Voiko tieteellinen teoria koskaan olla täysin todistettu?

Yksinkertainen vastaus: Mitään ei voida taata 100%. (Elämässä tai fysiikassa)

Nyt kysymyksen fysiikkaan.

Pehmeä vastaus:

Fysiikka käyttää positivismia ja havainnointitodistusta tieteellisen prosessin kautta. Mikään havainto ei ole 100% tarkkaa, kaikissa mittauksissa on epävarmuutta, mutta toisto antaa vähemmän mahdollisuuden mielivaltaisille tuloksille.

Jokainen fysiikan teoria ja siihen liittyvä laki ovat havainnointiesityksiä, jotka mahdollistavat parhaiten tulevaisuuden kokeiden ennustamisen. Positivismi voi voittaa teologiset ja filosofiset ristiriidat, kuten mikä on ihmisen käsitys todellisuudesta. Onko todellinen, todella todellinen tyyppi.

Tieteellinen prosessi on jatkuvasti kehittyvä esitys hankitusta tiedosta, joka perustuu tiukkaan kokeelliseen tietoon.

Mitään teoriaa ei ole asetettu kiviin, niin että uudet tulokset mahdollistavat tieteellisen teorian muokkaamisen ja hienosäätämisen.

Kommentit

• Kippis kaveri. Hyvä kirjoitus siellä. 🙂 Luuletko, että erittäin edistyneestä sivilisaatiosta voi koskaan tulla 100 varma kaikesta, vai onko siinä perustavaa laatua olevaa ongelmaa?
• Se on hankala kysymys, koska olemme 100 prosenttia varmoja, että uusi päivämäärä osoittaa meille väärin. Kaikissa ” -komplekseissa ” on aina mielivaltainen epävarmuus, joten minun on sanottava teknisesti, että kaikki kaikki kerralla erittäin vaikeaa, ellei uskomatonta. Ollakseni oikeudenmukainen, kysy minulta uudelleen 100 tuhannen vuoden kuluttua, olen varma, että saan paremman vastauksen.

Olen periaatteessa samaa mieltä Argusin kanssa, vaikka omaksun hieman toisenlaisen näkemyksen.

Fyysikot yrittävät selittää maailmaa rakentamalla matemaattisia malleja sen lähentämiseksi.Lauseke matemaattinen malli voi kuulostaa salaperäiseltä, mutta se tarkoittaa vain yhtälöä tai yhtälöitä, jotka ennustavat mitä tapahtuu, kun otetaan huomioon jotkut alkuolosuhteet. Esimerkiksi Newtonin liikelakit ovat matemaattinen malli, kuten on yleinen suhteellisuusteoria, kvanttimekaniikka, merkkijonoteoria ja niin edelleen.

Jokaisella matemaattisella mallilla on alue, jolla on hyvä kuvaus maailmasta, ja tämän alueen mielestä malli on todella tarkka. Tämän verkkotunnuksen ulkopuolella tiedämme, että malli epäonnistuu. Esimerkiksi Newtonin lait kuvaavat ihanteellisten hiukkasten liikkeitä nopeuksilla, jotka ovat selvästi alle valon nopeuden. Tiedämme, että suurempiin nopeuksiin tarvitaan erilainen malli eli erityinen suhteellisuusteoria, mutta tämä epäonnistuu suurilla massa- / energiatiheyksillä. Käsittelemään suurta massaa / energiatiheydet tarvitsemme yleistä suhteellisuusteoria ja niin edelleen.

Joten kuvaamme maailmaa käyttämällä useita teorioita eli matemaattisia malleja, ja valitsemme sen, jonka tiedämme toimivan tarkasteltavana olevassa tilanteessa. Tässä mielessä teoriamme ovat aina likimääräisiä.

Olemme kuitenkin täysin varmoja mallissamme, että malli toimii. Jos istut NASAn pöydän ääressä ja selvität, kuinka voit lähettää avaruusaluksen Plutolle sinulle voi olla täysin varma siitä, että laskemasi reitti toimii. Et ole huolissasi siitä, voisiko jokin uusi ja selittämätön fysiikka lähettää avaruusaluksesi kiertyvän aurinkoon.

Kommentit

• +1 erittäin totta jokaiselle matemaattiselle malli kuvaa sen pertikulaarisia ” -sovelluksia riittävän suurella tarkkuudella ennustamaan tehokkaasti ” set ” tilanteita.
• Kippis kaverit 🙂 mielenkiintoista lukea.
• ” Mallimme verkkotunnuksessa kuitenkin ovatko täysin varmoja, että malli toimii ” – Voitteko selittää tämän lausunnon? Onko kyseessä mentti absoluuttisessa mielessä (perustelu) vai tulkitsetteko ” voimme ” muodossa ” se ’ on mahdollista kuvitella maailma, jossa kaikki ovat samaa mieltä tästä ”. Vai tarkoitatteko sitä ehdotuksena, kuten ” -kohdassa, se on hyvä idea, koska muuten ’ huolehdit paljon ja että ’ on epäterveellinen ”. Ja kuka on ” me ” tässä lauseessa?
• Sen sisällä ’ s-alue Newtonin mekaniikka on toiminut täydellisesti noin 400 vuoden ajan. Jotkut saattavat sanoa, että tämä ei ’ t todista mitään, mihin minä ’ vastaan, että heidän on todella päästävä ulos enemmän.
• En todista mitään ’. (Tämä saattaa kuitenkin johtaa keskusteluun termistä ” todista ”.)

Et voi koskaan olla varma mistä tahansa, paitsi matemaattisista lauseista. Tämä on johtopäätös pitkien keskustelujen jälkeen epistemologiasta. Muinaiset kreikkalaiset epäilijät olivat sitä mieltä, että kaiken epävarmuuden tunteminen antaa sinulle mielenrauhaa.

Filosofi David Hume huomautti, että induktiota ei voida koskaan todistaa. Vaikka meillä olisi ehdotettu ”laki”, joka kuvaa kaiken, mitä tiedämme tähän mennessä, ei voida taata, että seuraava havainto rikkoo sitä kokonaan. Maailma ei ehkä ole sellainen kuin luulemme sen olevan. Saattaa olla haitallista demonia, joka sekaantuu mieleemme.

Yritän vastata tähän kolmella kohdalla tieteellinen menetelmä ja kuinka ”varmoja” olemme teorioissamme olevasta totuudesta. Pidä mielessä, että tutkijat suhtautuvat liian dogmaattisesti lemmikkiteorioihin, mutta meidän tulisi pyrkiä avoimuuteen siitä, kuinka väärässä voimme olla, ja epäluottamaan kaikkea, kunnes todisteet ovat vähäisiä tai vähäisiä. runsaasti, on vahvistettu.

Ensinnäkin voit kerätä melko paljon tietoa kuuntelemalla Richard Feynmanin analogiaa lakien löytämisen välillä. luonnosta ja oppia shakin säännöt tarkkailemalla murto-osaa pöydästä. Erityisesti siinä on osa, jossa hän puhuu piispasta muuttavan väriä huolimatta siitä, että tätä ei koskaan tapahtunut. Hänen yleinen näkemyksensä on, että emme ole koskaan todella varmoja, mutta keräämme aina tahattomasti todisteita siitä, että teoria on oikea.

Toiseksi sinun tulee lukea Isaac Asimovin essee Väärän suhteellisuustaso . Hänen ajatuksensa on, että vaikka teoria saattaa olla ”väärä”, joskus ne ”ovat hyvin väärässä (” maa on tasainen ”), mutta joskus vähemmän väärä (” maa on pallo ”). Joissakin tapauksissa voit kvantifioida tämän.Nykyaikaisena esimerkkinä kosmologit ovat asettuneet $ \ lambda $ CDM : een universumin oikeaan malliin. Asia ei ole, että $ \ lambda $ CDM on välttämättä koko tarina, mutta jos se ei ole, niin keräämämme todisteet viittaavat jo siihen, että koko tarina ei voi olla paljon erilainen.

Lopuksi, mietitään takaisin superluminaalista neutrino-fanfaria. Se tuotti suuria uutisia, kun media maalasi kuvan, joka sai sen näyttämään siltä, että tiedeyhteisön tarvitsee mullistaa erityinen suhteellisuusteoria (SR). Mutta monet tutkijat vastasivat skeptisesti , jopa tarjoamalla syödä heidän shortsinsa. Miksi siis skeptisyys? Epäilemättä se lentää tieteellistä mantraa epäilevän auktoriteetin suhteen?

Ei aivan. Tuloksesta oli hyviä syitä epäillä, ja kaikkien, jotka hylkäsivät nämä tulokset, pitäisi ”Olemme puolustaneet heidän kantaansa. Nopeasti huomautettiin, että jos neutriinot kuljettivat valoa nopeammin, havaitsimme supernoovat aikaisin . Luulen myös, että Glashow ja muut huomauttivat, että ”d nähdä jotain Cerenkov-säteilyä neutriinoista.

Mutta mikä tärkeintä, SR on minulle teoria, joka on lähellä ”varmaa”. Sitä kokeiltiin ja testataan edelleen laajasti, ja se muodostaa perustan muille menestyville teorioille. Joten todennäköisyys, että SR on ”väärä”, on törkeästi pieni. Olemme tahattomasti testanneet sitä miljoonia kertoja ja se ”toimi täydellisesti. Ja määrä, jolla se voi olla väärä, on hyvin pieni. Tuolloin se oli” ollut kuin ensimmäinen kerta, kun sotilas kuningataroitui piispaksi, mutta , klseen luomiseksi poikkeukselliset vaatimukset vaativat ylimääräisiä todisteita.

Kommentit

• ” Meillä on testasi sitä tahattomasti miljoonia kertoja ja se toimi ’ s täydellisesti. ” Kuinka tämä vaihtelee esimerkiksi Aristoteleksesta ’ s (ja muut muinaiset) painovoimanäkymät, joita IIRC hylkäsi ’ t tuhannen vuoden ajan, vaikka ne onkin vähäpätöinen kumota tänään.

Syy siihen, ettet voi todistaa asioita tosielämässä, kuten matematiikassa on vedottu, on, että voit älä tarkista teoriaasi kaikkien muuttujien x ja t suhteen. Et voi esimerkiksi testata, että gravitaatioteoria pitää paikkansa kaikkialla maailmankaikkeudessa (se vie melkein loputtoman määrän kokeita). Etkä varsinkaan voi todistaa, että se pitää paikkansa joka hetkessä, joka on taaksepäin ajassa tai eteenpäin. Voit testata teoriaa vain tällä hetkellä.

Katso Clavius-vastaus yahoo-vastauksissa. Se on erittäin hyvä: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20081004094805AAzyeZF

Tämä on kysymys tiedefilosofiasta ja epistemologiasta, joten sinun pitäisi odottaa vaihtelevat vastaukset eri näkökulmista.

Tämä on henkilökohtainen lähestymistapa kysymykseen.

Tarkastellaan ensin, mitä tarkoittaa sanominen, että tieteellinen teoria on ”täysin todistettu”.

Aivan kuten John Rennie huomautti vastauksessaan, tieteellinen teoria on matemaattinen malli tai toinen tapa sen ilmaisemiseksi, tieteellinen teoria koostuu joukosta aksiomia, jotka ovat luonteeltaan yleensä matemaattisia, ja lauseita jotka seuraavat tällaisista aksioomasarjoista.

Tarkastellaksemme konkreettista esimerkkiä, harkitse Newtonin mekaniikkaa, Newtonin teoria koostuu kolmesta aksioomasta: hänen kuuluisista kolmesta laistaan. Lisää tähän lauseet, jotka seuraavat nämä aksioomat, kuten työ-energia-lause ja monet o

Newtonin toisen lain antaa: $ F = m \ dfrac {d ^ 2x} {dt ^ 2} $. Sanomalla, että Newtonin teoria on ehdottomasti todistettu, on sanottavaa, että tämä yhtälö pätee kaikkiin mielivaltaisiin arvoihin (tässä tapauksessa reaalilukuihin), jotka ovat $ F, m $ ja $ x $. Sama pätee Newtonin ensin ja kolmannen lain mukaan heidän on pidettävä mielivaltaista reaalilukua.

Ei ole loogisesti välttämätöntä syytä, miksi Newtonin toisen lain tulisi noudattaa kaikkia todellisia arvoja. Siksi ainoa tapa todistaa se ehdottomasti on testaa kaikki todelliset arvot, joita se voi viedä! Tämä on tietysti mahdoton ja ylitsepääsemätön tehtävä, ja siksi on mahdotonta todistaa tieteellistä teoriaa.

On vielä yksi tärkeä näkökohta , vaikka pystyisitkin kokeilemaan teoriaasi, kaikilla tarvittavilla arvoilla sinulla on oltava 100-prosenttisesti tarkkoja ja tarkkoja laitteita. Tämä on toinen syy, miksi et voi todistaa teorian olevan täysin totta.

Empiirisissä tieteissä (ja matematiikassa ja logiikassa) on kuitenkin asioita, joiden voit todistaa olevan totta. Voit ehdottomasti kannattaa Olemme olettaneet, että Newtonin teoria olettaa työ-energia-lauseen. Tai olettaen valon nopeuden vakauden ja suhteellisuusperiaatteen tarkoittavan ajan, tilan ja samanaikaisuuden suhteellisuutta.Tämä on sama kuin Euclidin aksiomien toteaminen tarkoittaa Pythagoraan lauseen.

Yhteenvetona, joko fysiikassa tai matematiikassa, voit todistaa, että Aksomi A tarkoittaa lause B , mutta et voi tiukasti todistaa, että Aksomi A on totta , joten et voi koskaan todistaa tieteellisen teorian olevan totta.

Kommentit

• Kaksi pistettä: Matemaattiset teoriat lähtevät aksiomeista ja todistavat lauseita ja ovat itsestään johdonmukaisia. Fysiikan teoriat edellyttävät postulaatteja, jotka eivät välttämättä liity matematiikan aksiomeihin, mutta ne ovat lauseita, jotka sitovat matematiikan fysiikan havaittaviin osiin. esimerkki: kvanttimekaniikan postulaatit. Ilman heitä aaltomekaniikan differentiaaliyhtälöillä ei ole fysiikan merkitystä, vaikka ne ovat itse johdonmukaisia. Lisäksi fysiikan teoria voidaan validoida vain. Jopa yksi väärentäminen edellyttää postulaattien ja teorian pätevyysalueen uudelleen tutkimista.
• @annav Olen kanssasi samaa mieltä.

Ei, fyysistä teoriaa ei voida koskaan ”todistaa”.

On olemassa klassinen metafora havainnollistamaan miksi, joka tunnetaan nimellä musta joutsenongelma tai induktio-ongelma.

Jos koko elämässäsi on vain valkoisia joutsenia, muotoilet yleisen lain (tai teorian), jonka mukaan kaikki joutsenet ovat valkoisia . Näet sitten vain valkoisia joutsenia – tuhansia heitä – ja ajattelet ” teoriani on loistava: se on vahvistettu lukemattomilla havainnoilla, ja jokainen havainto vahvisti sen! ”.

Sitten eräänä päivänä näet mustan joutsenen, ja teoriasi hajoaa yhtäkkiä katastrofaalisesti.

Fysiikan kanssa se on täsmälleen sama. Riippumatta siitä, kuinka monta kokeilua vahvistaa teoriaasi: jos vain yksi kokeilu antaa erilaisen tuloksen kuin teidän ennustasi, teoria on väärä : se on ollut väärennetty .

Filosofi on analysoinut perusteellisesti induktion ja tieteellisen teorian perusteiden ongelmaa Karl Popper , joka tunnisti väärentämisen jokaisen tieteellisen teorian määritteleväksi ominaisuudeksi.

Teoria, jota ei voida koskaan väärentää (osoittautua vääräksi), on kuin uskonto: ei tieteellinen. Jotta lausunto kyseenalaistetaan havainnoinnin avulla, on oltava ainakin teoreettisesti mahdollista, että se voi olla ristiriidassa havainnon kanssa. Esimerkiksi ” Jumala loi maailmankaikkeuden ” ei ole väärennettävä lausunto, koska sitä ei voida väärentää havainnoinnilla.