Верны ли рассуждения, лежащие в основе этого доказательства того, что единая научная теория всего в физике невозможна?

Первоначально я написал это как ответ на другой вопрос, заданный на Quora, относительно того, стоит ли это делать, но мне было интересно, сможет ли кто-нибудь пересмотреть это и найти любые возможные пробелы в логике или знаниях.

Я использовал его как ответ на вопрос о том, возможно ли создать полную научную (т.е. эмпирическую) модель физической реальности, заключающую в себе объяснение всех физических явлений.

Ответ заключает, что такая формулировка была бы невозможна по противоречию.

Предположим, что существует научная модель, способная объяснить любые физические явления. Это означало бы, что такая модель будет включать любое физическое событие в любой момент времени. Другими словами, он будет учитывать каждое физическое событие, которое произошло, происходит и произойдет. Проблема с этой моделью заключается в том, что когда придет время эмпирически проверить ее с помощью эксперимента, модель уже сможет предсказать эксперимент, который будет иметь место, и результаты этого эксперимента, что сделает ее нефальсифицируемой гипотезой, поскольку любой эксперимент всегда будет утверждать правильность гипотезы. Конечно, если эксперимент не проводится, то это не доказано эмпирически и, следовательно, не является научной теорией. Это означает, что если существует полная эмпирическая модель физической реальности, ее следует принять как эмпирическую, даже если она никогда не может быть проверена эмпирически. Противоречие.

Я чувствую, что, возможно, заново изобрел колесо здесь, но работа над этим определенно заставила мои колеса вращаться. Может ли кто-нибудь найти какие-либо пробелы в этом или указать, была ли эта работа уже проделана другими?

я не думаю, что Теория Всего (TOE) должна быть похожа на TOE Лапласа (своего рода «Заводная Вселенная»), где все, что нам нужно сделать, это выполнить все суммирования, чтобы предсказать, как происходит каждое взаимодействие. ОО может иметь в своей модели случайный компонент, как сейчас это делает QM.
@ robertbristow-johnson это правда, но все же можно использовать эксперимент, чтобы определить, является ли событие вероятностным вместе с этими вероятностями, и если вероятности, предсказанные гипотетическим ОО, подтверждены экспериментом, то тот же ОО будет предсказывать эксперимент и его результаты. априори приводит к тем же противоречиям, упомянутым ранее.
нет, невозможно точно предсказать, чем закончится эксперимент, если эксперимент поставлен для фальсификации (или нет) модели или теории, которая сама по себе имеет случайный компонент. это не устраняет фальсифицируемое утверждение.
@robertbristow-johnson, вот что я пытаюсь понять. Если существует научный ОО, который может предсказывать любые физические явления или точные вероятности того, что какие-либо явления произойдут, это будет означать, что он сможет предсказать любой результат любого эксперимента, направленного на его фальсификацию, тем самым делая исходную гипотезу для подтверждения ОО. нефальсифицируемый. Даже если вы включите вероятностный компонент, тот же ОО будет предсказывать эти вероятности и, следовательно, вероятность результатов и, следовательно, всегда будет утверждать свою правильность и оставаться нефальсифицируемым.
у вас мог бы быть случай , если бы был такой научный TOE. но ни один известный мне жизнеспособный TOE несовместим с квантовой механикой, а QM в самой своей модели имеет вероятностные выражения. она не определяет точно, куда направляется каждый электрон, каждый атом или каждое физическое тело. поэтому он не может точно предсказать, каким будет результат любого эксперимента.
@robertbristow-johnson Я хотел, чтобы это доказательство показало, что TOE не может существовать, будучи научным, и разместил его здесь для опровержения (кстати, я благодарю вас за это). Если существует недетерминированный TOE, это означает, что он может учитывать вероятности каждого возможного состояния вселенной и вероятность возникновения таких состояний. Фальсификация такого ОО потребует доказательства того, что вероятности, которые он предсказывает, будут неверными, но если такой ОО существует, он все равно предскажет эксперименты, которые будут использоваться для его фальсификации, и вероятности их результатов, что по-прежнему делает его нефальсифицируемым.
Но мы никогда не узнаем, правильно ли он все предсказывает; будет предсказано много «новых» фактов, которые мы должны провести тесты и эксперименты, чтобы убедиться, что предсказание верно.
1) Она должна быть согласована со всеми уже проведенными экспериментами 2) Она, как и все научные теории, должна быть утверждена в виде гипотезы 3) Каждый отдельный эксперимент может иметь потенциал для ее фальсификации. Я думаю, что неправильное понимание состоит в том, что даже ОО потеряет свою научную честность, если будет претендовать на то, что сможет объяснить все во всех будущих временах. Ни одна научная теория не может этого сделать. Если все предсказано, каждое предсказание может привести к фальсификации.
«Объяснение любых физических явлений» не означает «предсказание всех физических явлений», даже вероятностно. Если какой-то фрагмент реальности не подчиняется никаким закономерностям, то все, что ТОЕ должен сделать, это сказать об этом, его задача — описать и объединить все существующие закономерности, не меньше, но и не больше. Даже предполагая детерминизм, TOE должна кодифицировать только все физические законы , а не случайные начальные условия, которые мы никогда не можем знать с точностью, но от которых зависят и будут зависеть экспериментальные результаты. Таким образом, ваш вывод о том, что ОО должен уметь предсказывать все результаты, неверен.
Это хорошие моменты. Вы, ребята, правы в том, что TOE можно определить только как объяснение физических явлений, а не как их предсказание. Но если исходить из того, что все физические явления имеют причину (детерминированную или нет), полный ОО создает систему уравнений, которая будет служить, так сказать, главным ядром для отображения каждого физического события, которое произошло, и каждого физического события, которое произойдет. случиться возможно. Такое ядро ​​никогда не может быть подтверждено эмпирически по уже указанным причинам, но если принять, что ОО объясняет все физические явления во Вселенной, такое ядро ​​должно быть возможным.
Я согласен с @Mike Неопределенность, кажется, буквально сделала науку неопределенной. Пока «неопределенность» не была общепринята научным сообществом, все ученые были детерминистами и твердо верили, что при достаточном усилии во Вселенной нет ничего непознаваемого. Я считаю детерминизм фундаментальным аспектом научного процесса. Если человек не верит, что вселенная в конечном счете познаваема, ему следует заняться плетением корзин. В конце концов мы найдем номенклатуру, которая позволит нам преодолеть Неопределенность.
Никакая теория не может быть проверена эмпирически в том смысле, в каком этого требует ваш аргумент, поэтому она спорна. Научные теории гипотетичны, а эксперименты либо подтверждают, либо опровергают их следствия. Предположительно, эксперименты всегда будут согласовываться с TOE (как в случае с QM до сих пор), но это именно то, что эмпирически подтвердит его, а не сделает неподтвержденным. Не требуется, чтобы какой-то эксперимент действительно противоречил теории, требуется только, чтобы такое противоречие было возможно, и «мастер-ядро» совместимо с этим.
научные теории существуют и в пространстве-времени — их надо артикулировать. так что TOE должен был бы быть теорией сам по себе, так что вы столкнулись с проблемой цикличности в дополнение ко всем остальным.

Ответы (4)

Хокинг сказал, что он сдался из-за неполноты Гёделя. Гёдель показал, что всегда будет предложение, истинность которого неразрешима в его собственной системе.

так что ваш подход к доказательству невозможности схождения не может быть в первую очередь в правильном направлении.

Спасибо, что обратили мое внимание на позицию Хокинга, я не знал об этом. Как вы пришли к выводу, что то, что Хокинг использовал теорему Геделя о неполноте, чтобы прийти к своему заключению, делает недействительным мое? Гёдель доказывал свои выводы от противного, т. е. любая система математики, утверждающая себя как непротиворечивый и полный набор истин, должна быть одновременно непротиворечивой и непоследовательной, что является противоречием и, следовательно, невозможно. Как вы понимаете, что это отличается от того, что было сказано выше?

Ваш аргумент требует вывода. Вы не можете утверждать, что гипотеза никогда не может быть ложной, потому что модель доказывает, что она никогда не может быть ложной, пока вы не примете модель. Учитывая, что тестируется модель, у вас нет оснований предполагать, что ее доказательства верны.

Более интересным вопросом является задача разработки значимых эмпирических экспериментов. В какой-то момент, как и во всей науке, вам придется заявить, что собранных вами доказательств эмпирически достаточно , чтобы «доказать» правильность модели. Планирование эксперимента для проверки чего-то, что хорошо предсказывает, какие эксперименты вы собираетесь провести, немного сбивает с толку.

Проблемы с Гёделем также интересны, но они применимы только в том случае, если у вас есть система, которая может математически доказать свою правильность. Если вы не полагаетесь на математическую правильность, а вместо этого полагаетесь только на эмпирическое подтверждение, вы можете обойти его проблемы.

Ваше доказательство содержит несколько необоснованных предположений.

  1. Как правильно указывает г-н Джонсон, ваше самое первое предположение (существует научная модель, способная объяснить любые физические явления) необоснованно. Демон Лапласа утверждает, что, если он знает импульс и положение каждой частицы во вселенной, он может предсказывать прошлое и будущее, как если бы они разворачивались в настоящем, с его безграничными вычислительными способностями.

Гейзенберг, однако, показал, что Демон не может этого сделать, поскольку знание импульса и положения одновременно недостижимо.

  1. Критерием научности вы считаете фальсифицируемость, что опять-таки необоснованно. Текущий консенсус среди философов науки состоит в том, что научная теория не может быть сведена к проверяемым утверждениям. Тезис Дюгема-Куайна является общепринятой точкой зрения.
1) Принцип неопределенности постулирует, что Вселенная недетерминирована, но не исключает того, что вероятность событий может быть научно подтверждена с помощью эксперимента, который является целью КМ и, следовательно, делает возможной полную вероятностную карту Вселенной во времени. 2) У вас есть источник, что фальсифицируемость не обязательна для гипотезы? И не будет ли ToE опровержением Дюгема-Куайна? Подтвержденный ToE будет означать, что физика завершена, что делает невозможным, чтобы гипотеза оставалась неизменной, поскольку никакие изменения не могут быть внесены в любую принятую физику.
С помощью теории пилотной волны можно одновременно знать и положение, и импульс частицы.
Майку, 2) Поппер пользуется популярностью в США. просто погуглите любую диссертацию, чтобы получить информацию.
Майку, 2) Поппер не в фаворе: посмотрите критику Карнапа в адрес Поппера. просто погуглите любой тезис dh, чтобы получить информацию. 1) я думал, что теоретики qm спорят между собой о том, что должна означать вероятность (например, внутренняя структура мира, частичное невежество ..). помогите нам понять, что вы подразумеваете под пальцем ноги.
поэтому я только что проверил pwt и понял, что это тип теории, основанный на предположении о скрытой переменной. Я уверен, что этот тип теорий в значительной степени опровергнут экспериментами в qm.

У меня проблема с приведенным ниже утверждением в вашем аргументе:

«Проблема с этой моделью заключается в том, что когда придет время эмпирически проверить ее с помощью эксперимента, модель уже будет в состоянии предсказать эксперимент, который будет иметь место, и результаты этого эксперимента, что сделает ее неопровержимой гипотезой, поскольку любой эксперимент всегда будет утверждать правильность гипотезы».

Во-первых, напомним, что фальсифицируемая теория не означает, что можно спланировать эксперимент, результат которого противоречит теории. Скорее, это означает, что могут быть даны критерии, соответствие которым в результате эксперимента может привести к противоречию с теорией. Например, если я проверяю модель классической гравитации на Земле, сбрасывая яблоки, я сбрасываю яблоки, имея в виду , что если одно из них всплывет, то теперь у меня есть доказательство, опровергающее модель.

Однако вы, кажется, просите о чем-то другом, когда говорите «фальсифицируемый». Вы спрашиваете, можно ли спланировать эксперимент, результат которого докажет, что теория ложна. Скорее, вы должны спросить: «Каков критерий, который заставил бы меня поверить, что данное ОО ложно?»

Вот один критерий: предположим, что модель предсказывает, что конкретный эксперимент состоится, и результат этого эксперимента, но на самом деле этого не происходит. Затем модельная гипотеза была опровергнута наблюдением.

Если модель TOE на самом деле является «правильной» моделью реальности, она просто продолжит правильно предсказывать результаты экспериментов, как и любая другая теория. Следовательно, может существовать эмпирически подтвержденный TOE.

Верны ли рассуждения, лежащие в основе этого доказательства того, что единая научная теория всего в физике невозможна?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v