DeWitt, Richard (2018)
复杂的理论被表述的非常简洁而又非常富有启发性。同时,关于观点的逻辑非常错综复杂,但作者仍然做到了简洁而明确。
第一部分的很多概念,第三部分关于现代科学,对我而言,都非常有价值。
Introduction
Part I: Fundamental Issues
Chapter 1: Worldviews
世界观不是像购物清单一样的一系列不相关观点的列举;而是像拼图一样相互紧密耦合的一个整体。
像拼图一样,世界观也有核心部分。核心部分的变动会导致所有外围部分的变更,也就是会导致整体的改变;而外围的变动对整体的影响不大。
Chapter 2: Truth
有两种,coherence/correspondence。
对于coherence,主要是寻求在世界观体系内的一致和自洽。因为世界观决定了一个人会选择去相信什么,也就是认识Truth。
correspondence,主要是寻求跟客观现实的一致。然而这里面临的问题是,所谓的“客观”,如何能够认识?由于每个人都只能基于自己的感官去认识世界,而感官不过是对世界的一个映射,基于这样的一种映射,不能在逻辑上确认客观。
笛卡尔认为,他唯一能确定的是:自己是一个在思考的东西(所谓的身体都无法确定)。即“我思故我在”。
Chapter 3: Empirical Facts and Philosophical/Conceptual Facts
Empitrcal Facts:亲眼感受到的事实,例如你看到桌子上的一支笔,你确定那支笔在桌子上,这是一个“事实”
Philosophical/Conceptual Facts:推断的事实。例如你把笔放到了抽屉里。合上抽屉后,你确定抽屉里有支笔。
这两种Facts,构成关于Facts的一个连续谱,这二者居于两端。
Chapter 4: Confirming and Disconfirming Evidence and Reasoning
Confirming Evidence and Reasoning:归纳推理不能完全确定一个结果。这是这种推理形式决定的,与课题无关。
Disconfirming Evidence and Reasoning:演绎推理,事实上包含了很多“隐含的附属条件”。考虑到事实上课题的复杂性,也无法完全确定的推翻一个结果。
Chapter 5: The Quine–Duhem Thesis and Implications for Scientific Method
The Quine–Duhem Thesis:没有任何证据可以完全驳倒一个理论。或者说,一个事实可以被任何理论吸收。
Chapter 6: A Philosophical Interlude: Problems and Puzzles of Induction
Hume's Problem of Induction:归纳法基于一个隐含假设,即“未来将会和过去类似”。但是这个隐含假设无法通过归纳法证明。
Hempel's Raven Paradox:我们知道一个命题和它的逆否命题等价,“所有乌鸦都是黑色的”等价于“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”(严格来说是在“存在一只黑色的乌鸦”的前提下,不过这个前提要求很低,我们可以接受它),也就是说,如果有一个观察可以支持“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”,它也就支持了“所有乌鸦都是黑色的”。那么什么观察可以支持“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”呢?按照我们刚才的准则,我们首先应该找一个不是黑色的东西,比如一只红色的鲤鱼,它不是黑色的,而且它不是乌鸦,OK,完全符合我们刚才的准则,于是我们得出结论,观察到这只红色的鲤鱼支持了“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”,也就是说这个观察也支持了“所有乌鸦都是黑色的”。这个结论看上去很奇怪,观察一只鱼居然能支持“所有乌鸦都是黑色的”,如果这样都可以,我们干嘛还要花那么多时间精力跑到野外去调查乌鸦来得到结论呢,我们只要坐在椅子上环顾四周,只要我们的房间里没有恰好一只例如白色的乌鸦,所有不是黑色的东西都可以拿来归纳“所有乌鸦都是黑色的”。用同样的方法,这只红色的鲤鱼还可以用来支持“所有乌鸦都是白色的”等等(该段文字为引用,并非书中例子)
Goodman's Gruesome Problem:假设青蛙都是绿色的,做一个归纳说:“所有的青蛙都是绿色的”。明天,所有的青蛙都变成了蓝色(或者如goodman所说Grue),然后做一个归纳说:“所有的青蛙都是蓝色的”。两个归纳都正确。但是对于蓝色的归纳而言,所依据的历史数据就显得很奇怪了(因为之前都是绿色的)
Chapter 7: Falsifiability
在复杂性面前,“证伪”事实上非常困难。作者认为,“证伪性”并非理论本身的特性,而是持有理论的人的一种态度。而这种态度,从主观的角度也很不好区分。每个人都可能认为自己是支持“证伪”的,“顽固”的是对方。
Chapter 8: Instrumentalism and Realism
工具主义:一个理论只要能够提供精确地预测和解释就行了,与“现实”是否一致不重要。例如托勒密本轮理论用来预测和行星轨道。
现实主义:不仅仅要能够提供精确地预测和解释,还要与现实一致,才能被接受为好的理论。
作者认为,工具主义或者现实主义,并非理论本身的特性,而是持有理论的人的一种态度。实际上,人们一般会在不同的程度和角度上,同时采用这两个主义。
Part II: The Transition from the Aristotelian Worldview to the Newtonian Worldview
Chapter 9: The Structure of the Universe on the Aristotelian Worldview
Chapter 10: The Preface to Ptolemy's Almagest: The Earth as Spherical, Stationary, and at the Center of the Universe
Chapter 11: Astronomical Data: The Empirical Facts
Chapter 12: Astronomical Data: The Philosophical/Conceptual Facts
Chapter 13: The Ptolemaic System
Chapter 14: The Copernican System
Chapter 15: The Tychonic System
Chapter 16: Kepler's System
Chapter 17: Galileo and the Evidence from the Telescope
Chapter 18: A Summary of Problems Facing the Aristotelian Worldview
Chapter 19: Philosophical and Conceptual Connections in the Development of the New Science
宇宙无限和原子论最初由哲学家/神学家提出,使得新的发现(基于望远镜)易于被公众接受。并在此影响下,笛卡尔提出了惯性定理。
作者用这个例子想说明,是多学科多领域的变换引起了物理学理论的变化。
Chapter 20: Overview of the New Science and the Newtonian Worldview
牛顿运动三定律:惯性定律;F=Ma;作用力与反作用力定律。以及重力普遍存在。构成了牛顿世界观的基础。宇宙不再需要上帝每时每刻的操作,而是在上帝设计之后自动运行。物体不在需要目的,而是受外力支配。物质也不再具有各居其位的属性——这意味着国王也并非是天生的。一个类比机器的世界观逐渐形成,并深刻的改变着其他领域。
普遍存在的重力,通过远距离作用,这是一种工具主义的处理还是一种现实主义?牛顿是作为工具主义提出的。
Chapter 21: Philosophical Interlude: What Is a Scientific Law?
科学定律的公性是:1、没有例外。2、反映了宇宙的客观特性。但具备这些特性的未必是科学定律。
要定义“什么是科学定律”很难。
Chapter 22: The Development of the Newtonian Worldview, 1700–1900
化学、生物学、电磁学都在牛顿所开辟的方法上取得了重大进步:由定性发展到定量,进而使用数学方程进行描述。
Part III: Recent Developments In Science and Worldviews
Chapter 23: The Special Theory of Relativity
光速不变原理;相对性原理
时间膨胀,空间压缩。同时的相对性。
时空不变性
Chapter 24: The General Theory of Relativity
(1)广义相对性原理,即在任何参照系中自然规律都有相同的数学形式。 (2)等效原理,即在一个小体积范围内的万有引力和某一加速系统中的惯性力量等效的。
引力场取代了引力。物体沿着测地线运动。
Chapter 25: Philosophical Interlude: Are (Some) Scientific Theories Incommensurable?
术语层面,不同的体系的概念各自成网,每一个术语的含义都依赖网络中的其他术语,因而难以用同样的术语跨越不同的体系。
方法论层面,不同的体系的方法论不同,因而面对和处理的问题也完全不同。
不同的世界是Incommensurable的(不能通约?无法用同样的术语来沟通)
不能通约,并不意味着在某种程度上不能比较。科学理论的进步还是可以感受到的。
Chapter 26: Introduction to Quantum Theory: Basic Empirical Facts and the Mathematics of Quantum Theory
quantum facts虽然令人惊奇,但没有争议。
量子理论的波函数的数学表达,在物理学中也并不特别。
最有争议的是对量子理论的现实主义解释。
Chapter 27: The Reality Question: The Measurement Problem and Interpretations of Quantum Theory
测量问题是在解释争议中最显著的问题。
解释可以分为两大类:
主张波函数坍缩的:介绍了温和、普通和激进3种观点。
不主张坍缩的:介绍了爱因斯坦(已被后续量子事实证否)、Bohm、多重世界3种观点。
每种观点都隐含了与我们日常观点不一样的关于现实的看法。
工作中的量子科学家一般采用一种工具主义的态度。
Chapter 28: Quantum Theory and Locality: EPR, Bell's Theorem, and the Aspect Experiments
The EPR Thought Experiment:
Bell's Theorem
Aspect's Experiments
Locality, Nonlocality, and Spooky Action at a Distance
上述实验证明,存在一个比光速更快的事件影响机制。这个实验激发了对相对论的反思,结果是相对论真正禁止的是不能以高于光速传递信息。
Chapter 29: Overview of the Theory of Evolution
两个关键:1、遗传变异;2、差别适应
populations do not adapt to survive; they survive because they adapt.种群不是为了生存而去适应,而是因为适应而生存。
演化不是一个有目的性的过程,而是一种自然的、机械的过程。(“进化”的表达是不准确的)
Chapter 30: Reflections on Evolution
在信仰方面,介绍了正反意见。
道德伦理方面
实证研究:
重复的囚徒困境博弈:
表现最好的策略是,首次选择合作,后续选择与对方前一次相同的策略。即:如果对方合作,那么下一次就继续与之合作;如果对方背叛,那么下一次就报复,也选择背叛。
1、“友好”很重要,赢的策略多数都是相对“友好”的
2、及时的报复很重要,过度的友好一旦被试探出来就会被利用
3、宽恕。有可能陷入相互报复的死循环。有些策略通过“宽恕”来试探对方,如果双方能就此变成合作的话,那么双方都会因此受益。
最后通牒游戏
10元钱两个人分。一个人负责提分配方案,另一个人决定接受或者拒绝。如果接受,那么就按方案分配,如果拒绝,那么两个人什么都得不到。
25%的人会提出自己拿大头的方案(自私);50%的人会提出近于平分的方案(公平)。如果所得低于30%,那么多数情况下会被拒绝(利他)。
信任游戏:
催产素大大提升了一个人相信他人的水平。道德伦理观念并不那么“神奇”,可能只是激素水平变化的结果。
Chapter 31: Worldviews: Concluding Thoughts
Reflections on Relativity Theory:
相对的时空否定了绝对的时空,时空曲率,这些并不影响牛顿世界观的核心——世界就像一台机器。但给我们带来启示:曾经那么确定的“经验事实”实际上是错误的“概念事实”。
Reflections on Quantum Theory:
超距作用量子纠缠可能会带来真正彻底的改变——但目前还不能理解。
Reflections on Evolutionary Theory
主要影响的是关于人在宇宙中的地位的看法。
Metaphors
亚里士多德的世界观:宇宙被看作类似于一个有机体。
牛顿世界观:宇宙被看作类似于一个机器。
现在的世界观:还有待形成……(基于量子论的新发现)
Chapter Notes and Suggested Reading
References
Index
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