，是不是特别厉害？
你看，所有你喜欢的科幻故事，最开始都是一个个“如果……会怎么样”的思想实验。科幻就是思想实验的超级游乐场，作家们把脑洞放到故事里，就变成了我们能看到的好玩的故事。反过来，我们看了科幻故事，也能想到更多“
反过来，我们看了科幻故事，也能想到更多“如果……会怎么样”的问题，这就是我们在玩自己的思想实验啦！而且思想实验可不只是用来编科幻故事这么简单，它还能帮你解决生活里的小麻烦，甚至能让你变成班里的“聪明小诸葛”呢！
比如上周二你放学回家，发现新买的限量版奥特曼铅笔盒不见了，妈妈让你好好找找，你翻遍了书包和课桌洞都没找到。要是你只会真的找，可能要花一下午时间，说不定还找不到。但你要是玩个思想实验，想“如果我把铅笔盒绑在胳膊上会怎么样”“如果我在铅笔盒里放个写着名字的小标签会怎么样”“如果我每天放学都把铅笔盒放进书包最里面的夹层会怎么样”，不用真的再丢一次铅笔盒，你就能想出好几个解决办法，下次再也不怕丢铅笔盒啦！
咱们再回到之前说的《弗兰肯斯坦》吧，那个科学家造出来的怪物，其实刚出生的时候特别可怜，就像你刚生下来的时候，只会哇哇哭，连路都走不稳，手比脸还大，连东西都拿不住。他其实特别想有人陪他玩，想有人给他买冰淇淋吃，就像你刚上幼儿园的时候，想找小朋友一起玩滑滑梯一样。但是因为他长得太吓人，所有人都怕他，都躲着他，他才会变成大家害怕的坏人。要是你玩这个思想实验，你会怎么对待这个刚出生的小怪物？是给他买冰淇淋吃，陪他玩捉迷藏，还是吓得大喊大叫，跑去找爸爸妈妈？你看，同一个思想实验，你能想出完全不一样的故事，说不定你写出来，比玛丽·雪莱的故事还好看呢！
再拿你肯定看过的《哈利波特》举例子，里面那个时间转换器，要是你用了它，会不会也遇到麻烦？比如你回去多看两个小时动画片，结果回来的时候发现妈妈提前下班了，正在家里找你，你会不会赶紧藏起来？要是你回去改正了上次考试的错误，考了一百分，你的好朋友本来想安慰你考砸了，结果发现你考了一百分，会不会觉得你不关心他，不想和你做朋友了？你看，顺着这个“如果”想下去，能想出好多有意思的小故事，比只看书有意思多了。
还有咱们中国人写的《流浪地球》，地球要推着跑，在路上会不会遇到别的“流浪星球”呀？比如冥王星，它离太阳最远，说不定也准备出来流浪，你们在宇宙里碰见了，会不会打招呼？地球带了好多火锅底料和漫画书，冥王星带了好多冻成冰的冰淇淋和企鹅玩偶，你们交换一下，是不是就能吃到热乎乎的冰火锅，还有冻得硬邦邦的企鹅玩偶？要是地球跑的时候不小心撞上了一群小行星，你会不会开着地球发动机，咻地一下把小行星都撞飞？这些想法都特别有意思，说不定你比刘慈欣想得还多呢！
其实思想实验不是现代人才有的游戏，2000多年前咱们中国的古人就爱玩这个。有个特别有名的哲学家叫庄子，他和朋友吧嗒吧嗒走在桥上，看到水里有鱼游来游去，尾巴一摇一摇的，庄子就咂着嘴说：“你看这些鱼，游得这么开心，肯定是在开派对呢！”结果他朋友就抬杠说：“你又不是鱼，你怎么知道鱼快不快乐？”庄子听完就眨眨眼睛笑着说：“你也不是我，你怎么不知道我知道鱼快不快乐？”你看，这两个人就是在玩思想实验啊！他们不用真的变成鱼，也不用真的变成对方，只要动动脑子，就能讨论出好多有意思的道理，是不是特别酷？后来这个“子非鱼，安知鱼之乐”的故事，变成了中国最有名的思想实验之一，好多人都玩过这个游戏呢！
还有很多大科学家也特别爱玩思想实验，甚至很多重要的科学发现，最开始都是科学家坐在那里瞎想出来的！比如100多年前有个特别厉害的科学家叫爱因斯坦，他玩了一个叫“追光实验”的思想实验：他想象自己骑着一束光跑，那光在他眼里是不是不动呀？那时间是不是就停止了？要是时间停止了，他是不是就能看到过去和未来的事情？顺着这个想法想下去，他就想出了超级厉害的“相对论”，里面有个特别有名的公式：$E=mc^2$，这个公式的意思是，一点点小小的质量，能变成特别多的能量。咱们现在用的核电站，还有天上的太阳发光发热，都是用这个原理哦！要是没有爱因斯坦当年玩思想实验想出来的这个公式，咱们现在可能还没有电灯，晚上还要点蜡烛呢！你平时用的手机导航，能告诉你现在在哪里，还有多远到学校，这里面就用到了爱因斯坦当年玩思想实验想出来的道理哦！是不是特别厉害？
还有100年前有个叫薛定谔的物理学家，他玩了一个超级有名的思想实验，叫“薛定谔的猫”。你听名字就知道和猫有关啦！他把一只可爱的小奶猫关在一个透明的盒子里，盒子里放了一点点毒药，还有一个会放出射线的原子。这个原子
你正抱着你最爱的奥特曼玩具窝在沙发上看动画片，嘴里还配着“咻咻”“哐当”的打斗音效，突然手里的奥特曼胳膊动了动，“啪”地一声把你刚剥的橘子打飞到了地毯上——别慌！这可不是什么恐怖片开场，恰恰说明你已经在玩一种超级好玩的“脑洞游戏”，它的名字就叫思想实验。
你有没有过这种时候？晚上睡不着的时候瞎想“如果我有一对翅膀会怎么样”，上学路上盯着云想“如果云是棉花糖做的，我咬一口会是什么味道”，玩芭比娃娃的时候给她编剧情“如果芭比不想当公主，想去当消防员救火会怎么样”。这些看起来毫无用处的瞎想，其实全都是思想实验！你不用做任何准备，不用拿任何工具，只要坐在那里动脑子，就能玩一整个下午，比玩平板有意思多了。
<!-- 【纸书排版提示】此处插入全页手绘插图：画面是一个小朋友盘腿坐在书桌前，周围飘着五颜六色的思想泡泡，泡泡里分别装着会飞的奥特曼、长了翅膀的书包、穿公主裙的消防员芭比、像棉花糖一样的云，角落还有个小标注：“你的脑洞，比宇宙还大！” -->
::: tip 电子版互动小彩蛋 点击这里查看全国小朋友提交的脑洞问题合集，看看有没有和你想到一起的→ [脑洞问题征集页链接] :::
思想实验和真的做实验，有啥不一样？
你可能在学校里做过真的实验，比如把糖放到水里看它化不化，把绿豆放到有水的杯子里看它发不发芽。真的实验有个特点：你得动手做，得准备材料，有时候还会有危险，比如你想知道从10楼跳下来会不会飞，真的做的话肯定会摔得屁股疼，说不定还要去医院。而且真的实验结果通常只有一个：糖放到水里肯定会化，绿豆放到有水的杯子里肯定会发芽。
但思想实验完全不一样！它有三个超级棒的特点，是专门为爱瞎想的小朋友设计的： 第一个特点：完全不用动手，只要动脑子就行。你想知道“如果我吃一百个冰淇淋会怎么样”，不用真的买一百个冰淇淋往嘴里塞，只要坐在那里想就行：会不会肚子疼得像揣了个小西瓜？会不会变成冰淇淋人，夏天不用开空调，走到哪里都凉飕飕的？会不会被妈妈骂，一个月都不让吃冰淇淋？这些想法全都是你的思想实验成果，而且完全不用担心肚子疼。 第二个特点：没有标准答案，怎么想都对。还是刚才的冰淇淋例子，你想“会变成冰淇淋人”是对的，你想“会变成冰淇淋超人，能一口吞下十个小蛋糕”也是对的，甚至你想“吃完了能召唤出冰淇淋王国，当冰淇淋国王”也没问题！思想实验的答案从来都不是老师判分的“对”或者“错”，只要是你想到的，就是最棒的答案。 第三个特点：越想越有意思，能想出好多平时想不到的好玩事儿。比如你本来只是瞎想“如果我有一双翅膀”，顺着这个想法往下想，你会想到：翅膀是长在背上还是胳膊上？会不会被校服挡住飞不起来？飞的时候会不会被风吹得睁不开眼？会不会撞到路边的大树？飞累了会不会停在云上面吃棉花糖？云会不会是草莓味的？这么一想，你就能想出一个完整的小故事，比你平时瞎想有意思多了。
我们可以把真的实验和思想实验的差别画成一张图，你看完就懂啦： ```plantuml @startuml left to right direction package 真的实验 { [动手做] --> [需要准备材料] [需要准备材料] --> [可能有小危险] [可能有小危险] --> [结果通常只有一种] } package 思想实验 { [动脑子想] --> [完全不用材料] [完全不用材料] --> [绝对没有危险] [绝对没有危险] --> [结果有无数种] } @enduml ```
你看，思想实验简直是专门为小朋友设计的游戏：不用花钱买材料，不会受伤，还能随便想，想错了也没人批评你，多好呀！
科幻，就是思想实验的超级游乐场
你肯定看过好多科幻故事吧？《哈利波特》里的魔法学校，《流浪地球》里推着地球跑的发动机，《三体》里的外星人，还有《弗兰肯斯坦》里科学家造出来的怪物，这些故事最开始，其实都是一个“如果……会怎么样”的思想实验。科幻作家就是特别爱玩思想实验的人，他们把一个脑洞放到故事里，写出来就变成了我们看到的科幻电影、科幻小说。
咱们先拿书名里提到的《弗兰肯斯坦》举个例子吧：这个故事的作者是200年前的一个英国女作家玛丽·雪莱，她当时就想了一个问题：“如果科学家能造出一个活人，会怎么样？”顺着这个想法往下想，就有了整个故事：那个叫弗兰肯斯坦的科学家真的造出了一个怪物，怪物刚出生的时候其实像个刚会爬的小宝宝，他不会说话，不会走路，只会哭，但是因为他长得太吓人，所有人都怕他，赶他走，他才变成了大家害怕的坏人。
要是换做是你来玩这个思想实验，你会怎么想？要是你造出了这个怪物，你会先给他什么？是给他买冰淇淋吃，还是给他买玩具？要是他不想当坏人，只想当个宠物店老板，天天和小猫小狗玩，你会帮他吗？要是他想去上学，你会帮他找学校吗？你看，同一个思想实验，不同的人能想出完全不一样的故事，玛丽·雪莱想了一个吓人的故事，你也许能想出一个特别暖心的故事呢！
再拿你肯定看过的《哈利波特》举个例子：作者J.K.罗琳最开始想的“如果”问题是“如果我收到魔法学校的入学通知书会怎么样”。顺着这个想法往下想，就有了会飞的扫帚，会变出糖果的咒语，能装下好多东西的魔法袋，还有能让人隐身的隐身衣。里面有个特别好玩的小道具叫“时间转换器”，是赫敏用来同时上好多课的，你玩过这个思想实验吗？要是你有了时间转换器，你会用来干嘛？是回去多看两个小时动画片，还是回去改正上次考试的错误，考一百分？要是你回去改了考试，原来的好朋友是不是就不会安慰你了？你们是不是就不会成为好朋友了？你看，顺着这个“如果”想下去，能想出好多有意思的问题，比只看故事好玩多了。
还有咱们中国人自己写的《流浪地球》，作者刘慈欣最开始想的“如果”问题是“如果太阳要爆炸了，地球要离开太阳系流浪，人类怎么活下去”。顺着这个想法往下想，就有了给地球装发动机推着跑的设定，还有住在地下城的人们，还有空间站里的宇航员。你要是玩这个思想实验，还能想出好多故事里没有的情节：要是地球跑的时候不小心撞上了小行星，怎么办？要是发动机坏了，地球停下来了，会不会冻成冰球？要是月球也跟着地球一起流浪，我们晚上是不是再也看不到圆圆的月亮了？这些想法都特别有意思，说不定你比刘慈欣想得还多呢！
还有咱们这本书名字里提到的《三体》，刘慈欣玩了一个超级大的思想实验：如果宇宙里有很多外星文明，每个文明都像森林里的猎人，一发现别的文明就要开枪打他，不然就会被别人打，那宇宙会变成什么样？这个思想实验想出来的故事，就是整个《三体》系列，是不是特别厉害？要是你玩这个“黑暗森林”思想实验，你会怎么想？会不会觉得外星人其实是友好的，想和人类做朋友？会不会觉得人类可以和外星人一起开宇宙派对，交换各自星球的小零食？你看，同一个思想实验，你能想出完全不一样的故事，说不定你写出来的故事比刘慈欣的还好看呢！
你看，所有你喜欢的科幻故事，最开始都是一个个“如果……会怎么样”的思想实验。科幻就是思想实验的超级游乐场，作家们把脑洞放到故事里，就变成了我们能看到的好玩的故事。反过来，我们看了科幻故事，也能想到更多“如果……会怎么样”的问题，这就是我们在玩自己的思想实验啦！
原来你天天都在玩思想实验！
其实啊，思想实验根本不是科学家、大作家才玩的游戏，是你天天都在玩的游戏！你平时玩的过家家、编故事、玩角色扮演，全都是思想实验，只不过以前你不知道这个游戏有个这么厉害的名字而已。
你扮演妈妈给布娃娃喂饭，想的“如果我是妈妈，我要给宝宝做什么好吃的”，这就是思想实验；你编奥特曼打怪兽的故事，想的“如果奥特曼遇到打不过的怪兽会怎么样”，这也是思想实验；你和好朋友玩“如果我是老师，我要给你们布置什么作业”，这还是思想实验。甚至你上课的时候偷偷想“如果下课铃马上响会怎么样”，放学路上想“如果妈妈给我买炸鸡腿会怎么样”，这些都是思想实验！
咱们中国的古人也特别爱玩思想实验，2000多年前有个特别有名的哲学家叫庄子，他和朋友吧嗒吧嗒走在桥上，看到水里有鱼游来游去，尾巴一摇一摇的，庄子就咂着嘴说：“你看这些鱼，游得这么开心，肯定是在开派对吃小鱼干呢！