Физика, теоретическое понимание и пределы человеческого знания/понимания

Во время интервью журналу Discover Роджер Пенроуз утверждает, что большая часть наиболее теоретической физики, а-ля физические теории, пытающиеся объяснить несоответствия и противоречия между квантовой механикой и общей теорией относительности, приводят к возрастающей бессмыслице, которая влетает в лицо более наблюдаемых особенностей Мира (NB: я использую это как в смысле окружающей нас реальности, так и в более широком метафизическом смысле) вокруг нас, в соответствии с математикой чувственной теории.

Меня поразило определенное ощущение, что то, что он затронул, является гораздо более глубоким (метафизическим) вопросом, касающимся пределов человеческого понимания и знания (и, возможно, нашей способности видеть его как таковое), особенно в том, что касается интерпретация физических данных, полученных в результате экспериментов, в сравнении с более (строго) логическими истинами, возникающими в последовательной математической структуре.

В каком-то смысле мы хотим, чтобы эти теории имели смысл, предлагали объяснение того, как Мир выглядит вокруг нас, даже понимая, что реальная механика и процессы могут быть гораздо более сложными или в определенной степени таинственными (не в смысле бессмысленными). но, видимо, странно по сравнению с тем, что мы наблюдаем «невооруженным глазом»). На мой взгляд, из этого вытекают две вещи: первая — приближаемся ли мы к потолку в отношении того, можем ли мы осмыслить то, что мы можем назвать истинным с математической точки зрения, особенно если математика полностью связна, а не категорически нужно экспериментально проверить.

Уже известно, что определенные гипотезы и экспериментальные проверки невероятно сложны, технологически невозможны или иным образом теоретически запрещены на основе текущих моделей и оценок того, что нам нужно для постановки эксперимента и т. д. И наоборот, математика становится все более сложной и неинтуитивным, становящимся тем, что кажется более далеким от разумного в соответствии с наиболее известными физическими данными, согласующимся с новыми результатами и тем, что мы уже знали с помощью менее сложных теорий.

Итак, возникает пара вопросов:

  1. Существуют ли просто ограничения на то, что мы можем понимать как осмысленное и разумное, потому что нам не хватает способности действительно осмыслить получаемые нами результаты?
  2. К какой теории мы придем, если мы готовы просто согласиться на теорию, которая вполне разумна, но находится в пределах осмысленного и разумного?
  3. Предлагает ли абстракция математики путь дальше, чем могут увидеть/понять экспериментаторы?
Можно ли добавить ссылку на статью? Я нахожу удивительным, что Пенроуз делает такое заявление, и задаюсь вопросом, действительно ли вы искажаете его позицию.
Ответ на номер 2 - геометрия. Ваши вопросы возникают из-за вашего собственного непонимания того, что такое ПРЕДЕЛЫ. Вы как-то полагаете, что вещи, которые имеют смысл, ЛЕГКИ? ОЧЕВИДНЫЙ? ТРИВИАЛЬНО? В ПРЕДЕЛАХ?.... НЕПРАВИЛЬНО! Большинство вещей, которые имеют смысл, еще далеки от нашего понимания.!. Чем всякая ерунда.
@AsphirDom Вы действительно читали вопрос или статью по ссылке? Я не уверен, как геометрия, как физическая теория, является ответом на мой второй вопрос, вы делаете какие-то неявные предположения и/или используете какую-то длинную неочевидную цепочку рассуждений, чтобы добраться туда.

Ответы (4)

Хотя у человеческого интеллекта могут быть кенотические пределы, я думаю, что большая ошибка в наши дни — это общее пренебрежение, которое многие физики и ученые питают к философии , ко всему прочему. Важно отметить, что Эйнштейн очень интересовался философией, и это вполне могло повлиять на его гениальность. Майкл Фридман утверждает это в «Динамике разума» :

И даже в гораздо более специализированном климате двадцатого века ученые, чьи работы носили особенно революционный характер, продолжали также заниматься фундаментальными философскими проблемами. В случае с Альбертом Эйнштейном, например, ему посвящен целый том «Библиотеки живых философов» (наряду с такими фигурами, как Джон Дьюи, Джордж Сантаяна, Бертран Рассел, Эрнст Кассирер, Карл Ясперс, Рудольф Карнап, Мартин Бубер, К. И. Льюис, Карл Поппер, Габриэль Марсель и В. В. Куайн), озаглавленный « Альберт Эйнштейн: философ-ученый » . (3)

В « Личном знании » Майкла Поланьи есть некоторые подробности об Эйнштейне и его философствовании. Он отмечает, например, что эксперимент Майкельсона-Морли не особенно повлиял на Эйнштейна, чтобы он придумал свою специальную теорию относительности, как это часто утверждается. Эйнштейн во многом понял это путем философствования . Сегодня это ускользает от внимания многих ученых. Далее следует пример.

В моем ответе на вопрос «Почему мы склонны дискретизировать вещи вокруг и внутри нас?» , я процитировал сообщение в блоге Массимо Пиглиуччи от 25 апреля 2012 г. Лоуренс Краусс: еще один физик с антифилософским комплексом :

Ли Смолин в своей книге «Проблемы с физикой » оплакивает потерю поколения теоретической физики, первого с конца 19-го века, которое прошло без крупного теоретического прорыва, подтвержденного эмпирически. Смолин винит в этом плачевном положении дел множество факторов, в том числе социологию дисциплины, где приоритеты в финансировании и найме устанавливаются небольшим числом интеллектуально врожденных практиков. По иронии судьбы, одним из виновников Смолина является недостаток интереса и понимания философии среди современных физиков. Цитата из книги Смолина:

«Я полностью согласен с вами в отношении значимости и образовательной ценности методологии, а также истории и философии науки. Многие люди сегодня — и даже профессиональные ученые — кажутся мне теми, кто видел тысячи деревьев, но никогда не видел леса. Знание исторической и философской подоплеки дает ту независимость от предрассудков своего поколения, от которой страдает большинство ученых. Эта независимость, созданная философским пониманием, является, по моему мнению, признаком различия между простым ремесленником или специалистом и настоящим искателем истины». (Альберт Эйнштейн)

Я согласился:

Обратите внимание на «тысячи деревьев, но никогда не видел леса». Это было бы предпочтением сосредоточиваться на частностях — эмпирическая позиция — по сравнению с концентрацией на универсалиях — рационалистическая позиция. Я полагаю, что Альберт Эйнштейн, Ли Смолин и Массимо Пильуччи правы: нам нужно найти новые, продуктивные, целостные способы осмысления науки, способы, которые не просто дискретизируют и сводят к основным элементам.

Нет ни философии, ни науки — не нужно разделять. Есть МЫШЛЕНИЕ. Кто-то МОЖЕТ думать. Большинство НЕ МОГУТ. Эйнштейн пытался хорошо мыслить.

Бессмыслица всегда была условием науки, как и смысл. Они образуют диалектику на нескольких разных уровнях и разными способами.

Требуется много бессмыслицы, чтобы произвести немного нового смысла. Мы наследники долгой истории; мысли, отражающей саму себя. Можно вспомнить долгое ученичество математики в Вавилонии сегодня как простые данные, лишенные смысла; с Грецией, добавляющей смысл - это доказательство; то же самое и с астрологией — предсказанием будущего, коронацией королей по движению звезд, которое даже сегодня отбрасывает длинную тень как чистую чепуху, пока Галилей не поднял свой телескоп.

Это диалектика интуиции и техники. Каждое начало интуитивно понятно, а каждое завершение пропитано техникой. Начало игривое, окончание суммирующее. Ближе к концу взгляд назад на начало становится пренебрежительным. Человек вырос, и его лицо устремлено в будущее - к концу.

Это - отношение Януса. Мы разделенные существа, способные смотреть в обе стороны. Принимая позу благоговения перед прошлым, будущее обесценивается. Принимая позу восторга по отношению к будущему, прошлое становится своего рода бессмыслицей. Будучи воплощенными существами, мы не можем выйти за пределы этого состояния; скорее, мы выходим за его пределы только для того, чтобы оказаться в новом ландшафте, контуры которого напоминают старый (ницшеанское возвращение).

Возьмите гипотезы Ленглендса в теории чисел. Их развитие шло не через логику, а через интуицию. Родилось новое видение. Это обратная сторона диалектики интуиции и техники. Благодаря длительному обучению технике, долгому одинокому маршу, направленному на то, чтобы абстрактное связалось и стало осмысленным и чувственным в Понимании, Лэнглендс достигает достаточной ясности видения, чтобы иметь видение. Нельзя путать формулу мысли.

Абстракция — это название определенной магической стратегии в математике среди прочих. Но это не условие математики для математиков. Скорее, это делает невидимое Чувственным для Понимания и Чувственным для Воображения (кантианская перспектива). Можно указать на Конвейса «Чувственная квадратичная форма » .

Разве язык не абстрактен — можешь ли ты удержать слово? Будучи одним из условий нашего существования и сущности, эта абстракция конкретна. Но поскольку число не является таким состоянием, одухотворенное является видением, а материализованное — мерой. Через меру - лестницу - к духу и к видению (Витгенштейн)

Doxa и данные вавилонской математики того времени, тогда прекрасное видение, действующее под материально означающей звездой, теперь утеряно; таким образом ерунда - сейчас.

Обратимся к вашему первому вопросу - о «возрастающей чепухе» противоречия между МК и ОТО. Между этими двумя теориями есть глубокие различия. Физики полагают, что единство мира, каким он представляется нам, должно отражаться в их теориях. Это, конечно, метафизическое предположение. На самом деле это может быть правдой, но на эпистемологическом уровне мир может быть устроен так, что мы никогда не сможем его осознать — то есть через наши физические теории. Верлинде заметил это в интервью.

Произведенная «бессмыслица» затем мыслится интуитивно; в одних направлениях делается успех, другие направления оказываются ложными; мосты строят, сносят и строят заново.

Можно указать на новые переменные Аштекара как на разблокировку старого пути в квантовании ОТО; причинные сети как новая мысль; TQFT формально ставят интегралы Фейнмана по траекториям как солидные достижения среди прочего. Гравитация, рассматриваемая с термодинамической точки зрения, - это новое направление, теоретизированное Падманубханом и Верлинде; здесь вспоминается применение термодинамики Бекенштейном к физике черных дыр и более позднее утверждение этого Хокингом. Крис Ишам, Деринг и другие исследуют КМ в контексте теории топосов, которая является обобщением теории множеств, логика которой интуитивна. Кроме того, они могут иметь или не иметь «точки», а те точки, которые есть, могут иметь форму - это уход от диктата Евклида.точки быть безширотным. Топосы выстроены в ряды, бесконечное воплощение которых придает логическую форму. Это известно как теория гомотопических типов. Урс Шайбер использует это, чтобы синтезировать обширные области математической физики в одну связную и непротиворечивую систему. Также отмечается введение несогласованных и паранепротиворечивых методов в математику с медленным просачиванием через границу в физику.

Придется произвести гораздо больше «бессмыслицы», прежде чем можно будет выделить хоть какой-то смысл. Тополог Александров сказал в начале «Топологии», что он чувствовал угрозу из-за огромного количества топологических статей, пока не понял, что они были «бессмыслицей», то есть содержали малозначительные идеи, отходя от основного направления математики. Но следует помнить, что идеи, которые отходят от основной линии, могут найти свой надлежащий контекст для своего полного выражения намного позже — например, лорд Кельвин, теоретизирующий Узлы как модель атомов, сводящий атомы к чистой геометрии; или Брауэр, реагирующий на защиту Гильбертом формального и бесконечного (Рай Канторов), отступая к интуитивному и конструктивному.

Следует помнить, что физика — это традиция, корни которой уходят в античность и ранее; и с не менее долгим будущим.

Не нужно глубоко разбираться в современной физике, чтобы понять, что мир загадочен. Таково было состояние мужчин в большинстве случаев. Большинство мыслителей неоднократно отмечали это. Только в цивилизации, пропитанной техникой, это знакомое и широко понимаемое наблюдение становится незнакомым, странным и причудливым.

Достаточно немного подумать, чтобы увидеть, что знание бесконечно, что мы конечны, и что, таким образом, то, что мы знаем, хотя и составляет для нас очень многое, всегда находится в начале бесконечности. Простота этой мысли стала банальностью и, как и всякая банальность, подверглась унизительному игнорированию. Это не делает его неправильным, но чтобы действительно узнать это, нужно испытать это. Именно это имел в виду Уильям Блейк, английский поэт и художник, когда писал в « Песне опыта, браке ада и рая»:

Если двери восприятия очистятся, все предстанет перед человеком таким, как оно есть, бесконечным.

Окончательно:

(1) существуют ли просто ограничения на то, что мы можем понимать как значимое и разумное, потому что у нас нет возможности действительно осмыслить получаемые нами результаты?

Да. Если смотреть на «правильный путь», это всегда так. Также очень легко забыть об этом.

(2) к какой теории мы придем, если мы готовы просто согласиться на теорию, которая вполне разумна, но находится в пределах осмысленного и разумного?

Как можно работать вне «осмысленного и осмысленного»? Это наш горизонт мысли, как заметил Витгенштейн в « Трактате » .

(3) предлагает ли абстракция математики более высокий путь, чем могут даже увидеть/понять экспериментаторы?

Да; поскольку математика — это инструмент, чем больше инструментов, тем лучше, чем они эффективнее, тем лучше; но не следует путать математику ни с физической интуицией, ни с мыслью или спекуляцией. Следует также помнить, что экспериментаторы действительно находят вещи, которые являются неприятными сюрпризами для мечтаний теоретиков — например, медленную смерть суперсимметрии — или темную энергию и материю. Помните, что эксперимент и теория образуют диалектику. Не следует превозносить одно над другим. Хоть и человек.

Я уверен, что здесь есть что-то конкретное, но это кажется немного жестовым. Что касается бессмыслицы и несерьезности, я имел в виду бессмыслицу как в буквальном смысле «бессмысленного», чтобы подразумевать неконкретность (не точно уловленную словом «абстрактно»), так и в смысле бессмыслицы как нелогичной и противоречивой. Если действительность загадочна, то это потому, что она и еще не понята, и потому, что она в некотором смысле, по своей природе, немного выше нас (как нашего понимания ее, так и нашего восприятия ее, рассмотрим здесь некоторые из заповедей кантовская метафизика в противовес платоновской метафизике).
Я был в жестикулирующем настроении. Разве в кантовской метафизике ноумены не всегда вне нас? Я указывал на то, что без надлежащей теории квантовой гравитации частные результаты, которые физики покажутся нам нелогичными, противоречивыми, но также и верными. Верны, потому что они являются результатом уже установленных теорий; противоречивы и нелогичны, потому что они не нашли своего надлежащего контекста в теории квантовой гравитации. Лично говоря, даже если бы у нас была надлежащая теория квантовой гравитации, в теории будут вопросы, которые будут «вне нас», одни временно, другие навсегда.
Как насчет теорий мультивселенной? или немецкое утверждение многомирия? Являются ли они онтологически понятными?
  1. Люди обязательно ограничены в возможностях. Это ограничение позволяет нам иметь определенную функциональность и место в порядке этого мира. Как говорит Ноам Хомский, мы не ангелы. [Лекция Ноама Хомского на эту тему находится по ссылке ниже]
  2. Это важный вопрос, связанный с революцией в логике ХХ века. В конечном итоге ваш вопрос подразумевает, что многие из наших теорий основаны на ограниченных основаниях. Теорема Гёделя о неполноте говорит нам, что в формальной системе существует по крайней мере одно утверждение, которое вы не можете доказать. На простом английском языке любая отдельная область математики (геометрия, теория множеств, алгебра и т. д.) ограничена, потому что может быть несколько недоказуемых теорем. Следовательно, мы приходим к выводу, что инструменты у нас несовершенны, но достаточны в том смысле, что мы все же можем иметь некоторые абсолютные истины.
  3. То же самое можно сказать о любой области, в которой растет количество понятий и связей между этими понятиями. Представление о том, что математика не интуитивна, просто ошибочно. Есть много книг, в которых описывается, как математика по своей сути понятна любому образованному человеку, потому что по своей сути она моделирует закономерности. Но поскольку ваш вопрос действительно относится к физике, теоретическая физика использует математику для моделирования концепций, созданных физиками. Следовательно, экспериментатор понимает прикладную математику, но не обязательно выполняет ее.

Ноам Хомский - "Машина, призрак и пределы понимания"

Я уверен, что вы понимаете, что вы имеете в виду. Однако я менее уверен, что вы распаковали его и синтезировали соответствующий ответ или ответ. Конечно, мой вопрос довольно расплывчатый и неуклюжий, но есть глубокий метафизический-эпистемологический вопрос, который можно было бы проанализировать через Хомского, но трудно отсеять часть его, если можно прямо сказать, чуши.
Ну и какой ответ ты ищешь? Если вы не ищете ответа типа Хомского на первый вопрос, я предлагаю изучить философские основы статистики или теорию множеств в философии науки. Я думаю, вам будет интересна идея заключения корреляции, а не причинно-следственной связи в статистике или теории Крейга.

Существуют ли просто ограничения на то, что мы можем понимать как осмысленное и разумное, потому что нам не хватает способности действительно осмыслить получаемые нами результаты?

Да, на земле, мы живем среди нескольких миллиардов людей, каждый из которых имеет ограниченную способность понимания и, таким образом, сумму. Со временем сумма перестанет накапливаться в какой-то момент. За более чем 100 лет со времен Планка и Эйнштейна, насколько мы продвинулись в фундаментальном понимании? Если не сильно, то признак достижения предела очевиден, как гипербола приближается к своей оси. Следует предположить прямо противоположное, т. е. научные прорывы должны были быть экспоненциальными с течением времени из-за того, что все более сложные инструменты создаются в количестве и темпе (например, с помощью компьютеров и закона Мура).

приближаемся ли мы к потолку в отношении того, что мы можем понять то, что мы можем сказать, является математически истинным, особенно если математика полностью связна, в отличие от непреклонной необходимости экспериментальной проверки ... Наоборот, математика становится все более и более сложный и неинтуитивный ... Предлагает ли абстракция математики путь дальше, чем экспериментаторы могут даже увидеть / понять?

Математика по своей природе имеет барьеры, которые вы не можете преодолеть, что подтверждается теоремой Гедле о неполноте и его более интуитивным утверждением ниже:

Поэтому неизбежен следующий дизъюнктивный вывод: либо математика неполна в том смысле, что ее очевидные аксиомы никогда не могут быть объединены в конечное правило, то есть человеческий разум (даже в области чистой математики) бесконечно превосходит способности любой конечной машины, либо существуют абсолютно неразрешимые диофантовые задачи указанного типа. . . (Гедель 1995: 310).

NB : Гедл поднял очень хорошее замечание о Разуме, но оно выходит за рамки понятия знания и требует другого обсуждения, хотя и имеет прямое отношение к тенденции Р. Пенроуза.

К какой теории мы придем, если мы готовы просто согласиться на теорию, которая вполне разумна, но находится в пределах осмысленного и разумного?

Ну, лучший инструмент, который можно использовать до сих пор, — это Math, и вы видите ограничение. Есть несколько кандидатов за пределами науки, сначала начавших с метафизики. Я нахожу философию К.С.Пейрса в семиотике и в том, что так далеко от большинства других. Удивительно, но кажется, что его избегают или держат подальше.