Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФілософія науки → 
« Попередня Наступна »
Бунте Марно. Філософія фізики: Пер, з англ. Вид. 2-е, стереотипне, 2003 - перейти до змісту підручника

3. Емпірична компонента

У теоретичній фізиці зазвичай уникають двох крайнощів. Однією з них є апріорна теорія, яка не потребує ні яких даних, а другий - теорія, приймаюча всі можливі дані, навіть суперечать їй. Будь, навіть помилкова, справді фізична теорія надає місце для деяких даних, а саме взаємно сумісних даних одного виду від-вано фізичних систем певного типу і в певних станах. Будь фізична теорія, якщо вона збагачується підходящими приватними передумовами, здатна в необмеженій кількості виробляти нові можливі дані, тобто робити передбачення-або ретросказанія (див. § 4). Теорія, позбавлена ??предсказательной сили, не може бути використана і, отже, не може бути піддана емпіричним перевіркам.

Передбачувальна здатність, що підвищує авторитет кожної фізичної теорії, настільки дивна, що живить точку зору інструменталізму, згідно з яким наукові теорії аж ніяк не є картинами світу, а являють собою не що інше, як засобу для отримання даних. Ця популярна точка зору абсолютно помилкова. Якщо теорія не пов'язана з реальністю і не містить ніяких тверджень щодо законів, вона не може робити прогнозів. Іншими словами, комбінації даних, одержувані за допомогою наукових теорій, не повинні бути ні довільними (подібно лотерейним комбінаціям), ні магічними. При такому обмеженні наукова теорія, звичайно, може розглядатися в чисто практичних цілях (тобто залишаючи пояснення в стороні) як фабрика даних.

Фізична теорія повинна мати на вході деякі фактичні дані і бути здатною отримувати з них на виході інше безліч можливих даних таким чином, щоб як вхід, так і вихід узгоджувалися з припущеннями теорії - законами, зв'язками і т . д. Поняття узгодження включає поняття доречності (relevance). Так, поняття граничних умов застосовується лише по відношенню до теорій польового типу, таким, як гідродинаміка і квантова механіка. Але погодження є щось більше, ніж доречність, - це також н логічна сумісність. Так, (уявні) дані «швидкість поширення Лполя є нескінченною», навіть якщо вони і були б істинними, несумісні з (уявної) теорією F-поля, і, отже, їх не можна застосувати для будь-яких розрахунків. Однією з приватних форм сумісності є сумісність миттєвих значень (instantiation). Так, початкова ентропія є окремим випадком значення ентропії і тому сумісна з будь теорією, яка містить це поняття, поки не будуть незалежно зафіксовані значення інших фізичних величин, пов'язаних #. З ентропією. Як дані входу, так і дані виходу узгоджуватимуться з теорією, якщо обчислення правильні. Цей процес не може сприяти отриманню істотно більш глибоких потенційних даних, ніж це передбачається законами, що містяться в теорії. Одним словом, його логічна схема така:

(Теорія, дані] I-передбачення.

Ця схема справедлива незалежно від виду фізичної теорії. Вона може бути феноменологічної, подібно теорії електричних ланцюгів, або описувати деякий механізм, подібно теорії провідності у фізиці твердого тіла. Вона може бути стохастичною, подібно квантовій механіці, або нестохастичної («детерминистической»), подібно до загальної теорії відносності. Зауважимо також, що, в той час як безліч даних у наведеній вище схемі є кінцевим, безліч пророкувань потенційно нескінченно. Те, що ми отримуємо, в результаті розрахунків в теоретичній фізиці, не їсти просто сукупність чисел, а безліч співставні функцій. І безлічі значень цих функцій володіють зазвичай потужністю щонайменше безлічі натуральних чисел .

У цьому немає нічого магічного, а також немає ніякої індукції. Хоча число даних, що вводяться в теорію, - звичайно, все ж деякі з гіпотез є універсальними. Вони приймаються як мають силу для всіх можливих об'єктів якого виду, всіх можливих значень деякої «незалежної» змінної і т. д. Ця універсальність вважається настільки само собою зрозумілою, що ми зазвичай нехтуємо написанням відповідних кванторів перед розглянутими рівняннями. Таке нехтування неприпустимо в аксіоматичної формулюванні. Наприклад, коли ми записуємо в полйой формі закон Фарадея для електромагнітної індукції, нам слід випередити його наступною фразою: «У будь-якій точці просторово-часового різноманіття, для кожного електромагнітного поля і кожного зарядженого тіла існує система відліку така, що»-і тут повинна послідувати перша трійка рівнянь Максвелла.

Попередня оцінка взаємозалежності>? теорії та даних передбачає заперечення точки зору, згідно з якою теорії являють собою тільки підсумовування наявних даних і - щонайбільше-слабку екстраполяцію за межі останніх.

Якби теорії були не чим іншим, як підсумовуванням даних, вони навряд чи предвосхищали дані, не кажучи вже про пророкування нескінченного числа їх, і давали б набагато менше даних, відмінних за якістю від тих, які вводяться в теорію, як відбувається в тому випадку , коли характеристики полів обчислюються за зарядам і струмів. Крім того, якби теорія була тільки «концентрацією» даних, вона не могла б їм суперечити. І ми були б не в змозі зрозуміти (пояснити) що-небудь за допомогою теорії, бо дані незалежно від їх кількості являють собою не пояснення, а щось таке, що само підлягає поясненню.

Фактуалістскій погляд ігнорує не тільки природу теорій, але також їх роль у виявленні даних. У фізиці дана величина зазвичай є витонченим терміном, який не може бути навіть сформульований поза Якої-небудь теорії.

Візьмемо, наприклад, трек в бульбашкової камері або в фотографічної емульсії. Для того щоб інтерпретувати його як слід, залишений часткою, ми повинні припустити : а) що існувала така частинка, б) що ця частка була електрично зарядженою, як це і потрібно згідно нашої теорії, для того щоб частинка залишила слід, в) що дана частка може взаємодіяти з речовиною і г) що ця гіпотетична частинка задовольняє по Принаймні закону збереження енергії і імпульсу - бо тільки це дозволить нам расши: фровать деякі цифри в вимірюваних нами величинах (довжини н щільності треків). Якби ці теореми збереження не передбачалися, то було б неможливо виявити нейтральні частинки і оцінити величини їх мас. Дана гіпотеза, безсумнівно, є теоретичною основою методу «зниклої» маси. Будь-яке непокору спостережуваних треків теоремам збереження енергії і імпульсу можна було б приписати або несо-стоятельностн самих теорем збереження, або наявності однієї або декількох нейтральних частинок, які забирають з собою частину вихідного імпульсу. Фізики-експериментатори принаймні в цьому пункті довіряють теорії. Вони припускають, що ця гіпотеза справедлива, і таким чином отримують можливість відкрити ^ ряд нейтральних частинок. *

Роль теорій в експерименті не менш важлива, ніж роль емпіричних даних в активировании теорій і перевірці їх. Так, астроному потрібна оптика, щоб спроектувати і налаштувати телескопи; подібним же чином фізик, який вивчає елементарні частинки, потребує теоріях, що пояснюють функціонування детекторів, в іншому випадку він міг би зайнятися підрахунком биття свого-серця; будь-який науковець, який користується гальванометром або навіть просто шкалою, довіряє теорії свого інструменту. Будь-яка теорія щодо експериментальної установки або який-небудь з її компонент може бути названа інструментальної теорією, тоді як теорія, яка активується або нспитивается, є субстантивна (substantive) теорія. Ми докладно зупинимося на цьому в гол. 10. Референтом інструментальної теорії є, таким чином, якийсь артефакт, наприклад фотографічна емульсія, а не природний об'єкт начебто космічних променів. Субстантівние теорії не відносяться ні до яких конкретних артефактів, навіть якщо ці теорії досить загальні і охоплюють деякі аспекти багатьох ін «струмент. Однак деякі гранично загальні теорії, наприклад релятивістська теорія гравітації і квантова механіка, часто викладаються за допомогою посилань на інструменти та вимірювання, такі, як свідчення годин і дифракція через систему щілин. Ці посилання помилкові, так як загальні теорії не пов'язують себе зі спеціальною апаратурою. Зокрема, релятивістські теорії говорять не про годинник, а про час. Якби вони стосувалися годин, то а) вони містили б приватні припущення щодо реальних годин певного виду (маятникових, атомних, лазерних і т. д.) і б) не потрібні були б ніякі спеціальні теорії годин, можна було б використовувати релятивістські теорії для розрахунку, скажімо, періодичних передач імпульсу маятнику, тертя як функції швидкості та інших характеристик будь-яких хутра-нічних годин. Як би там не було, теорія годин є суто спеціальним додатком загальної теорії-звичайної механіки. Те ж саме справедливо і для уявних вимірювальних установок, що зустрічаються в операціоналістскіх формулюваннях квантових теорій. Такі інструменти не можна було б ні винайти, ні оперувати з ними поза квантової механіки та інших додаткових теорій.

Взаємозалежність теорії та експерименту спростовує поширену думку, згідно з яким фізика (і наука взагалі) подібна плоду з твердим ядром, оточеним ніжною м'якоттю. Ядро - це безліч даних, а м'якоть - це теорії, побудовані навколо них. Як ядро, так і м'якоть знаходяться в процесі безперервного зростання (ядро у своєму зростанні випереджає м'якоть), і якщо перше зростає кумулятивно, то теорії «відкушуються» кожним новим експериментом.

Цю точку зору можна спростувати двояким чином: і за допомогою контрприкладів, і шляхом докази того, що вона не відповідає реальному методу дослідження. Що стосується контрприкладів, то досить згадати наступне: а) вже після того, як було оголошено про порушення об'єднаного закону збереження заряду і парності, була здійснена послідовність експериментів, результати яких коливалися між альтернативними свідоцтвами за і проти цього закону, б) у фізиці твердого тіла , де досить істотна чистота зразка (бо небажані домішки можуть позначатися на його макросвойствах), дуже часто спостерігається незгоду між одно компетентними експериментаторами. Дані фізики твердого Тейа не менше текучі, ніж дані інших областей. Щодо методологічної неспроможності аналогією з плодом достатньо буде відзначити два пункти. Перший полягає в тому, що експериментатори мають справу з реальними матеріалами, які рідко бувають чистими, і маніпулюють ними у сфері активного і забрудненого оточення, що складається з повітря і деякого асортименту полів. Оскільки такі умови не завжди можна контролювати або навіть встановити, експериментатори отримують різні результати при тих же самих умовах, бо фактично неможливо в точності відтворити якесь дана умова. Все, що може зробити експериментатор, полягає в наступному: а) ретельно усувати джерела розбіжностей (наприклад, поліпшити ізоляцію), б) більш точно фіксувати дійсні умови експерименту, в) коригувати свої дії з допомогою теорій. Але навіть і в цьому випадку дані обов'язково в чомусь розходитися; точна узгодженість часто обертається випадковим збігом. Друге питання про метод касает ^ и відносини теорії до експерименту. Цікавить нас емпірична інформація добувається кік у світлі деякої теорії (хоча, можливо, і, що знаходиться в зародковому стані), так і за допомогою різних інструментальних теорій.

Коротше кажучи, дані можуть бути такими ж суперечливими, як і теорії. Але при досить гнучкому співвідношенні даних і теорії, їх взаємоперевіркою ніякі стійкі помилки неможливі. Постійна можливість двостороннього корекції більш властива науці, ніж метод проб і помилок, або кумулятивне зростання, або ж тотальна революція.

Підіб'ємо підсумки нашого обговорення взаємини між теорією і даними. (I)

Дані можуть стимулювати створення теорій. За умови, якщо вони аномальні (розходяться з який-або теорією) або, будучи отримані за допомогою надійних інструментальних теорій, не вкладаються в рамки жодної з існуючих незалежних теорій. (Ii)

Дані можуть активувати теорії. Введення даних в теорію може сприяти отриманню специфічних пояснень або пророкувань.

(НІ) Дані можуть перевіряти теорії. Якщо теоретичні передбачення вступають у протиріччя з даними, то тим самим оцінюється істинність цих передбачень. Проте дані самі по собі не вирішують справи. Для винесення вироку слід додатково вислухати думку та інших теорій. (Iv)

Теорія може служити провідником у пошуках даних. По-перше, пророкуючи невідомі ще ефекти, по-друге, допомагаючи проектувати експериментальні установки. (V)

 Випадкові дані марні, а іноді можуть вводити в оману. Якщо добре обгрунтовані теорії не беруть участі при отриманні даних, то на ці дані не можна покладатися. Якщо ж вони не узгоджуються принаймні з деякими добре підтвердженими гіпотезами, то це - рідкість, яка може бути пояснена якої методичної помилкою в проектуванні експерименту або знятті показань. 

 (Vi) Теорії не мають ніякого наглядової змісту. Якщо треба вивести дедуктивно подальшу потенційну інформацію (передбачення), то емпірична інформація (наприклад, початкові температури) повинна бути введена в теорію ззовні. Отже, а) теорії не можуть бути виведені з даних і б) фізичні теорії не можуть бути інтерпретовані в емпіричних термінах (наприклад, в термінах вимірювань довжини і часу), але в) вони повинні інтерпретуватися в об'єктивних фізичних термінах, тобто шляхом посилання на фізичні системи, вільні від спостерігача. 

 « Попередня  Наступна »
 = Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "3. Емпірична компонента"
  1.  3. Самообретеніе у затвердженні Добра
      емпіричної дійсності, далекий обрій закритий її пеленою, і, щоб прориватися у вищі сфери життя і творчості, щоб трансцендентне, хоча на мить і ціною найбільших зусиль стало для нас іманентним і небо приклонилось до землі. потрібен не тільки порив натхнення, але неминучі і борошна, які зазвичай називають муками творчості і які насправді представляють собою боріння нашого
  2.  Ділова активність
      компонентів: лідер, його послідовники, ситуація і завдання, група взаємодіючих людей. При цьому основою лідерства, яка синтезує всі його компоненти, є
  3.  Тема 1. Філософія, коло проблем і роль в житті суспільства
      Поняття світогляду. Світогляд і філософія. Підсистеми світогляду. Компоненти світогляду. Світогляд і соціальну дію. Історичні типи світогляду. Світогляд і його функції. Етимологія слова «філософія» і її різні трактування. Компоненти філософського знання. Філософія як вчення про істину, добро і красу. Джерела філософського знання. Проблема предмета філософії.
  4.  Предметний покажчик
      емпірична 150 Конвенціоналізм 216 Конструктивізм 157 Логіка - математична 78 - предметна 113 - реальна 78, 115, 117-121, 124, 145 Метатеорія 199, 200, 203, 206-210 Надійність - докази 14, 28 - логіки 82, 106 Наочність 22 Несуперечність - змістовної теорії 258 - аксіоматизована теорії 266 - формальної теорії 200 Нормативність 42, 95316 Предметний
  5.  9. Формалізація конгруентності
      емпіричними поня-тиями. Серед основних понять самим «фізичним» здається поняття «конгруентності». Традиційне визначення свідчить: дві фігури «конгруентний», якщо ми можемо їх поєднати. Це визначення безумовно має на увазі ідею, що ці фігури - «жорсткі тіла» і можуть пересуватися без зміни їх форми або розміру! Це явно має на увазі фізичну операцію переміщення жорстких
  6.  13. Система міжнародного права.
      компонентами міжнародної системи и между нею та ее компонентами. Основна своірідність міжнародної системи Полягає в тому, что Головні ее компоненти - держави - позбав частково інтегровані в ній. Смороду існують и функціонують самперед як самостійні системи - суверенні держави. Водночас Кожна з них має різноманітні и постійні зв'язки з іншімі державами й у цьом плані Виступає як Інтегральний компонент
  7.  3J6. Загальна схема
      емпірична операція передбачає деяку сукупність попереднього знання А. Ця сукупність включає, зокрема, безліч даних Е3 і масу фрагментів різних теорій Т2. Хоча в інших ситуаціях Ез і Т% уразливі для критики, в даному емпіричному дослідженні вони приймаються без будь-яких сумнівів. Вони розглядаються як безперечні авторитети, наскільки б далеко від авторитаризму ми по
  8.  Системний підхід.
      компонент системи управління організації, яка виступає як комплекс взаємодіючих елементів: суб'єктів і об'єктів, процесів, відносин, що утворюють якісно певну організаційну цілісність. З іншого боку, управління персоналом організації - самостійно функціонуюча і належним чином організована підсистема, в якій функціонують свої об'єкти і суб'єкти
  9.  Кікоть В.Я, Столяренко AM, та ін Юридична педагогіка,
      компонент) - ознайомлення студентів, курсантів, слухачів з основами педагогіки (частина I) і друга - професійно-педагогічна - вивчення юридичної
  10.  1.2. Роль мислення в пізнанні
      емпіричний і теоретичний. На емпіричному рівні людина отримує знання про вивчається предмет у формі спостереження, експерименту, досвіду і т. п. Теоретичний рівень спирається, як правило, на узагальнення у вивченні об'єктивного світу. Тому виникає потреба у визначенні логічної форми теоретичного рівня пізнання. Різні з'єднання думок за допомогою відповідних засобів їх