在电影《黑客帝国》中，尼欧与一伙人接触之后才知道原来自己生活的世界只是母体创造出来的幻影︰几百年前人类与失去控制的机械爆发战争，人类企图制造弥天浓烟遮蔽作为机器活动能源的太阳光，结果却被机器们反将了一军。机器捕获人类并大量养殖，利用人体产生的生化能源补给自己，而为了不使人类因为恐惧和沮丧而失去生产力，他们将电子讯号接上人脑神经，使养殖槽里的人类拥有如同活在真实世界一般的感官经验，相信自己依然活在真实的世界。
可怕的“桶中脑”猜想（英语：Braininavat，又称“缸中之脑”braininajar）
这样的想法在哲学家眼里并不新奇，哲学界一直都有层出不穷的古怪点子，比方说一模一样的两个地球（也叫孪生地球）、泥沼和闪电作成的人等等，而桶中脑就是其中一个。我们可以想象，有一个古怪且聪明的博士，他平常的休闲就是到街上把路人弄迷昏带回实验室，然后挖出脑子接上管线放进机器桶里。博士的机器桶是很高级的产品，它不但可以补给人脑活动需要的营养，也可以适当地输入电流刺激制造感官经验，使桶子里的人脑以为自己依然活在真实世界。
指涉的条件
人们会用一些东西来指涉（refer）或表示（represent）另外一个东西。比方说当我们在路上看到一个有Y字图案的板子，我们会说这个Y字图案画的是岔路，这个板子是用来表示前面有叉路，而当我们看到黑板上方康德的肖像，我们会说这个肖像画的是康德，这张图指涉的是康德这个人等等。在这里我们可以问一个问题︰在什么样的条件下一个东西会表示着另外一个东西？
看了叉路和康德的例子，或许我们会猜测，一个东西表示另外一个东西的条件就是，前者和后者看起来有所相似。是这样吗？当两个东西互相类似的时候，其中一个一定表示另外一个吗？我们可以看看下面这个例子︰
情况1.
小白鹿决定要画一张小海报来庆祝自己终于写完五份期末报告，他在桌上铺平画纸，调好颜料，决定先出门填饱肚子再回来好好干这件大事。结果小白鹿后脚关上门，一只无辜的独角仙前脚就栽进了颜料里。独角仙心想「干，好臭，我怎么这么可怜」，一面挣扎着爬回桌上，然后因为颜料厚重的气味而丧失了方向感，在画纸上乱爬。小白鹿回到房间之后，发现桌上的独角仙和被沾了颜料的独角仙弄脏的画纸，令他感到惊讶的是，迷失方向的独角仙乱爬乱爬而留下的颜料痕迹竟然俨然是一幅康德的肖像！
现在问题来了。当一个画家替黑格尔画了速写，我们会说那张速写画的是黑格尔，那么，在情况1里，我们是否会说画纸上画的是黑格尔？
不，我们似乎不会想这样说。一般人大概不会认为独角仙碰巧在画纸上弄出的图案是代表了另外一个东西，就算这个图案和那个东西极端地相似。
情况1说明了，并不是当两个东西相似的时候我们就会认为其中一个表示另外一个。这蕴含了两个东西之间的相似并不是这两个东西之间有表示关系的充分条件。事实上，我们可以很轻易地举出其他例子来说明两个东西之间的相似也不是这两个东西之间有表示关系的必要条件，比方说文字。「黑格尔」这三个字排在一起时表示的是黑格尔这个人，但是这三个字却跟这个人看起来一点也不相似。
于是我们知道，两个东西之间是不是相似跟这两个东西之间是否存在表示关系没有什么牵连。接下来让我们看看另外两个例子︰
情况2.
小白鹿把情况1中的独角仙在画纸上乱爬而成的图案裱起来挂在墙上。毕竟一只独角仙在纸上随机乱爬就描出酷似康德的图案这种事可不是天天都会发生的，值得纪念。
过了几天，正当小白鹿在观赏影集「六人行」的时候（自从期末报告写完之后，小白鹿就天天看六人行），小白鹿那隔天要考哲学史的笨蛋室友抓了一堆笔记纸冲进门来︰「你知道古典主义哲学的代表人物有谁吗？」每天都被蠢问题荼毒的小白鹿头也不回，不耐烦地指了指墙上挂着的那张图。
情况3.
回到情况1中的情节，不过这一次掉进颜料里的是一只非常聪明且具有很高的艺术天分和视觉系统以及乐观开朗个性的独角仙。当牠栽进颜料里时，心里想的不是任何怨天尤人的牢骚，而是「哞，算你（指小白鹿）有眼福，我就来画个康德吧！」。于是他凭借着几天前在小白鹿借回家的书上偷瞄到的康德相片的记忆和强大的构图能力，拖着沾了颜料的身体在画纸上来回爬行，勾勒出栩栩如生能以假乱真的康德轮廓。
在情况2中，我们会倾向于认为当小白鹿指着墙上的画时，那幅画的确是表示着康德，至少我们会说，小白鹿用那幅画来（向笨蛋室友）表示康德。而在情况3中，我们会倾向于认为那只聪明的独角仙画出来的康德的确是表示了康德。
为什么会这样？情况1和情况2、情况3之间有什么差别以至于我们会认为情况2、情况3里的画有和康德之间有表示关系而情况1里没有？虽然目前的学术进展还没有办法把这件事情说得很清楚，不过我们可以大略钩勒出箇中原因︰因果关系（causalrelation）。
当一幅肖像指涉康德的时候，这幅肖像的产生康德之间一定有因果关系。比方说这幅肖像是来自于某只聪明的独角仙的手笔，而这只独角仙作画时是根据记忆中的心灵图像（mentalimage），独角先关于康德的心灵图像是几天前在书上看到康德的图片之后记下来的，而书上康德的图片是从某张康德生前照的相片拷贝的。也就是说，我们依循着这幅画诞生的因果路线往回找，可以找到康德。
而如果一幅画和一个人之间毫无因果关系，比方说，根本不认识康德的独角仙沾了颜料在桌上乱爬碰巧弄出了跟康德极度相似的图，就算这幅图和康德真的超像，我们也不会认为这幅图画的是康德。
于是我们知道，如果a和b之间没有因果关系，他们之间就不会有指涉关系。也就是说，因果关系是指涉关系的必要条件。也就是说，一张图片并不会本质地必然地（essentiallyandnecessarily）具有指涉功能，它必须满足具有因果关系之类的条件。
从语言到文字和心灵图像
上面讨论了图片具有指涉功能的条件，事实上，提出桶中脑的Putnam会主张不只是图片不会本质地必然地具有指涉功能，我们所使用的文字和我们心里浮现的心灵图像本身也不会本质地必然地具有指涉功能。
文字不会本质地必然地具有指涉功能这件事情可以相当简单地说明，比方说我们可以想象独角仙拖着颜料在画纸上碰巧弄出的图案不是康德的肖像，而是歪歪扭扭的图案，在这样的情况下，除非我们认为这只独角仙认识字，否则我们不会认为纸上的图案是在表达一些意义。
当我们想起某个人的时候，他的容貌会以心灵图像的形式在我们的心里浮现，基本上这是一件好事情，除非你刚失恋。而通常当我们的心里浮现某个人的容貌的心灵图像时，我们会说这个心灵图像指涉的是这个人。
基本上，我们要先对外在世界的东西有所认识，才会有相对应的心灵图像。在这样的情况之下，我们要怎么说明一个心灵图像并不是本质地必然地指涉某个东西？Putnam提供了一个假想的例子︰
情况4.
一个遥远的星球（姑且叫它「K星」吧）上住了跟我们在各方面都一样的K星人，K星本身也和地球非常相似，唯一不一样的地方是，K星上没有任何的植物。而因为K星所在方圆几十万光年范围内的任何星球也都没有树，所以K星人基本上从来没见过树。
有一天，K星里某一台打印机故障了，在碳粉针乱打之下巧合地印出了一张跟这张图一模一样的图：K星人们感到很新奇，他们传阅这张图，可是却没有人知道那张图里的东西是什么鬼。他们之中有一些人晚上回家之后依然想着那张图里的东西，试图分析它可能的性质和功用。
情况4有一个显而易见的结果︰因为K星人和地球人有一样的身体和脑神经结构，所以当K星人想着那张图的时候，他们的脑子里浮现的心灵图像和我们想到那张图的时候脑子里所浮现的心灵图像是一模一样的。但是我们会认为我们心里的心灵图像指涉树，而不会认为K星人心里的心灵图像指涉树。
Putnam认为这个思想实验的结论很简单︰因为同一个心灵图像有时候会代表某一个（种）特定的东西，有时候不会，所以显然有一些额外的条件决定心灵图像是不是具有指涉能力，所以心灵图像并不具有本质上必然的指涉能力。
回到桶中脑
现在让我们来回想一下桶中脑的故事。Putnam的想法很简单︰当K星人心里浮现跟我们想到树时心里浮现的东西一样的心灵图像时，他们的心灵图像并不指涉树，而我们也不会说他们在想的东西是树。那么，当一个桶中脑藉由电流刺激产生就象是我们面对一颗红苹果时会产生的感官经验时，他的感官经验中的那个酷似红苹果的心灵图像是否指涉红苹果？
Putnam认为，我们甚至可以假想一个更极端的故事︰事实上根本不曾有过桶中脑的感官经验所描述的外在世界，因为那个机器桶和机器桶里的大脑是由于一次激烈的行星爆炸而碰巧产生的。在这样的情况之下，就如同K星上的打印机碰巧印出了酷似大树的图一样，机器桶也是碰巧不断地输入会让桶中脑产生如同面对一颗红苹果般的感官经验罢了。
在这样的情况下，当桶中脑想着「哞，我眼前有一颗红苹果」的时候，他的「红苹果」并不指涉外在世界的红苹果（根本不曾有过那种东西），如果要说那句话有意义的话，顶多它指涉的是某一段固定的电流刺激。因为当我们沿着「红苹果」的因果连结往回追溯，我们找不到外在世界的红苹果，顶多我们只能找到来自于在大爆炸中碰巧形成的机器桶产生的一段固定的电流刺激。
Putnam把那些并不指涉外在世界的东西的桶中脑所说的话称为「桶中语（vat-English）」，根据Putnam桶中语无法谈论那些桶中脑以为它可以谈论的事情，因为桶中语里的名词无法指涉那些桶中脑以为它可以指涉的东西。一个桶中脑用桶中语谈论的可能不只是红苹果，随着输入的电流刺激的多样，他还有可能谈论其他的东西，比方说六人行、乔治华盛顿、太监。他甚至有可能在经由电流刺激观赏过黑客任务之后（幸好我们不需要面对「要经由行星爆炸碰巧形成一个内建黑客任务的机器桶需要多大的运气」之类的问题）开始使用桶中语思考「我是一个桶中脑吗？」之类的问题。但是因为桶中语里的名词没有桶中脑所以为的指涉功能，所以在桶中语里「我是一个桶中脑」里的「桶中脑」指涉的其实不是想这件事或者说这句话的桶中脑本身，而是某一段或者某几段电流刺激。也就是说，虽然一个桶中脑的确是桶中脑，但是他自己无法用桶中语把这件事情表达出来，他说出来的或是他想到的顶多只能是「我是一个信号某某某（代表电流刺激）」，而这句话显然是错的，因为他是一个桶中脑，而不是一段电流刺激。
于是Putnam宣称说，桶中脑论证的第一个前提是自我推翻的︰当它被某个人想到或是被某个人说出来，就会自动变成假的。我们可以把Putnam的论证理解成下面这样︰
一个明显的点是，Putnam的结论来得太快了，因为[并非碰巧产生的桶中脑]是可能的︰的确可能有一些桶中脑，他所使用的桶中语里的名词和他的心灵图像可以经由因果连结追溯到红苹果和黑客任务（然后途中会经过一个恶毒的科学家），在这样的情况之下，我们没有理由说这些桶中脑的桶中语没办法用来谈论他们以为他们在谈论的东西。所以「我是桶中脑」并不是总是是自我推翻的。不过有人认为并不觉得像Putnam这么脑洞大开的哲学家会犯这种简单错误，或许他有在书中说明他的论证只适用于碰巧产生的桶中脑，只不过我们不小心忽略了。
人之所以能感觉到这个世界，是因为人自身有一套感官系统（眼睛、耳朵、鼻子，皮肤的触觉），这些听觉视觉触觉等器官通过神经把感知到的信息传递给大脑，大脑再进行处理，使我们能感受到这个世界。正如文章开头所讲的一旦有外部进行干涉，使这些器官接受和传递出一种和现实世界一模一样的假的信息呢？人的大脑还能分辨吗？比如，曾经有人给狗带上VR眼镜(虚拟现实技术)，狗狗一下子懵逼了，完全不知道自己看到的一切究竟是真实的，还是假象。因此，人们所说的“客体”只不过是心智想象出来的幻觉和假象在人脑的投影，所以才有构成主义派的哲学家们认为与其说我们发现现实，不如说我们的感官系统构成现实，这样听起来有点哲学中的唯心主义的感觉。按照桶中脑的猜想，人感官经验甚至能搅乱人对因果的判断，不禁暗自纳闷究竟谁才是这一切认知混乱之源，是那些镜子中的假象，还是真实的世界。
