Hodnota vědy - The Value of Science

Hodnota vědy (francouzština: La Valeur de la Science) je kniha francouzského matematika, fyzik a filozof Henri Poincaré. To bylo vydáno v roce 1905. Kniha se zabývá otázkami v filozofie vědy a přidává podrobnosti k tématům, která řešila Poincarého předchozí kniha, Věda a hypotéza (1902).

Intuice a logika

První část knihy se zabývá výhradně matematickými vědami a zejména vztahem mezi nimi intuice a logika v matematice. Nejprve zkoumá, které části vědy odpovídají každé z těchto dvou kategorií vědeckého myšlení, a nastíní několik zásad:

  • To, co definujeme jako intuici, se v průběhu času mění (Klasičtí filozofové byli viděni jako logici v jejich době, ale dnes bychom si o nich mohli myslet, že používají intuici) - ve vývoji vědeckého myšlení se proto mění myšlenky;
  • Tento vývoj začal s aritmetizace analýzy, a skončil oživením intuitivních myšlenek v axiomatickém systému prvními (skutečnými) logiky.

Tento historický intuice je tedy matematická intuice. Pro Poincaré je to výsledek zásada nejmenšího úsilí, tj. odkazu na vědeckou konvence na základě experimentování. Konvence, takto daný kontext, umožňuje uvažovat o různých teoriích stejného problému a následně se rozhodnout na základě míry jednoduchosti a užitečnosti vysvětlení, která každá z těchto teorií poskytuje (viz také Occamova břitva ). Příklad, který si vybral Poincaré, je příklad trojrozměrný prostor. Ukazuje, že reprezentace tohoto prostoru je pouze jednou z možností, kterou si jeho užitečnost vybrala z mnoha modelů, které by mysl mohla vytvořit. Jeho demonstrace spočívá na teorii Matematické kontinuum (1893), jedna z dřívějších publikací Poincaré.

Nakonec Poincaré prosazuje myšlenku základního vztahu mezi vědami o geometrie a analýza. Podle něj má intuice dvě hlavní role: umožnit jednomu zvolit si cestu, kterou bude následovat při hledání vědecké pravdy, a umožnit člověku pochopit logický vývoj:

Logika, která může poskytnout pouze jistoty, je nástrojem demonstrace; intuice je myšlenka vynálezu

Navíc se mu tento vztah zdá být neoddělitelný od vědeckého pokroku, který prezentuje jako rozšíření vědeckého rámce - nových teorií zahrnujících ty předchozí, i když prolomí staré vzorce myšlení.

Matematická fyzika

Ve druhé části své knihy Poincaré studuje vazby mezi fyzikou a matematikou. Jeho přístup, okamžitě historický a technický, ilustruje předchozí obecné myšlenky.

Přestože byl Poincaré zřídka experimentátorem, uznává a hájí význam experimentování, které musí zůstat pilířem vědecká metoda. Podle něj není nutné, aby matematika do sebe začlenila fyziku, ale musí se rozvíjet jako výhoda sama pro sebe. Tato výhoda by byla především nástrojem: podle slov Poincarého je matematika „jediným jazykem, kterým [fyzici] mohli mluvit“, aby si rozuměli a nechali se slyšet. Zdá se, že tento jazyk čísel jinde odhaluje jednotu ukrytou v přírodním světě, když může existovat pouze jedna část matematiky, která se vztahuje na teoretickou fyziku. Primárním cílem matematická fyzika není vynález nebo objev, ale přeformulování. Jedná se o aktivitu syntézy, která umožňuje zajistit koherenci teorií aktuálních v daném čase. Poincaré uznal, že je nemožné systematizovat veškerou fyziku určitého časového období do jedné axiomatické teorie. V tomto kontextu dostává význam jeho představa trojrozměrného prostoru.

Poincaré uvádí, že matematika (analýza) a fyzika jsou ve stejném duchu, že tyto dvě disciplíny sdílejí společný estetický cíl a že oba mohou osvobodit lidstvo od jeho jednoduchého stavu. Pragmatičtějším způsobem je vzájemná závislost fyziky a matematiky podobná jeho navrhovanému vztahu mezi intuicí a analýzou. Jazyk matematiky umožňuje nejen vyjádřit vědecký pokrok, ale také udělat krok zpět k pochopení širšího světa Příroda. Matematika ukazuje rozsah konkrétních a omezených objevů fyziků. Na druhou stranu má fyzika pro matematika klíčovou roli - kreativní, protože představuje atypické problémy zakořeněné ve skutečnosti. Fyzika navíc nabízí řešení a uvažování - tedy vývoj nekonečně malý počet podle Isaac Newton v rámci Newtonovská mechanika.

Matematická fyzika nachází svůj vědecký původ ve studiu nebeská mechanika. Zpočátku to byla konsolidace několika oborů fyziky, která dominovala 18. století a která umožňovala pokrok v teoretické i experimentální oblasti. Ve spojení s vývojem termodynamika (v té době sporné) začali fyzici vyvíjet fyziku založenou na energii. Jak ve své matematice, tak ve svých základních myšlenkách se zdálo, že tato nová fyzika odporuje Newtonovský koncept interakcí částic. Poincaré to nazývá první krize matematické fyziky.

Druhá krize

Po celé 19. století došlo k významným objevům v laboratořích i jinde. Mnoho z těchto objevů dalo podstatu důležitým teoriím. Jiné objevy nebylo možné uspokojivě vysvětlit - buď byly pozorovány jen příležitostně, nebo nebyly v souladu s novými a vznikajícími teoriemi.

Na počátku 20. století byly sjednocující principy zpochybněny. Poincaré vysvětluje některé z nejdůležitějších zásad a jejich obtíže:

Na počátku dvacátého století hovořila většina vědců o Poincarého „diagnóze“ týkající se krize fyzikální principy. Ve skutečnosti to bylo obtížné udělat jinak: objevili experimentální fakta, za která principy nemohou odpovídat, a která evidentně nemohla ignorovat. Sám Poincaré zůstal relativně optimistický ohledně vývoje fyziky s ohledem na tyto závažné experimentální obtíže. Měl malou důvěru v podstatu principů: byly konstruovány fyziky, protože vyhověly a zohledňují velké množství zákonů. Jejich objektivní hodnota spočívá ve vytvoření vědecké konvence, jinými slovy v poskytnutí pevného základu, na kterém se oddělí pravda a faleš (ve vědeckém smyslu těchto slov).

Jsou-li však tyto principy konvencemi, nejsou tedy zcela odděleny od experimentálních skutečností. Naopak, pokud principy již nemohou adekvátně udržovat zákony, v souladu s experimentálním pozorováním, ztrácejí svou užitečnost a jsou odmítnuty, aniž by byly dokonce v rozporu. Selhání zákonů má za následek selhání principů, protože musí odpovídat za výsledky experimentu. Chcete-li zrušit tyto principy, produkty vědeckého myšlení několika století, aniž byste našli nové vysvětlení, které je zahrnuje (stejným způsobem, jako „Fyzika principů“ zahrnuje „Fyziku centrální síly "), je tvrdit, že veškerá minulá fyzika nemá žádnou intelektuální hodnotu. Poincaré měl proto velkou důvěru v to, že tyto principy lze zachránit. Řekl, že je v odpovědnosti matematické fyziky tyto principy rekonstituovat nebo najít jejich náhradu. (tím větším cílem je návrat pole k jednotě), protože při jejich zpochybňování hrálo hlavní roli až po jejich konsolidaci. Navíc to byla hodnota matematické fyziky (ve smyslu vědecké metody), která sám viděl kritiku kvůli implozi určitých teorií. Existovala tedy současně dvě fyzika: fyzika Galileo a Newton a fyzika Maxwella; ale ani jeden nebyl schopen vysvětlit všechna experimentální pozorování, která technický pokrok přinesl.

Elektrodynamika pohybujících se těles

Celá řada problémů se soustředila na elektrodynamiku pohybujících se těles. Poincaré rychle navrhl myšlenku, že to je ether, který se sám modifikuje, a ne těla, která získávají hmotu, což je v rozporu se staršími teoriemi (založenými na dokonale nepohyblivém éteru). Poincaré celkově osvětlil Zeemanův efekt způsobené nespojitými emisemi elektronů. Problém diskontinuální hmoty si vynutil formulaci minimálně destabilizujícího modelu atomu. V roce 1913 Niels Bohr představil své atomový model který byl založen na konceptu elektronových drah a který vysvětlil spektroskopie stejně jako stabilita atomu. V roce 1905 však problém se všemi pokusy o definování chování mikroskopického světa spočíval v tom, že nikdo poté nevěděl, zda je třeba uvažovat o podobném modelu, jaký je známý pro makroskopické objekty (model klasické mechaniky), nebo pokud měli by se pokusit vyvinout zcela nový model, který by zohledňoval nová fakta. Druhá myšlenka, po které následovala kvantová teorie, také znamenala definitivní opuštění jednoty již nalezené v předchozích teoriích mechaniky.

Budoucnost matematické fyziky

Poincaré tvrdil, že pokrok fyzikálních věd bude muset uvažovat o novém druhu determinismus, což dává nové místo náhodě. A ve skutečnosti je historie fyziky dvacátého století poznamenána paradigmatem, kde pravděpodobnost vládne. V The Value of Science, Poincaré píše a opakuje své nadšení pro dvě linie výzkumu: statistické zákony (nahrazující diferenciální zákony) a relativistická mechanika (nahrazující Newtonovu mechaniku). Přesto nezohlednil myšlenky Planck. Ten v roce 1900 zveřejnil spektrální zákony, kterými se řídí záření černého těla, které byly základem kvantová mechanika. V roce 1905, ve stejném roce jako publikace The Value of Science, Albert Einstein publikoval rozhodující článek o fotoelektrickém jevu, který vycházel z Planckovy práce. Navzdory Poincarému pochybnostem, které bezpochyby souvisely s jeho vizí fyziky jako aproximace reality (na rozdíl od přesnosti matematiky), byla pravděpodobnostní pravidla kvantové mechaniky jednoznačně odpovědí na druhou krizi matematické fyziky, konec devatenáctého století. (Lze zdůraznit, že v roce 1902 Poincaré předpokládal relativistickou fyziku, která se ve svém teoretickém vývoji úzce shodovala s teorií vyvinutou a navrženou Einsteinem o několik let později.)

Objektivní hodnota vědy

„Jaký je účel vědy?“ je otázka opakovaně kladená v knize Poincaré. K tomuto teleologický Poincaré reaguje tím, že zaujme opačný postoj než Édouard Le Roy, filozof a matematik, který argumentoval v článku z roku 1905 (Sur la logique de l'invention„O logice vynálezu“), že věda je skutečně antiintelektuální (ve smyslu Henri Bergson ) a nominalistické. Na rozdíl od Le Roy, Poincaré sleduje myšlenku Pierre Duhem. Vysvětluje, že představa, že věda je antiintelektuální, je protichůdná a že obvinění nominalismus lze silně kritizovat, protože spočívá na zmatku myšlenek a definic. Hájí myšlenku konvenční principya myšlenka, že vědecká činnost není pouze souborem konvencí uspořádaných libovolně kolem surových pozorování experimentu. Chtěl by spíše ukázat, že objektivita ve vědě vychází právě ze skutečnosti, že vědec neudělá nic jiného, ​​než převede nezpracovaná fakta do konkrétního jazyka: “(...) tout ce que crée le savant dans un fait, c'est le langage dans lequel il l'énonceJediným přínosem vědy by byl vývoj stále více matematizovaného jazyka, souvislého jazyka, protože nabízí předpovědi, které jsou užitečné - ale nejsou jisté, protože navždy podléhají srovnávání se skutečnými pozorováními a jsou vždy omylné.

Další příspěvky

Prof. Richard Feynman přispěl v článku z roku 1955 k otázce Jaká je hodnota vědy.[1]

Reference

  • Henri Poincaré (1905). La valeur de la science. Paris: Flammarion.
  • Poincaré, Henri (1958). Hodnota vědy. Dover Publications.
  • Henri Poincaré, Stephen Jay Gould (redaktor) (leden 2001). The Value of Science: Essential Writings of Henri Poincaré. Moderní knihovna. ISBN  0-375-75848-8.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
  1. ^ Feynman, Richard P. (01.12.1955). „Hodnota vědy“. Inženýrství a věda. 19: 13–15. ISSN  0013-7812.

Další čtení

  • Mysl, New Series, roč. 2, č. 6. (duben, 1893), str. 271–272.

externí odkazy