Станет ли фундаментальная физика искусством? (Это обусловлено исключительно эстетикой)

Как известно, Эйнштейн сказал, что если бы ему пришлось выбирать между красивой теорией и уродливым фактом, он бы всегда выбирал теорию. Дирак заметил, что всегда следовал красоте.

Мне кажется, что эстетические соображения должны играть большую роль в современной физике, поскольку они обусловлены изучением теории. Частью этого может быть то, что физики называют физической интуицией.

Согласно Попперу, научные теории никогда не бывают истинными, но их всегда можно опровергнуть. Но по мере развития теории эти фальсифицирующие события (т.е. эксперименты) становятся все более и более редкими. Что происходит между этими событиями? Мне кажется, что физика на фундаментальном уровне должна стать самостоятельным миром (на практическом/прикладном уровне она, очевидно, должна оставаться связанной с миром) точно так же, как, скажем, математика, и, конечно, эстетические соображения играют здесь решающую роль. большую часть, даже если они номинально не рассматриваются таким образом.

Я не уверен, что вижу здесь вопрос. Какая связь между вашими предположениями и вопросом? Да, могут быть эстетические соображения, но делает ли это искусством?
@iphigenie: Нет, это не так - я использовал слово «искусство» как провокационное сокращение для эстетики, а также думал о Боге как о Художнике. Я имел в виду, что, хотя эстетические соображения могут играть роль в физике, они обычно подчинены ее роли как эмпирической науки - я пытаюсь доказать, что вполне возможно, что они могут стать единственным соображением.
Ну, можете сколько угодно пытаться возражать, если вы умышленно употребили слово «искусство» в провокационном смысле, то мой вопрос еще раз: в чем вопрос?
@iphegenie: Станет ли фундаментальная физика дисциплиной, движимой исключительно эстетическими соображениями - так лучше?
@iphegenie: хорошо, я изменю заголовок вопроса.

Ответы (2)

Станет ли фундаментальная физика искусством?
Согласно Попперу, научные теории никогда не бывают истинными, но их всегда можно опровергнуть.
...конечно, эстетические соображения играют большую роль, даже если они номинально не рассматриваются таким образом.

Ответ ниже был до изменения вопроса на «... руководствуется исключительно эстетикой?» Мой ответ и время не заслужили этот новый вопрос.

В фундаментальной физике красота является критерием выбора теории, а фальсификационизм фальсифицируем.

Теории или гипотезы могут подвергаться эмпирической проверке только в группах или совокупностях, а не изолированно. Идея здесь состоит в том, что одна научная гипотеза сама по себе не имеет никакого отношения к тому, что мы должны ожидать наблюдать в природе; скорее, мы можем вывести эмпирические следствия из гипотезы только тогда, когда она соединяется со многими другими убеждениями и гипотезами, включая фоновые предположения о мире, представления о том, как работают измерительные приборы, дальнейшие гипотезы о взаимодействиях между объектами в поле исходной гипотезы. исследования и окружающей среды и т. д. По этой причине, когда эмпирическое предсказание оказывается фальсифицированным, мы не знаем, лежит ли ошибка в гипотезе, которую мы изначально стремились проверить, или в одном из многих других убеждений и гипотез, которые также были необходимы и использовались для создания ошибочного предсказания. Это формирует критику методологического фальсификационизма.

Холистическая недоопределенность гарантирует, что не может быть такого понятия, как «решающий эксперимент»: единственный эксперимент, результат которого по-разному предсказывается двумя конкурирующими теориями и который, следовательно, служит для окончательного подтверждения одной и опровержения другой. Таким образом, наша реакция на экспериментальную или наблюдаемую фальсификацию теории всегда недоопределена. Когда мир не оправдывает наших теоретически обоснованных ожиданий, мы должны от чего-то отказаться, но поскольку ни одна гипотеза никогда не проверяется изолированно, ни один эксперимент никогда не скажет нам, какое именно убеждение мы должны пересмотреть или отбросить как ошибочное. Все убеждения, которых мы придерживаемся в любой момент времени, связаны во взаимосвязанную сеть, которая сталкивается с нашим сенсорным опытом только на периферии.

Мы могли бы сохранить его «будь что будет» в виде эмпирических данных, внеся достаточно радикальные коррективы где-нибудь в паутине веры. В принципе, мы можем пересматривать даже представления о логике, математике или значениях наших терминов в ответ на непокорный опыт; может показаться заманчивым решением некоторых постоянных трудностей в квантовой механике, например, отказ от закона классической логики об исключенном третьем, позволяющего физическим частицам как иметь, так и не иметь некоторые определенные классические физические свойства, такие как положение или импульс, в данный момент времени.

Таким образом, недоопределение — это когда доступные данные не позволяют нам сделать выбор между двумя или более конкурирующими теориями. Различают две формы недоопределения: сильную и слабую. Стронг говорит нам, что невозможно провести различие между теориями с одинаковыми наблюдаемыми последствиями, называемыми эмпирической эквивалентностью, и указывает на существование бесконечного числа возможных теорий, согласующихся с любым конечным набором данных. Мы не претендуем на способность выбирать между эмпирически эквивалентными теориями на основе эмпирических критериев, что невозможно по определению. Это формирует другую критику методологического фальсификационизма. Более того, он основан на неявном разделении теории и наблюдения: мы не можем провести прямую границу между теорией и наблюдением. мы не можем апеллировать или полагаться на наблюдения без теорий и делать выбор. Все наблюдения, которые дают нам эту проблему недоопределенности, сами по себе носят теоретический характер. Тогда сильная недоопределенность делает невозможным выбор теории, потому что мы уже используем теорию для получения наблюдательных данных, которые приводят к недоопределенным теориям.

Для более слабой недоопределенности всегда можно построить альтернативные теории, которые эмпирически эквивалентны, а также выбрать одну со многими характеристиками, которые мы желаем от научных теорий: экономия; Внутренняя согласованность; красота. Слабое недоопределение — это признание ограниченности эвиденциализма и фальсификационизма, понятия, которого мы придерживаемся в отношении наших идей, поскольку они подтверждаются доказательствами. Мы не принимаем и не отвергаем теории, основанные исключительно на их доказательствах, но также и на многих неэмпирических критериях, таких как экономия; Внутренняя согласованность; красота.

Недоопределение является индуктивным, но наука может верить в сущности, которые нельзя наблюдать напрямую, например, в электроны. Не только наблюдаемые имеют отношение к вере в научную теорию. Простота, объяснительная сила или какое-либо другое свойство теории является критерием ее превосходства над конкурентами.

в ваших терминах я спрашиваю, как можно ориентироваться в бесконечном количестве эмпирически эквивалентных теорий - и именно здесь я отношу роль эстетики

Неважно, насколько красива ваша теория, неважно, насколько вы умны. Если это не согласуется с экспериментом, это неправильно. Ричард П. Фейнман ( http://www.brainyquote.com/quotes/quotes/r/richardpf160383.html#745dv0Bufc8kAcDX.99 ).

В отличие от философии и математики, физика имеет дело с реальным миром, который является таким, какой он есть, независимо от нашего восприятия его красоты (или ее отсутствия). Я думаю, что любое предпочтение «искусства» и «красоты» значительно уменьшило бы способность ученого понять этот мир и узнать о нем.

Эйнштейн на самом деле является ярким примером этой проблемы: после разработки общей теории относительности в 1915 году он намеревался найти «полную теорию Вселенной», и это было главной целью на всю оставшуюся жизнь. Учитывая его бесспорную гениальность и мастерство, он, возможно, действительно имел хорошие шансы на это. Однако он был обречен на неудачу с самого первого дня из-за своего отказа от квантовой механики. Это нарушало его представление о том, как должна работать Вселенная (цитата: «Бог не играет в кости»), и он отвергал это, исходя из религиозных/эстетических/философских соображений. Он потратил много времени, пытаясь доказать, что это неверно или неполно, а также найти альтернативу: без всякого успеха.

Например, он предложил эксперимент Эйнштейна-Польдольского-Розена в попытке «свести к абсурду», то есть показать, что последствия квантовой механики нарушат одно из самых основных предположений о вселенной: локальность http://www.physicsoftheuniverse. com/topics_quantum_nonlocality.html . Это нарушение было названо Эйнштейном «spukhafte Fernwirkung» или «жутким действием на расстоянии». В то время Бор и Гейзенберг защищали квантовую механику, просто заявляя, что Эйнштейн не мог придумать эксперимент, в котором локальность и нелокальность имели бы хоть какое-то значение, так что это закончилось как ничья (вроде). В 1960-х годах Джон Стюарт Белл фактически предложил модификацию, которая должна давать измеримую разницу http://www4.ncsu.а в 1990-х эксперимент действительно был проведен (в первую очередь Аленом Аспектом). Получается, что Бор был прав, а Эйнштейн ошибался.

Итак, урок здесь состоит в том, что философские предубеждения могут существенно помешать даже самому способному ученому. Нынешняя Стандартная модель — лучшая модель мира, которая у нас есть. Лично я думаю, что это ужасный беспорядок, применимый, но непонятный, но это не делает его менее реальным. Нравится нам это или нет, Вселенная кажется нелокальной (призрачное действие на расстоянии) и полностью основанной на непредсказуемой случайности (бог действительно играет в кости), а любая предсказуемость основана только на статистике больших чисел.

Чтобы уточнить это: абсолютно желательно описать одну и ту же физическую теорию или факт как можно более простыми или элегантными терминами. Первоначальная форма уравнения Максвелла почти нечитаема, но Генриху Герцу удалось переписать их в четыре простые строки. Шредингер нашел гораздо более простую формулировку ужасно запутанной матричной механики Гейзенберга. Однако в любом случае основная физика одинакова, просто описание было украшено.

[извините, мне пришлось отключить большинство ссылок, потому что мне разрешено публиковать только две].

Фейнман сказал, что если бы все научные знания были забыты в будущем и ему позволили бы сказать им одну вещь, он бы сказал, что все состоит из атомов. Он не признал, что это уже было «открыто» греческими, джайнскими и буддийскими философами более двух тысячелетий назад. Да, Шредингер облегчил физикам 19 века, воспитанным в классической форме, усвоение квантовой механики, но также верно и то, что именно Дирак продвинул КМ вперед, ассимилировав матричную механику.
Уравнения Максвелла теперь можно записать в виде двух уравнений. Это не означает, что основная физика остается прежней. В какой-то степени да, но переписывание его в другом формализме означает, что возможны новые возможности. Внешнее исчисление позволяет записать уравнения для произвольного искривленного многообразия. Он позволяет математически выразить теорию струн независимо от того, согласны с ней или нет.
@MoziburUllah: несколько важным для «одной идеи, которую следует передать» Фейнмана является то, что греки никогда не постулировали: тепло возникает из-за движения атомов. Конечно, замечательно, что кто-то смог в древности не только постулировать теорию атомов, но что факт постулирования сохранился до наших дней; это, несомненно, повлияло на направления исследований в физике. Но неясно, было ли это «открытием», пока кто-то не смог предоставить экспериментальную поддержку.
Эпикур рассказал кое-что интересное о движении атомов. Он постулировал, что все атомы должны искривляться при падении. Он считал, что если атомы падают по прямой линии, то никакие атомы никогда не взаимодействуют. Поскольку кажется, что эти атомы и соединения, состоящие из них , действительно взаимодействуют, он сделал вывод, что атомы не могут падать по прямой линии и должны искривляться при падении. Не имеет прямого отношения к делу, но интересный факт напомнил мне эти комментарии.
@ Деннис: я думаю, что это больше, чем кривая, если только вы не используете это слово не так, как я себе представляю. Лукрециус писал о клинамене как о непредсказуемом отклонении атомов. Интересно, что эпикурейская школа считала, что случайное движение должно играть роль в физике задолго до того, как Эйнштейн заявил, что «Бог не играет в кости».
@Beaudrap: я думаю, ты прав. Они постулировали атомы тепла , хотя у них было механическое объяснение, которое любой физик конца 19 века признал бы теплом. Лукрециус в своей поэме de rerum natura говорит: «[Атомы] непрестанно извиливаются движениями, смешанными / Некоторые, при их столкновении, отскакивают и уходят / Между ними огромные промежутки, а некоторые от удара / Торопятся с небольшими промежутками между ними ". Я согласен с вами, что, возможно, это не открытие в современном научном понимании этого слова,
но какую экспериментальную поддержку они могли тогда предложить теории атомов, учитывая их уровень технологии? Они предложили в качестве доказательства своей позиции то, что мы теперь признали бы броуновским движением — что, я думаю, является классической причиной, по которой атомы считались реальными в современной физике. Эпикур в своем письме к Геродоту говорит: «Более того, сумма вещей всегда была такой, какая она есть сейчас», что подозрительно похоже на закон сохранения. Если не энергии, то хотя бы материи.
Что, учитывая фундаментальную роль, которую законы сохранения играли в физике (до того, как они были отнесены к категории аргументов симметрии), удивительно пророчески. То, что он поместил его во главе своего письма, указывает, по крайней мере мне, на то, что он осознавал ту фундаментальную роль, которую это сыграло в его физике.
@MoziburUllah именно это я и имел в виду. «Кривая» была именно такой, какой я ее запомнил (к этому моменту я не читал соответствующего Эпикура лет 6, вау, я старею).
@Beaudrap: я только что обнаружил, что Newtons principia цитирует de rerum natura .
Станет ли фундаментальная физика искусством? (Это обусловлено исключительно эстетикой)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v