Было много исторических примеров, когда явления могли быть объяснены, казалось бы, несовместимыми теориями, системами Коперника и Птолемея, корпускулярными и волновыми теориями света, интерпретациями специальной теории относительности с эфиром и без него (Лоренц против Эйнштейна), копенгагенскими, бомовскими и многими другими интерпретациями мира. квантовая механика. Есть несколько интересных особенностей. Во-первых, эти альтернативные теории не были всеобъемлющими, они охватывали лишь ограниченный круг явлений, даже квантовая механика исключает теорию относительности и квантовую теорию поля. Во-вторых, за исключением теорий света, они математически эквивалентны, другими словами, дело не в том, что разные математические методы описывают одну и ту же физику, а в том, что одна и та же математика допускает совершенно разные интерпретации.
Следовательно, можно сказать, что теории «изоморфны», а интерпретационные различия «нефизичны» и неуместны. Таким образом, ответ также зависит от значения слова «определить». Однако ради чего-то «нефизического» физики потратили много энергии на споры об этих различиях в интерпретации (и до сих пор делают это в случае с квантовой механикой). Одна из причин может заключаться в том, что ожидается, что такие теории будут давать разные предсказания при распространении на более широкий круг явлений, и в этот момент разница станет физической.
Возможны ли разные онтологии, объясняющие все явления? Они могут постулировать существование разных объектов, давать разные объяснения одним и тем же событиям, иметь разные моральные и религиозные последствия и т. д. Какова ценность интерпретационных частей в теориях, если они не влияют на предсказания? Множественные онтологии, казалось бы, превращают их в утешительные иллюзии, используемые в дидактических целях. Как разные философские традиции решают эту проблему? Недавно здесь обсуждались взгляды Платона и Аристотеля .
РЕДАКТИРОВАТЬ: я с опозданием понял, что сказал недостаточно, чтобы сделать вопрос нетривиальным. Есть неинтересные способы умножать онтологии, добавляя к ним украшения, объекты, не влияющие на явления, как это было с эфиром, или онтологизируя разные представления одной и той же математики, вроде выбора разных «центров мира» в астрономии. К счастью, ответы предлагали более существенные источники разнообразия, и мне понравилось читать их все. Тот, который я принял, был более познавательным лично для меня.
Обычно предполагается, что научные теории недоопределены опытом (могут существовать альтернативные теории с точно таким же эмпирическим содержанием) и что, в свою очередь, метафизическая интерпретация теории недоопределена теорией. Одним из аргументов, поддерживающих это предположение, является тезис Куайна/Дюгема: ни одна гипотеза не проверяется изолированно (всегда существует множество вспомогательных гипотез, например, относительно измерительных приборов), и когда проверка терпит неудачу, всегда есть разные способы исправить теорию. что означает, что разные теории одинаково хорошо подтверждаются экспериментом.
Приведенные вами примеры являются хорошими историческими примерами и вообще, хотя есть и другие, более философские, такие как злой демон Декарта (теория о том, что все, что я ощущаю, произведено злым демоном) и игрушечные примеры, сконструированные самими философами (теория Ньютона, плюс предположение, что вся вселенная движется с определенной скоростью). Философы обсуждают критерии, которые позволяют выбирать между конкурирующими теориями, такие как простота, неприспособленность, объяснительная сила, и имеют ли эти критерии какое-либо отношение к истине. Некоторые утверждают, что они являются стратегическими критериями для направления исследования к истине или что они прагматически оправданы их успехом в прошлых научных исследованиях.
Можно также утверждать, что помимо тривиальных случаев (таких как демон Декарта или теория Ньютона плюс универсальное движение) всегда будет способ эмпирически различить конкурирующие теории в будущем. То, что считается эмпирическими данными, меняется со временем и каким-то образом зависит от теорий. Новые теории могут обеспечить новые виды экспериментов. Кроме того, процесс объединения различных теорий, применимых к различным областям исследования, может в конечном итоге решить проблему недостаточной определенности. Различия в интерпретации могут играть роль в том, что они влекут за собой различные способы объединения различных теорий, а затем могут косвенно различаться эмпирически.
В этих дебатах вы, кажется, защищаете некую форму структурного реализма: мы должны быть привержены только математической структуре теорий, а не их метафизической интерпретации. Это довольно модная позиция. Однако есть и возражения против него (на которые, в свою очередь, можно было бы ответить): например, как вы понимаете различие между математической и физической структурой, если не через метафизическую интерпретацию? Или вы поддерживаете математический платонизм? Разве вам не нужно какое-то интерпретирующее содержание здравого смысла, чтобы применить вашу теорию в конкретных экспериментальных контекстах?
Существуют также аргументы в пользу того, что утверждение о том, что математическая структура существует или реализована в реальности, является тривиальным утверждением с логической точки зрения (вы всегда можете произвольно упорядочить что-либо, чтобы «рассматривать» это как любую структуру, которую вы хотите, если только количество объектов для реализации этой структуры достаточно). Таким образом, структурный реализм сводился бы к другой, антиреалистической позиции: утверждению, что наши теории эмпирически адекватны. Это равносильно принятию недоопределенности теорий и, следовательно, отказу от предположения, что мы в состоянии знать, являются ли наши теории «истинными» в сильном смысле.
Сказав, что структурный реализм все еще можно защитить и может быть хорошим ответом на недоопределенность.
Возможны ли разные онтологии, объясняющие все явления?
Да , если под «всеми» мы подразумеваем практически (то, что люди теперь могут делать), а не теоретически (см., например, « Новые теории всего» Джона Бэрроу ). См. следующее из «Очерков эмерджентности» Массимо Пильуччи, часть I :
Баттерман берется за предполагаемый (как выясняется) случай редукции феноменологической к более «фундаментальной» теории: связь между классической термодинамикой (феноменологической) и статистической механикой (фундаментальной). Дело в том, что «количества и свойства состояния в ортодоксальных термодинамических уравнениях кажутся в значительной степени независимыми от каких-либо конкретных утверждений об окончательном строении описываемых систем», что, казалось бы, ставит под сомнение простую версию истории редукции. Как пишет Баттерман, «редукция в этом контексте обычно понимается как означающая, что законы термодинамики (редуцированная теория) выводятся из законов статистической механики (редуктивная теория) и, следовательно, объясняются ими…
[...]
Баттерман продолжает: «Объяснение ренормализационной группы дает принципиальные физические причины (причины, основанные на физике и математике систем в термодинамическом пределе) для игнорирования деталей микроструктуры составляющих жидкостей. По сути, это аргумент в пользу того, почему эти детали не имеют отношения к интересующему нас поведению». [Курсив в оригинале]
Пиглиуччи явно интересуется эмерджентностью , но из приведенного выше обсуждения вытекают два момента, которые касаются кардинальности отношения феноменологии и онтологии:
Теперь здесь есть место для маневра. Научная теория может быть фантастически успешной, даже если она не точна . Так что, возможно, микроструктура — онтология — актуальна только тогда, когда мы опускаемся до достаточно высокой точности. Чтобы использовать другой пример, в физике есть открытые вопросы на уровнях энергии, намного превышающих то, что в настоящее время может быть проверено в лаборатории, и, возможно, даже то, что обычно наблюдается в космических лучах (см. Предел Грейзена-Зацепина-Кузьмина ) . Таким образом, кажется, что несколько различных онтологий являются жизнеспособными вариантами.
Переключившись на философию разума, вас может заинтересовать множественная реализуемость Патнэма и Фодора :
Множественная реализуемость в философии разума — это тезис о том, что одно и то же ментальное свойство, состояние или событие может быть реализовано различными физическими свойствами, состояниями или событиями.
PS Мой ответ на В чем разница между Фактом и Истиной? тоже может быть актуально.
Какова ценность интерпретационных частей в теориях, если они не влияют на предсказания?
Прочитав приличный объем истории философии науки, я подозреваю, что это имеет значение при формировании новых гипотез. Карл Поппер в «Логике научного открытия» сказал:
Выше я сказал, что работа ученого состоит в выдвижении и проверке теорий.
Начальная стадия, акт зачатия или изобретения теории, мне кажется, не требует логического анализа и не поддается ему. Вопрос о том, как случается, что человеку приходит в голову новая идея, будь то музыкальная тема, драматический конфликт или научная теория, может представлять большой интерес для эмпирической психологии; но это не имеет отношения к логическому анализу научного знания. Последний занимается не вопросами факта (кантовское quid facti? ), а только вопросами обоснования или обоснованности (кантовское quid juris? ). (7)
Я не знаю ни одного хорошего, систематического исследования того, как формируются гипотезы. Я знаю, что это глубокое желание людей, обучающихся машинному обучению ; большая часть машинного обучения в настоящее время сопоставлена с образцом ; переход к формированию гипотез , вероятно, ознаменовал бы собой большой скачок вперед. Может представлять интерес следующее из книги Что такое эмоции на самом деле :
Дети не создают понятия, просто группируя отдельные элементы на основе общего сходства. Вместо этого они создают каузальные объяснительные теории конкретных областей и экземпляров групп в соответствии с тем, что они обладают теоретически значимыми свойствами в этих схемах объяснения (Keil 1989). (6)
Я не помню, была ли здесь какая-то особая связь с эмоциями ; что я знаю точно, так это то, что Гриффитс стремится сгруппировать эмоции по естественным видам . При этом изучение раннего развития человека может пролить свет на использование нематематических частей гипотез.
Как разные философские традиции решают эту проблему?
У меня нет времени вдаваться в подробности, но «Динамика разума» Майкла Фридмана может помочь указать путь, особенно его использование «конститутивного принципа» и «коррелятивного принципа». Немного об этих терминах :
Майкл Фридман в своей «Динамике разума» заинтригован физической теорией времени, состоящей из математического языка, координирующих принципов, эмпирических законов и закономерностей, и тем, как их статус меняется в результате революции.
Определяет ли феноменология онтологию?
Конечно; если интерпретировать феноменологию как эксперимент и вспомнить, что физика есть экспериментальная/эмпирическая наука; например, феноменология в физике элементарных частиц — это искусство:
теоретической физики элементарных частиц, которая занимается применением теоретической физики к экспериментам по физике частиц высоких энергий ... [это] - расчет подробных прогнозов для экспериментов, обычно с высокой точностью (например, включая радиационные поправки).
а также
Помимо Стандартной модели, феноменология рассматривает экспериментальные последствия новых моделей: как можно искать их новые частицы, как можно измерить параметры модели и как модель можно отличить от других конкурирующих моделей.
следовательно
Феноменология образует мост между математическими моделями теоретической физики (такими как квантовые теории поля и теории структуры пространства-времени) и экспериментальной физикой элементарных частиц.
Конечно, полная картина намного сложнее; например, милетская физика и космология почти все были спекулятивными.
Есть несколько интересных особенностей. Во-первых, эти альтернативные теории не были всеобъемлющими, они охватывали лишь ограниченный круг явлений, даже квантовая механика исключает теорию относительности и квантовую теорию поля.
Как правило, искусство решаемого отчасти заключается в понимании ограничений; например, Ньютон отказался от локальности , чтобы создать пригодную для использования теорию гравитации, хотя он ясно понимал ее необходимость.
Во-вторых, за исключением теорий света, они математически эквивалентны
Почему исключение для света?
другими словами, дело не в том, что разные математические методы описывают одну и ту же физику, а в том, что одна и та же математика допускает совершенно разные интерпретации.
Согласовано.
Следовательно, можно сказать, что теории «изоморфны», а интерпретационные различия «нефизичны» и неуместны.
«Изоморфный» имеет техническое определение, которое, я думаю, здесь не совсем уместно; например, то, что любые две книги написаны на одном языке, не означает, что они эквивалентны.
Однако ради чего-то «нефизического» физики потратили много энергии на споры об этих интерпретационных различиях (и продолжают спорить в случае с квантовой механикой) .
Что ж, потребовалось 2500 лет, чтобы проверить атомы; 350 лет, чтобы включить локальность в гравитацию. Они спорят об этих «интерпретациях», потому что это очень важно; но можно ожидать, что на ответ может уйти несколько жизней.
Конифолд
Квентин Руян
Конифолд