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为什么科学应该远离形而上学

来看看这位复活了反现实主义的哲学家。

科学哲学家并不以意见一致而闻名——矛盾是工作描述的一部分。彼得·伯恩著

P科学哲学家并不以意见一致而闻名——矛盾是工作描述的一部分。但几千年来,从亚里士多德到托马斯·库恩,那些研究什么科学的人他们大致将自己分为两个基本阵营:“现实主义者”和“反现实主义者”。

在哲学术语中,“反现实主义者”或“经验主义者”将科学理解为通过实验研究可观察物体的特性。经验理论受到实验结果的约束。“现实主义者,”另一方面,更自由地推测不可观测世界的可能形状,通常设计无法(至今)检验的数学解释。艾萨克·牛顿是一位现实主义者,弦理论家也是。

对森林:哲学家巴斯·c·范·弗拉森(Bas C. van Fraassen,见上图)把这个看不见的世界比作一个“神秘的魔法森林”,在那里,科学家们可能会迷失在玄学推测的丛林中。 由巴斯·范·弗拉森提供

大多数科学家不会因为哲学上的分歧而失眠。但也许他们应该这么做;阿尔伯特·爱因斯坦当然知道,尼尔斯·玻尔也知道,还有欧文Schrödinger。在20世纪,库恩对科学革命的“范式”性质的分类进入了科学意识。正如卡尔·波普尔(Karl Popper)提出的,只有理论上可以被判定为错误的理论才是科学的。例如,“上帝存在”是不可证伪的。

但在学院的大厅之外,有影响力的科学哲学家的著作,如鲁道夫·卡纳普、威尔弗里德·塞拉斯、保罗·费耶阿本德和巴斯·c·范·弗拉森,举几个例子,许多科学家和公众很少知道。

作为“建设性经验主义”的发明者,范·弗拉森被他的同行们公认为当今最伟大的哲学家之一。(他称自己为“哲学家中的哲学家”)范·弗拉森并不为哲学门外汉写作,但他的书不会有绝版的危险。

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新的时间观

本文介绍了诺第留斯号对时间科学与艺术长达一个月的探索。2015年,当李·斯莫林(Lee Smolin)的书《时代重生》(Time Reborn)在我家大张旗鼓地重新发行时,他和我之间持续多年的讨论加速了:……阅读更多

“1980年,van Fraassen的科学的形象明尼苏达大学的Jos Uffink说。"他把经验主义从逻辑实证主义的死胡同中拯救出来"

在他2008年的书中,科学表征:视角的悖论范弗拉森(van Fraassen)认为,实验数据不过是一个根本无法观测的宇宙的可观测碎片的表征。他认为,虽然在科学上认为数据代表“它”的物理状态是可以接受的,但这并不一定意味着“它”存在。

不可避免的经验主义哲学家路德维希·维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein)曾打趣说:“对于那些不能说话的事情,我们必须保持沉默。”然而,许多科学家谈到不可观测的事物时,就好像它们被嵌入了一张可以被发现的现实地图中。

要描述世界上实际发生的事情的混乱程度几乎是不可能的。

建设性经验主义不允许经验主义者将真相投射到不可观察的世界上——范·弗拉森将其比作“神秘的魔法森林”科学表征.在科学史上,魔法森林曾先后被雨神、音乐球体、燃素、以太、多重宇宙、大爆炸、宇宙膨胀、暗物质、暗能量和奇点所占据。范·弗拉森说,一个相信这些未被观察到的实体存在的科学家已经误入了玄学推测的丛林,并离开了科学领域。

在范·弗拉森的经验主义中,科学与形而上学是隔离开的,因为实验数据必须至少与理论模型的部分结构相关。他关于“经验充足性”的基本概念就此打住,禁止自己去推测未观察到的现象的(形而上学的)本质。

幸运的是,建设性经验主义允许科学继续进行整个Shebang的本体论。举例来说,有证据表明在质子内部发生了什么,但这并不允许我们承担夸克的存在。来自线性加速器的大量数据适合夸克可能的经验充足的模型。但要声称夸克存在是一种形而上学,而不是一个科学的陈述。

鹦鹉螺今年7月,在旧金山州立大学的一次“量子相互作用”会议上,我与范弗拉森进行了交谈。


你经常用物理学的语言谈论经验主义。典型的物理学家对哲学有兴趣吗?

研究量子光学、超导性和粒子物理学的物理学家通常对哲学逻辑没有多少耐心。这是上个世纪初的一个变化:马克斯·普朗克(Max Planck)、恩斯特·马赫(Ernst Mach)和爱因斯坦都接受了古典教育;他们在经验主义和形而上学的界限上争论不休。但有一群物理学家在研究宇宙学和量子力学的基础问题,他们在必要时与哲学家交谈。

是什么让你走上了哲学家的道路?

我出生于纳粹占领荷兰期间。我父亲是蒸汽装配工。德国人把他送到汉堡的一家工厂工作。他逃过一次,但被抓获,并受到监禁在集中营的威胁。战后,他回到了美国,我们移民到加拿大西部的艾伯塔省的埃德蒙顿。

高中的时候,我读了镇图书馆200册杜威十进分类法的大部分书:宗教、心理学和哲学。我吞噬了战后的存在主义。萨特。加缪。他们的哲学世界观是由战争塑造的,我也是。

在加拿大读本科时,我决定成为一名职业哲学家。逻辑经验主义者汉斯·莱辛巴赫(Hans Reichenbach)是我心目中的第一个智慧英雄。20世纪30年代早期,他的经验主义者组成了“柏林圈”,其中包括爱因斯坦,他的狭义相对论的数学模型与可观测现象相吻合,却没有试图解释其中的原因。

爱因斯坦的工作阐明了一条远离17世纪形而上学现实主义的经验道路,形而上学现实主义是一种为不可观察的现象主张真理的哲学方法。20世纪早期的经验主义者曾尝试过逻辑实证主义,但这种方法后来声名狼藉;它被视为否认客观现实的存在。

您被哈佛大学和剑桥作为研究生接受。你为什么选择匹兹堡大学?

20世纪60年代初,匹兹堡是科学哲学争论的温床。我与最好的人一起学习,包括阿道夫·格林鲍姆、威尔弗里德·塞拉斯,我还学习了奎因和费耶阿本德的作品。对卡纳普等实证主义者过度反现实主义的强烈反对,强化了现实主义者的地位,包括我的论文关于导演格伦鲍姆,他将时空视为一个真实的物理对象,尽管它无法直接观察到。我拒绝采取现实主义立场。但我不知道如何反驳现实主义的主要主张,即科学可以解释实验领域之外发生的事。

你有顿悟吗?

1975年,我从耶鲁大学休假。我带着汽车和帐篷旅行,在欧洲南部、罗马尼亚、土耳其和北非露营。我带着英雄们写的哲学论文的书籍和影印本到处走。围绕着营火,我手写了后来成为章节的论文科学的形象

我的主要观点是,几乎不可能描述世界上实际发生的混乱。我们可以构建一些有用的理论或模型,这些理论或模型在经验上是充分的,可以告诉我们一些东西,例如,关于我们称为电子的行为,而不用说明什么一个电子。理论模型的某些部分可以根据数据的再现性来判断是真是假。但是,为了有用,为了在经验上充分,数据不必符合关于世界组织的某些总体理论。

科学是一项大规模的人类事业,我们需要界限来确定我们对周围世界的判断是否正确。经验主义是一种立场,一种务实的态度,这种态度是自我约束的,我称之为“受约束的非理性”。这意味着数据本身限制了人们对世界的理性看法;它创造了一个边界。

早期的影响:范法森说,在高中时,“我吞噬了战后的存在主义。萨特。加缪。他们的哲学世界观是由战争塑造的,我也是。”1951年让-保罗·萨特在威尼斯(上图)。 维基

存在客观现实吗?

电子是不是实数是一个事实。物质世界当然是真实的;它是客观存在的,尽管我们只能瞥见它的一小部分。科学的作用是对我们能观察到的现象,而不是我们不能观察到的现象,提出预测性的理论。我们永远不会看到粒子本身,只看到它的表象和图像,但我们努力收集大量数据,使理论能够预测物体

科学的作用是创造出有助于预测可观测世界的理论。

如果实验所揭示的数据符合理论解释的一部分,那么这个事实就是我们所能宣称的全部事实;它超越了科学,声称整个理论解释甚至“可能”是正确的。与新柏拉图主义者或唯心主义者一样,建设性经验主义者认为数学抽象的价值,但我们不同意数学模型必须在现实中都有对应的东西。

后不久科学的形象我收到了纽约一位哲学家的来信,问我是否相信电子是真实存在的。我回答说,这个问题与我的哲学立场无关。他愤怒地回复道:“我是你的读者,我有权知道!”我没有立即回答他。然后我在一本流行杂志上看到了他的一篇文章,提倡纽约警方使用酷刑。我想,“哦,我最好不要再继续讨论这个话题了。”

科学家在心理上需要因果解释吗?

原则上,我们可以在冷逻辑的基础上发展数学理论,但将因果联系起来的愿望推动了科学的发展。加利福尼亚大学心理学家Alison Gopnik发表了一篇了不起的论文,“解释为性高潮”。她指出,如果没有性高潮的帮助,人类生命的复制是可能的,但追求高潮显然会产生孩子。她比喻性地将性高潮的体验与一位科学家的经历进行了比较,后者提出了一个理论,解释了先前隐藏的互动原因;科学家对解释的渴望明显地导致了新理论的产生。

是现实主义无理性,比科学更高潮吗?

现实主义也是一种立场,但是,与经验主义者相反,现实主义者不一定受数据所揭示的事实的约束。科学的作用不是解释或解释更大的现实,而是创造出更符合实际的理论有用的在预测可观测世界时。科学成功的唯一标准是经验成功。理论靠抓住自然界的规律而生存。

依赖于不可观测实体的经验有用理论的例子是什么?

气象学是准确预测天气时有用吗?当然是这样。在早期的阶段,实际气象,如实用医学,纯粹是经验的。但是,今天的气象是基于古典的牛顿物理学,这些物理学消除了不可观察的力量,这些力量可以立即行动。然而,这些力量是否实际存在与气象学的经验成功无关,也不是牛顿引力理论。

我们过去常说风是神创造的。现在我们说风是能量差的结果。能量是什么?

“能量”是一个具有数学意义的理论术语。为了研究能量的相互作用,没有必要声称存在与“能量”相对应的实相元素。人们常常认为科学现实主义的前提是相信不可观察的物体和力量独立于观察而存在。作为一个建设性的经验主义者,我是断言相反。我想说的是能量是否真实并不重要。

科学成功的哲学标准是什么?

经验主义者和科学现实主义者对这个问题的回答是不同的。建构经验主义者说,实验结果和测量结果是科学家唯一能看到的“真实”现象。成功的标准是将实验数据与预测数据本身的理论模型相吻合。

例子,拟合数据由大型强子对撞机成像的希格斯玻色子的预测标准模型并不意味着标准模型是一个真正的理论,只是希格斯粒子数据对应一个以前未发现的理论经验足够了。

现实主义者不同意,“不!经验充足率不够远。科学成功的标准是一个理论必须完全真正的”。

超越纯粹的哲学辩论,我们需要问自己,“在实际的科学研究中,成功的标准是什么实践工作中的科学家是否因为他们不相信一个理论是正确的而拒绝接受一个理论?因为它不符合他们预先设想的本体论?因为宇宙的物理规律必须是人类能够理解的?

需要明确的是,科学家往往是实用主义者,而不是哲学家。结论是,如果数据符合试图解释椅子或宇宙结构的理论体系的一部分,该模型可以作为设计更多实验的基础。如果数据不符合模型的预测,那么该理论对科学没有用处,但对形而上学没有问题,如果这是你想做的。

粒子图像:范法森说:“我们永远看不到粒子本身,只能看到它的表象和图像。”“但我们努力收集大量数据,使理论能够预测物体的行为。”欧洲核子研究中心的大型强子对撞机记录了一次铅离子碰撞(上图)。 Pcharito /维基百科

人们经常听到,特别是在量子力学的基础上,理论可以“欠定”的说法是什么意思?

当服务于经验充足的模型的数据能够适应不可观察领域中正在发生的不同情况时,就会出现不确定。这意味着同一个数据集可以用多种“真实”世界来解释,这让想要一张单一图片的现实主义者感到困惑。

在量子力学中,尼尔斯·波尔(Niels Bohr)支持的哥本哈根解释、大卫·玻姆(David Bohm)的导波解释以及休·埃弗雷特三世(Hugh Everett III)的“相对状态”解释,都产生了符合经验的模型,并且将符合相同的实验数据。他们各自做出相同的量子力学预测。但每一种解释都对不可观测的宇宙提出了截然不同的概念,因此不可能说哪个是“正确的”

他愤怒地回复道:“我是你的读者,我有权知道!”

尼尔斯·玻尔版本的哥本哈根解释禁止混合经典(宏观)和量子(微观)世界。玻姆设想了一个包含量子力学的基本经典宇宙。埃弗雷特的“许多世界”完全是量子力学,以观察者的位置为视角,她自己将其描述为概率分布。

现实主义者可以坚持这些解释理论中的一个或另一个。虽然这些理论的预测能力仍然不变,但现实主义者可能希望有一天会出现新的实验数据——量子理论目前无法容纳的数据。不同的解释可能会被淘汰,因为它们不能适应新的数据,而它们自己的解释可以被修改以迎接新的挑战。同时,这些类型的解释理论是形而上学的,在我看来,远远超出了科学范畴。另一方面,解释可能是有用的;通过对不同解释的反思,我们对利害关系有了更深刻的理解——所以,解释越多越好!

像“决定论”和“非决定论”这样的词对科学有用吗?

是的,我认为这是一个历史性的惊喜。在19世纪,许多人相信,如果一个科学理论不能对现象提供一个确定性的解释,它就是不完整的。量子力学改变了这一切,首先是因为它具有不可约的概率,然后是完全违背贝尔不等式的Aspect实验。[1982年,法国物理学家Alain Aspect进行了一系列具有历史意义的光子实验,验证了CERN物理学家John Stewart Bell在1964年提出的一个有争议的定理。贝尔定理是一个非常简单的算术证明,证明了量子物体可以在很远的距离内“纠缠”,即使相隔数光年,它们也可以瞬间与彼此的变化相关联,就好像它们组成了一个单一的系统。纠缠常被称为“幽灵般的远距离行动”。

仍然仍然是量子力学是确定性的。整个宇宙的整体量子力学状态或“波浪函数”确定地发展:现在它的目的是什么都是所有时间的东西。我称之为“回到母亲原则”。但母亲在幕后运作,所以说话。在与诞生的规则中与量子状态相关的可观察现象的水平,基于这些数据的数据和预测都是统计分布。阅读更多内容是形而上学。[出生的规则是用于从量子机械数据提取经典概率的公式,给出粒子在测量时的一个位置或另一个位置的概率。]

根据坚定的经验主义者,科学家是如何发现新理论的?

信仰的飞跃。你下定决心去相信一个想法,然后你通过演绎来测试它。你用实验来检验理论的前提。如果前提为真,那么结论为真。

科学能解释宗教和灵性吗?

有些人试图把宗教和科学结合起来,他们说:“只要给进化加上一个造物主就行了。”这是一个彻头彻尾的错误,伪科学。这不是信仰的全部。对于一个有宗教信仰的人来说,传达信仰的含义是很困难的。灵性以一种科学无法也不打算看到的方式感知我们周围正在发生的事情。

你的爱好是攀岩。为什么?

因为我可能会在一瞬间死去,我的思想变得非常专注,但不是在哲学上。害怕摔死给了我喘息的机会。


彼得·伯恩(Peter Byrne)是北加州的一名调查记者和科学作家。他的报道出现在数十家出版物上,包括科学美国人,广达,琼斯妈妈,雷耶斯光点,沙龙。Byrne经常在www.peterbyrne.info

主要大学学分:Pcharito / Wikipedia

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