81 obserwujących
351 notek
832k odsłony
2244 odsłony

Wyobraźnia bez rygorów eksperymentu ma wartość śmiecia intelektualnego? – cz.7

Wykop Skomentuj55

7. Hipotezy, hipotezy... Porcelanowy czajnik w kosmosie.

image

Rozważając nie tylko poprzednie teksty niniejszego cyklu możesz pomyśleć: ale wyobraźnia - nawymyślali ci fizycy różności i jeszcze w nie wierzą. Czarne dziury, które nie mają powierzchni, a w ich centrum singularność. Ciemną materię (i ciemną energię) której nikt nie widział. Kwarki, których nikt nigdy nie zobaczy.

A wszystko to było związane przede wszystkim z wyobraźnią, hipotezą i… eksperymentem.

Wróćmy do hipotezy.

Zaczniemy krótko od Henri Poincare, który w swoim dziele „Science and hypothesis” klasyfikował hipotezy w fizyce. Eksperyment ma być jedynym źródłem prawdy. Lecz jeśli eksperyment jest wszystkim to jaka jest rola fizyki matematycznej?

Problem polega na tym, że same obserwacje są niewystarczające: należy je stosować, ale jeszcze konieczne jest ich uogólnienie. Czy możemy być zadowoleni tylko z samego doświadczenia?

Nie, nie jest to możliwe: takie dążenie wskazywałoby całkowitą ignorancję dotyczącą charakteru nauki. Wszystko powinno być usystematyzowane - nauka buduje się z faktów, jak dom z cegły. Lecz prosty zbiór faktów ma taki związek z nauką, jak stos kamieni z domem. Każde uogólnienie jest hipotezą. Dlatego też hipoteza spełnia w nauce niezbędną, nigdy nie kwestionowaną, ważną rolę. Ona powinna podlegać tak szybko jak to możliwe i tak często, jak to możliwe sprawdzaniu.

Tylko tyle zaczerpniemy od Poincare.

Ale jeśliby doświadczenie miałoby być początkiem i końcem całej naszej wiedzy o rzeczywistości, to jaka jest rola wyobraźni i logicznego myślenia w nauce? Cały system fizyki teoretycznej składa się z pojęć, fundamentalnych praw, które muszą być ważne dla tych pojęć i konsekwencji wynikających z logicznej dedukcji. Są to konsekwencje, które powinny odpowiadać naszemu pojedynczemu doświadczeniu; w każdym traktacie teoretycznym ich logiczne wyniki zajmują prawie wszystkie strony.

I teraz należy zajrzeć do Einsteina, a w tym do jego „On the metod of theoretical physics” i przytoczyć jego słowa oraz wypadałoby zapoznać się z wykładem Diraca pt. „O relacji między matematyką a fizyką”.

Newton, założyciel pierwszego wszechstronnego, działającego systemu fizyki teoretycznej, był przekonany, że podstawowe pojęcia i prawa jego systemu mogą być wywiedzione z doświadczenia. Takie jest bez wątpienia znaczenie jego powiedzenia „hypotheses non fingo”.

Istotnie, w tym czasie wydawało się, że pojęcia czasu i przestrzeni nie stwarzają żadnych problemów. Koncepcje masy, bezwładności, sił i powiązanych praw zdawały się być przyjmowane bezpośrednio z doświadczenia. Po przyjęciu tej bazy wyrażenie siły ciążenia wydawało się wywodzić z doświadczenia i można było oczekiwać, że to samo będzie dotyczyć innych sił.

Większość przyrodników z tamtych czasów była inspirowana ideą, że fundamentalne pojęcia i podstawowe prawa fizyki nie są, w sensie logicznym swobodnymi wynalazkami ludzkiej wyobraźni i że można by je wyprowadzić z eksperymentów za pomocą "abstrakcji", to znaczy logicznymi środkami. Jasne uświadomienie niepoprawności tego rozumowania było w istocie spowodowała dopiero Ogólna Teoria Względności. Teoria ta pokazała, że na podstawie pojęć, które bardzo różnią się od newtonowskich, można wyjaśnić odpowiedni zakres eksperymentów jeszcze bardziej zadowalająco i doskonale niż było to możliwe na podstawie Newtona. Ale całkowicie bez wchodzenia w dyskusję o stopniu wyższości jednego lub drugiego podejścia, można powiedzieć, że ich poglądowa natura jest dość oczywista z faktu, że możemy wskazać dwie zasadniczo różne podstawy, które w obu przypadkach odpowiadają doświadczeniu w wysokim stopniu. W każdym razie dowodzi to, że każda próba wywnioskowania podstawowych pojęć i praw mechaniki z elementarnego doświadczenia jest skazana na niepowodzenie

image

Jeżeli zatem jest prawdą, że aksjomatyczna baza fizyki teoretycznej nie może być wywiedziona z doświadczenia, lecz musi być swobodnie skonstruowana – dzięki wyobraźni - czy możemy mieć nadzieję na znalezienie właściwej drogi? A nawet więcej, czy właściwa droga istnieje poza naszą wyobraźnią? Czy możemy kierować się doświadczeniem widząc, że istnieją teorie takie jak mechanika klasyczna, które bardzo dobrze opisują zjawiska nie docierając zarazem do sedna sprawy?

Odpowiadam bez wahania, że w moim przekonaniu właściwa droga istnieje i że jesteśmy w stanie ją znaleźć. Dotychczasowa historia utwierdza nas w przekonaniu, że Natura jest realizacją najprostszych możliwych idei matematycznych. Jestem przekonany, że możemy odkryć za pomocą czysto m atematycznych konstrukcji pojęcia i łączące je prawa, które stanowią klucz do rozumienia zjawisk przyrody. Doświadczenie może podpowiedzieć właściwe pojęcia m atematyczne, lecz pojęcia te z całą pewnością nie mogą być wyprowadzone z doświadczenia. Doświadczenie pozostaje oczywiście jedynym kryterium fizycznej użyteczności konstrukcji matematycznej. Lecz twórcza zasada tkwi w matematyce. Dlatego uważam, że w pewnym sensie wyobraźnia – czyste myślenie - może uchwycić rzeczywistość, tak jak marzyli o tym starożytni.

Wykop Skomentuj55
Ciekawi nas Twoje zdanie! Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Salon24 news

Co o tym sądzisz?

Inne tematy w dziale Technologie