Ένα σκεπτικό πείραμα είναι ένα πείραμα που διεξάγεται στη σφαίρα της φαντασίας και όχι σε ένα εργαστήριο. Τα πειράματα σκέψης έχουν σχεδιαστεί για να δοκιμάσουν ιδέες, θεωρίες και υποθέσεις που δεν μπορούν να δοκιμαστούν φυσικά, τουλάχιστον με τον τρέχοντα επιστημονικό εξοπλισμό. Εκτός από τη χρήση σε ορισμένους κλάδους των θεωρητικών επιστημών, τα πειράματα σκέψης εμφανίζονται επίσης σε πεδία όπως η φιλοσοφία, όπου οι άνθρωποι συχνά εξερευνούν περίπλοκα θέματα που δεν μπορούν να ελεγχθούν ή να παρατηρηθούν εμπειρικά.
Το πιο διάσημο πείραμα σκέψης είναι πιθανώς αυτό της γάτας του Σρέντινγκερ, το οποίο χρησιμοποιείται για να απεικονίσει μια έννοια γνωστή ως κβαντική απροσδιοριστία. Σε αυτό το πείραμα σκέψης, καλείται κανείς να φανταστεί μια γάτα σε ένα κουτί με ένα φιαλίδιο με δηλητήριο και ένα μόνο ραδιενεργό άτομο που έχει 50% πιθανότητα να αποσυντεθεί και να ενεργοποιήσει το φιαλίδιο, προκαλώντας το θάνατο της γάτας. Σε αυτό το σκεπτικό πείραμα, πριν ανοίξει το κουτί, η γάτα θεωρείται και ζωντανή και νεκρή, γιατί κανείς δεν έχει τρόπο να ξέρει τι υπάρχει μέσα στο κουτί.
Ενώ η γάτα του Σρέντινγκερ είναι ένα φρικτό παράδειγμα πειράματος σκέψης, θέτει ένα ενδιαφέρον αίνιγμα. Χρησιμοποιώντας τους ισχύοντες νόμους της φυσικής όπως αυτοί κατανοούνται, κάτι δεν μπορεί να είναι ζωντανό και νεκρό ταυτόχρονα. Ωστόσο, σε αυτό το πείραμα σκέψης, η πιθανότητα μιας τέτοιας κατάστασης απεικονίζεται ξεκάθαρα, ανοίγοντας έτσι την πόρτα σε μια εντελώς νέα θεώρηση της φυσικής.
Τα πειράματα σκέψης έχουν διεξαχθεί ευρέως από το 1800, αν και ερευνητές και φιλόσοφοι σε προηγούμενους αιώνες έθεσαν τις βάσεις. Ένα πείραμα σκέψης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αμφισβητήσει μια αποδεκτή ιδέα, να διερευνήσει το αποτέλεσμα μιας δεδομένης υπόθεσης, να σκεφτεί τη φυσική ή άλλους κλάδους των επιστημών με νέο τρόπο ή να ελέγξει τα όρια μιας θεωρητικής υπόθεσης. Πολλοί σημαντικοί ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει πειράματα σκέψης στην εργασία τους και τα πειράματα σκέψης έχουν οδηγήσει σε πολύ διάσημες ανακαλύψεις στις επιστήμες, όπως η Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.
Όταν κάποιος εκτελεί ένα πείραμα σκέψης, τα όρια του μυαλού και της φαντασίας δοκιμάζονται στα όριά τους. Είναι συχνά απαραίτητο να αναστέλλουμε τη δυσπιστία ή να κάνουμε διαισθητικά άλματα, δύο πράγματα που συνήθως δεν ενθαρρύνονται στις επιστήμες. Η ικανότητα να σκέφτονται έξω από το κουτί εκτελώντας ένα πείραμα σκέψης μπορεί να είναι κρίσιμη για τους ανθρώπους στις θεωρητικές επιστήμες, καθώς προωθεί ασυνήθιστους τρόπους σκέψης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενισχύσουν ριζοσπαστικές και μερικές φορές εξαιρετικά ενδιαφέρουσες ιδέες.