Czy kiedykolwiek można całkowicie udowodnić teorię naukową?

Prosta odpowiedź: Nic nie jest gwarantowane w 100%. (W życiu czy w fizyce)

Przejdźmy teraz do części pytania dotyczącej fizyki.

Miękka odpowiedź:

Fizyka wykorzystuje pozytywizm i dowód obserwacyjny w procesie naukowym. Żadna obserwacja nie jest w 100% dokładna, we wszystkich pomiarach występuje niepewność, ale powtarzanie daje mniejsze szanse na arbitralne wyniki.

Każda teoria i prawa fizyki są reprezentacjami obserwacyjnymi, które najlepiej pozwalają przewidzieć przyszłe eksperymenty. Pozytywizm może przezwyciężyć teologiczne i filozoficzne rozbieżności, takie jak ludzkie postrzeganie rzeczywistości. Czy pytania są rzeczywiście prawdziwe.

Proces naukowy to stale ewoluująca reprezentacja zdobytej wiedzy w oparciu o rygorystyczne dane eksperymentalne.

Żadna teoria nie jest twarda, by tak rzec, nowe wyniki pozwalają na modyfikację i dopracowanie teorii naukowej.

Komentarze

• Na zdrowie, kolego. Dobre pisanie. 🙂 czy myślisz, że super zaawansowana cywilizacja mogłaby kiedykolwiek uzyskać stuprocentową pewność wszystkiego, czy też jest jakiś fundamentalny problem z tym?
• To trudne pytanie, ponieważ jesteśmy w 100% pewni, że nowa data nie wypełniona dowodzi, że się mylimy. Zasadniczo zawsze istnieje arbitralna niepewność w każdym ” złożonym ” urządzeniu pomiarowym, więc muszę powiedzieć, że technicznie rzecz biorąc, wszystko na raz byłoby niezwykle trudne, jeśli nie nieprawdopodobne. Szczerze mówiąc, zapytaj mnie ponownie za 100 tysięcy lat, na pewno będę miał lepszą odpowiedź.

Zasadniczo zgadzam się z Argusem, chociaż przyjmuję nieco inną perspektywę.

Fizycy próbują wyjaśnić świat, konstruując modele matematyczne, aby go przybliżyć.Wyrażenie model matematyczny może brzmieć tajemniczo, ale oznacza po prostu równanie lub równania, które przewidują, co się stanie, biorąc pod uwagę pewne warunki początkowe. Na przykład prawa ruchu Newtona są modelem matematycznym, ponieważ to ogólna teoria względności, mechanika kwantowa, teoria strun itd.

Każdy model matematyczny ma dziedzinę, w której można dobrze opisać świat, aw tej dziedzinie uważamy model za efektywnie dokładny. Poza tą domeną wiemy, że model zawodzi. Na przykład prawa Newtona opisują ruch idealnych cząstek z prędkościami znacznie niższymi od prędkości światła. Wiemy, że dla wyższych prędkości potrzebujemy innego modelu, tj. Szczególnej teorii względności, ale to zawodzi w przypadku dużych gęstości masy / energii. / gęstości energii potrzebujemy ogólnej teorii względności itd.

Więc opisujemy świat za pomocą szeregu teorii, tj. modeli matematycznych, i wybieramy tę, o której wiemy, że działa w rozważanej przez nas sytuacji. w tym sensie nasze teorie są zawsze przybliżone.

Jednak w ramach domeny naszego modelu jesteśmy całkowicie pewni, że model działa. Jeśli siedzisz przy biurku w NASA i zastanawiasz się, jak wysłać statek kosmiczny na Plutona, możesz mieć całkowitą pewność, że obliczona przez Ciebie trajektoria zadziała. Nie martwiłbyś się, czy jakaś nowa i niewyjaśniona fizyka może wysłać twój statek kosmiczny po spirali do Słońca.

Komentarze

• +1 bardzo prawdziwe dla każdego matematyki model opisuje swoje pertikularne obszary aplikacji ” z wystarczającą dokładnością, aby skutecznie przewidzieć ” ustaw ” sytuacje.
• Pozdrawiam wszystkich 🙂 ciekawa lektura.
• ” Jednak w ramach domeny naszego modelu są całkowicie pewni, że model działa ” – Czy możesz wyjaśnić to stwierdzenie? Czy jest to w sensie absolutnym (uzasadnienie), czy też interpretujesz ” możemy ” jako ” to ' można wyobrazić sobie świat, w którym wszyscy zgadzają się co do tego „. Czy masz na myśli to jako sugestię, tak jak w ” zrobienie tego jest dobrym pomysłem, ponieważ w przeciwnym razie ' martwisz się zbytnio i że ' jest niezdrowy „. A kto jest ” my ” w tym zdaniu?
• W nim ' s domena Mechanika Newtona działa doskonale od około 400 lat. Niektórzy mogą powiedzieć, że to nie ' niczego nie dowodzi, na co ' odpowiadam, że naprawdę potrzebują więcej.
• Nie ' niczego nie udowadniam. (Może to jednak prowadzić do dyskusji na temat terminu ” udowodnić „.)

Nigdy nie możesz być niczego pewien, z wyjątkiem prawdopodobnie twierdzeń matematycznych. Taka jest konkluzja po długich debatach na temat epistemologii. Starożytni greccy sceptycy byli zdania, że znajomość niepewności wszystkiego da ci spokój.

Filozof David Hume zwrócił uwagę, że indukcji nigdy nie można udowodnić. Nawet jeśli mamy proponowane „prawo” opisujące wszystko, co wiemy do tej pory, nie ma gwarancji, że następna obserwacja całkowicie je naruszy. Świat może nie być tym, czym myślimy, że jest. W naszych umysłach może być jakiś złośliwy demon.

Spróbuję odpowiedzieć trzema punktami na temat metody naukowej i tego, jak „pewni” jesteśmy prawdy w naszych teoriach. Należy pamiętać, że naukowcy są zbyt dogmatyczni w stosunku do domowych teorii, ale powinniśmy dążyć do przejrzystości tego, jak bardzo możemy się mylić i nie ufać wszystkiemu, dopóki dowody, czy to skąpe, czy przykład, jest zweryfikowany.

Po pierwsze, możesz zebrać sporo informacji, słuchając analogii Richarda Feynmana między odkrywaniem praw natury i poznanie reguł gry w szachy poprzez obserwację ułamka szachownicy. W szczególności jest ta część, w której mówi o biskupie zmieniającym kolor pomimo wielu obserwacji, że to się nigdy nie zdarzyło. Jego głównym celem jest to, że „nigdy nie jesteśmy naprawdę pewni, ale zawsze nieumyślnie zbieramy dowody, że teoria jest słuszna.

Po drugie, powinieneś przeczytać esej Isaaca Asimova Względność zła . Chodzi o to, że chociaż teoria może być „błędna”, czasami jest ona „bardzo błędna („ Ziemia jest płaska ”), ale czasami jest mniej błędna („ Ziemia jest kulą ”).Dla współczesnego przykładu, kosmolodzy wybrali $ \ lambda $ CDM jako właściwy model Wszechświata. Nie chodzi o to, że $ \ lambda $ CDM jest koniecznie całą historią, ale jeśli tak nie jest, to zebrane przez nas dowody już sugerują, że cała historia nie może się znacznie różnić.

Na koniec pomyślmy o fanfarach superluminalnych neutrin. To była wielka wiadomość, kiedy media malowały obraz, który sprawiał, że społeczność naukowa musiała zrewolucjonizować specjalną teorię względności (SR). Ale wielu naukowców odpowiedziało sceptycznie , nawet oferując zjedzenie swoich szortów. Dlaczego więc sceptycyzm? Z pewnością jest to sprzeczne z naukową mantrą wątpienia autorytetem?

Niezupełnie. Istniały dobre powody, by wątpić w wynik, a każdy, kto odrzuca te wyniki, powinien bronili swojej pozycji. Szybko zauważono, że gdyby neutrina przemieszczały się szybciej niż światło, „dalibyśmy wykryć supernowe wcześnie . Ponadto myślę, że Glashow i inni zauważyli, że„ d zobacz coś w rodzaju promieniowania Cerenkowa z neutrin.

Ale co ważniejsze, SR jest dla mnie teorią, która jest bliska bycia „pewną”. Był i nadal jest szeroko wypróbowany i przetestowany i stanowi podstawę innych teorii, które same odnoszą sukces. Więc szanse na to, że SR się „myli” są skandalicznie małe. Nieumyślnie przetestowaliśmy go miliardy razy i działał doskonale. A ilość, o jaką może się mylić, jest bardzo mała. W tamtym czasie mogło być tak, jakby po raz pierwszy pionek został postawiony w kolejce na gońca, ale , aby rozwinąć frazes, nadzwyczajne twierdzenia wymagają niezwykłych dowodów.

Komentarze

• ” Mamy nieumyślnie przetestował go giliardy razy i ' działał idealnie. ” Jak to się różni, powiedzmy, od Arystotelesa ' (i inne starożytne) poglądy na temat grawitacji, których IIRC nie ' nie obalał od tysięcy lat, mimo że dziś są trywialne do obalenia.

Powodem, dla którego nie możesz udowodnić rzeczy w prawdziwym życiu, jak to ma miejsce w matematyce, jest to, że możesz nie sprawdzaj swojej teorii dla wszystkich zmiennych x i t. Na przykład nie możesz sprawdzić, czy teoria grawitacji obowiązuje wszędzie we wszechświecie (zajmie to prawie nieskończoną liczbę eksperymentów). A szczególnie nie możesz udowodnić, że zachowuje się w każdym momencie, czyli do tyłu lub do przodu. W tej chwili możesz tylko przetestować teorię.

Sprawdź odpowiedź Claviusa ”na Yahoo Answers. Jest bardzo dobra: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20081004094805AAzyeZF

To jest pytanie dotyczące filozofii nauki i epistemologii, więc należy się spodziewać różne odpowiedzi z różnymi perspektywami.

Oto moje osobiste podejście do pytania.

Najpierw zbadajmy, co to znaczy, że teoria naukowa jest „absolutnie udowodniona”.

Tak jak John Rennie wskazał w swojej odpowiedzi, teoria naukowa jest modelem matematycznym lub inaczej mówiąc, teoria naukowa składa się z zestawu aksjomatów, które mają zwykle matematyczny charakter, oraz twierdzeń które wynikają z takiego zestawu aksjomatów.

Aby dać konkretny przykład, rozważmy mechanikę Newtona, teoria Newtona składa się z trzech aksjomatów: jego słynnych trzech praw. Dodaj do tego twierdzenia wynikające z te aksjomaty, jak twierdzenie o pracy i energii i wiele o ters.

Drugie prawo Newtona jest określone wzorem: $ F = m \ dfrac {d ^ 2x} {dt ^ 2} $. Stwierdzenie, że teoria Newtona jest całkowicie udowodniona, jest równoznaczne z twierdzeniem, że to równanie jest prawdziwe dla dowolnych dowolnych wartości (w tym przypadku liczb rzeczywistych) F, m $ i $ x $. To samo odnosi się do pierwszego Newtona i trzecie prawo, powinny obowiązywać dla dowolnej dowolnej liczby rzeczywistej.

Nie ma logicznie uzasadnionego powodu, dla którego drugie prawo Newtona powinno obowiązywać dla wszystkich rzeczywistych wartości. Dlatego jedynym sposobem, aby to absolutnie udowodnić, jest przetestuj go pod kątem wszystkich prawdziwych wartości, jakie może przyjąć! Jest to oczywiście niemożliwe i nie do pokonania zadanie, a zatem niemożliwe jest absolutne udowodnienie teorii naukowej.

Jest jeszcze jedna ważna kwestia do rozważenia nawet gdybyś był w stanie przetestować swoją teorię, przy wszystkich wymaganych wartościach musisz mieć gadżety o precyzji i dokładności 100%. To kolejny powód, dla którego nie możesz udowodnić, że teoria jest ściśle prawdziwa.

Jednak w naukach empirycznych (oraz matematyce i logice) są rzeczy, które można udowodnić absolutnie. ve, że założenie teorii Newtona implikuje twierdzenie o pracy i energii. Albo zakładając niezmienność prędkości światła i zasadę względności implikuje względność czasu, przestrzeni i jednoczesności. Jest to to samo, co przyjęcie aksjomatów Euklidesa implikuje twierdzenie Pitagorasa.

Podsumowując, czy w fizyce, czy w matematyce, możesz udowodnić Aksjomat A implikuje twierdzenie B , ale nie możesz ściśle udowodnić Aksjomat A jest prawdziwy , stąd też nigdy nie możesz absolutnie udowodnić prawdziwości teorii naukowej.

Komentarze

• Dwie kwestie: Teorie matematyczne zaczynają się od aksjomatów i dowodzą twierdzeń i są samoczynnie sprawdzane. Teorie fizyczne wymagają postulatów, które niekoniecznie są związane z aksjomatami matematyki, ale są twierdzeniami, które wiążą matematykę z obserwowalnymi w fizyce. przykład: postulaty mechaniki kwantowej. Bez nich równania różniczkowe mechaniki falowej, chociaż są spójne, nie mają znaczenia fizycznego. Ponadto tylko teorię fizyki można potwierdzić. Nawet jedno fałszerstwo będzie wymagało ponownego zbadania postulatów i obszaru ważności teorii.
• @annav Zgadzam się z tobą.

Nie, teorii fizycznej nigdy nie można „udowodnić”.

Istnieje klasyczna metafora, aby zilustrować dlaczego, znana jako problem z czarnym łabędziem lub problem z indukcją.

Jeśli w całym swoim życiu widzisz tylko białe łabędzie, sformułujesz ogólne prawo (lub teorię), że wszystkie łabędzie są białe . Będziesz wtedy widzieć tylko białe łabędzie – tysiące z nich – i pomyślisz: „ moja teoria jest świetna: została potwierdzona przez niezliczone obserwacje, a każda obserwacja to potwierdziła! ”.

Wtedy pewnego dnia zobaczysz czarnego łabędzia i twoja teoria nagle się rozpadnie katastrofalnie.

Z fizyką jest dokładnie to samo. Nieważne, ile eksperymentów potwierdza twoją teorię: jeśli tylko jeden eksperyment daje wynik inny niż przewidywany przez twoją teorię, to teoria jest błędna : sfałszowane .

Problem indukcji i podstaw teorii naukowej został szczegółowo przeanalizowany przez filozofa Karl Popper , który zidentyfikował falsyfikowalność jako cechę definiującą każdą teorię naukową.

Teoria, której nigdy nie da się sfałszować (udowodniono, że jest błędna) jest jak religia: nie naukowa. Aby twierdzenie zostało zakwestionowane za pomocą obserwacji, musi być przynajmniej teoretycznie możliwe, że może wejść w konflikt z obserwacją. Na przykład „ Bóg stworzył Wszechświat ” nie jest stwierdzeniem, które można sfałszować, ponieważ nie można go sfałszować obserwacją.