Войти
Ценность науки (Французский : La Valeur de la Science) - это книга французским математиком, физиком и философом Анри Пуанкаре. Он был опубликован в 1905 году. Книга посвящена вопросам философии науки и добавляет детали к темам, затронутым в предыдущей книге Пуанкаре Наука и гипотеза (1902).
Первая часть книги посвящена исключительно математическим наукам и, в частности, отношениям между интуицией и логикой в математике. Сначала он исследует, какие разделы науки соответствуют каждой из этих двух категорий научной мысли, и выделяет несколько принципов:
Таким образом, эта историческая интуиция является математической интуицией. По мнению Пуанкаре, это результат принципа наименьших усилий, то есть ссылки на научное соглашение, основанное на экспериментировании. Соглашение, таким образом, с учетом контекста, позволяет рассматривать разные теории одной и той же проблемы и впоследствии делать выбор на основе степени простоты и полезности объяснений, выдвигаемых каждой из этих теорий (см. Также бритва Оккама ). Примером, выбранным Пуанкаре, является трехмерное пространство. Он показывает, что представление этого пространства - только одна возможность, выбранная из-за ее полезности среди множества моделей, которые может создать разум. Его демонстрация основана на теории (1893 г.), одной из ранних публикаций Пуанкаре.
Наконец, Пуанкаре продвигает идею фундаментальной взаимосвязи между науками геометрия и анализ. По его словам, интуиция выполняет две основные роли: позволять одному выбирать, по какому маршруту следовать в поисках научной истины, и позволять постигать логическое развитие:
Логика, которая может давать только уверенность, является инструментом демонстрации ; интуиция - это изобретение
Более того, это отношение кажется ему неотделимым от научного прогресса, который он представляет как расширение рамок науки - новые теории включают в себя предыдущие, даже ломая старые модели мышления.
Во второй части своей книги Пуанкаре изучает связи между физикой и математикой. Его подход, одновременно исторический и технический, иллюстрирует предыдущие общие идеи.
Несмотря на то, что он редко был экспериментатором, Пуанкаре признает и защищает важность экспериментов, которые должны оставаться столпом научного метода. По его словам, не обязательно, чтобы математика включала физику в себя, она должна развиваться как самостоятельный актив. Этот актив был бы прежде всего инструментом: по словам Пуанкаре, математика - это «единственный язык, на котором [физики] могут говорить», чтобы понимать друг друга и быть услышанными. Этот язык чисел, кажется, где-то еще, раскрывает единство, скрытое в естественном мире, хотя вполне может быть только одна часть математики, применимая к теоретической физике. Основная цель математической физики - не изобретение или открытие, а переформулирование. Это деятельность по синтезу, которая позволяет гарантировать согласованность теорий, актуальных в данный момент. Пуанкаре признал, что невозможно систематизировать всю физику определенного периода времени в одну аксиоматическую теорию. Его идеи трехмерного пространства приобретают значение в этом контексте.
Пуанкаре заявляет, что математика (анализ) и физика находятся в одном духе, что эти две дисциплины имеют общую эстетическую цель и что обе могут освободить человечество от его простого состояния. В более прагматическом смысле взаимозависимость физики и математики аналогична его предполагаемой взаимосвязи между интуицией и анализом. Язык математики позволяет не только выразить научные достижения, но и сделать шаг назад, чтобы постичь более широкий мир природы. Математика демонстрирует масштабы конкретных и ограниченных открытий, сделанных физиками. С другой стороны, физика играет ключевую роль для математика - творческую роль, поскольку она представляет нетипичные проблемы, укоренившиеся в реальности. Кроме того, физика предлагает решения и рассуждения - таким образом, развитие исчисления бесконечно малых Исаака Ньютона в рамках механики Ньютона.
Математическая физика берет свое научное начало в изучение небесной механики. Первоначально это было объединение нескольких областей физики, которые доминировали в 18 веке и позволили продвинуться как в теоретической, так и в экспериментальной областях. Однако в связи с развитием термодинамики (в то время это оспаривалось) физики начали развивать физику, основанную на энергии. И в своей математике, и в своих фундаментальных идеях эта новая физика, казалось, противоречила ньютоновской концепции взаимодействия частиц. Пуанкаре называет это первым кризисом математической физики.
На протяжении 19 века важные открытия делались в лабораториях и других местах. Многие из этих открытий подкрепили важные теории. Другие открытия нельзя было удовлетворительно объяснить - либо они наблюдались лишь изредка, либо они не соответствовали новым и возникающим теориям.
В начале 20 века объединяющие принципы были поставлены под сомнение. Пуанкаре объясняет некоторые из наиболее важных принципов и их трудности:
В начале двадцатого века большинство ученых говорили о «диагнозе» Пуанкаре, касающемся кризиса физических принципов. На самом деле было трудно поступить иначе: они открыли экспериментальные факты, которые принципы не могли объяснить и которые, очевидно, не могли игнорировать. Сам Пуанкаре оставался относительно оптимистичным в отношении эволюции физики в отношении этих серьезных экспериментальных трудностей. Он мало верил в природу принципов: они были построены физиками, потому что они учитывают и учитывают большое количество законов. Их объективная ценность состоит в том, чтобы сформировать научную конвенцию, другими словами, в обеспечении прочного основания для разделения истины и лжи (в научном значении этих слов).
Но если эти принципы являются условностями, то они не полностью отделены от экспериментальных фактов. Напротив, если принципы больше не могут адекватно поддерживать законы в соответствии с экспериментальным наблюдением, они теряют свою полезность и отвергаются, даже не будучи опровергнутыми. Несоблюдение законов влечет за собой нарушение принципов, потому что они должны учитывать результаты экспериментов. Чтобы отменить эти принципы, продукты научной мысли нескольких столетий, не найдя нового объяснения, которое их охватывает (точно так же, как «Физика принципов» охватывает «Физику центральных сил »), значит утверждать, что вся физика прошлого не имеет интеллектуальной ценности. Следовательно, Пуанкаре был уверен, что эти принципы можно спасти. Он сказал, что математическая физика обязана воссоздать эти принципы или найти им замену (высшая цель - вернуть поле к единству), учитывая, что она сыграла основную роль в их проверке только после их объединения. начать с. Более того, именно ценность математической физики (с точки зрения научного метода) подверглась критике из-за несостоятельности некоторых теорий. Таким образом, две физики существовали одновременно: физика Галилея и Ньютона и физика Максвелла; но ни один из них не смог объяснить всех экспериментальных наблюдений, произведенных техническим прогрессом.
Множество возникших проблем было сосредоточено на электродинамике движущихся тел. Пуанкаре быстро выдвинул идею о том, что эфир модифицирует сам себя, а не тела, приобретающие массу, что противоречит более старым теориям (основанным на совершенно неподвижном эфире). В целом Пуанкаре пролил свет на эффект Зеемана, вызванный прерывистой эмиссией электронов. Проблема прерывистой материи заставила сформулировать минимально дестабилизирующую модель атома. В 1913 году Нильс Бор представил свою модель атома, которая была основана на концепции электронных орбит и объясняла спектроскопию, а также стабильность атома. Но в 1905 году проблема со всеми попытками определить поведение микроскопического мира заключалась в том, что тогда никто не знал, нужно ли им рассматривать модель, аналогичную той, которая известна для макроскопических объектов (модель классической механики), или они должны попытаться разработать совершенно новую модель, чтобы учесть новые факты. Последняя идея, за которой последовала квантовая теория, также подразумевала окончательный отказ от единства, уже обнаруженного в предшествующих теориях механики.
Пуанкаре утверждал, что развитие физических наук должно будет учитывать новый вид детерминизма, давая новое место случайности. И, в сущности, история физики двадцатого века отмечена парадигмой, в которой царит вероятность. В «Ценности науки» Пуанкаре повторяет и повторяет свой энтузиазм по поводу двух направлений исследований: статистических законов (заменяющих дифференциальные законы) и релятивистской механики (заменяющей механику Ньютона). Тем не менее, он не принял во внимание идеи Планка. Последний в 1900 году опубликовал спектральные законы, регулирующие излучение черного тела, которые легли в основу квантовой механики. В 1905 году, в том же году, когда была опубликована «Ценность науки», Альберт Эйнштейн опубликовал решающую статью о фотоэлектрическом эффекте, которую он основал на работе Планка. Несмотря на сомнения Пуанкаре, которые, несомненно, были связаны с его видением физики как приближения к реальности (в отличие от точности математики), вероятностные правила квантовой механики были явно ответом на второй кризис математической физики, на конец девятнадцатого века. (Можно указать на то, что в 1902 году Пуанкаре задумал релятивистскую физику, которая в своем теоретическом развитии близко соответствовала той, которая была развита и выдвинута Эйнштейном несколько лет спустя.)
«В чем цель науки?» - вопрос, который неоднократно задают в книге Пуанкаре. На эту телеологическую проблему Пуанкаре отвечает, занимая позицию, противоположную позиции Эдуара Ле Руа, философа и математика, который утверждал в статье 1905 года (Sur la logique de l'invention, «О логике изобретения»), что наука по своей сути антиинтеллектуальна (в смысле Анри Бергсона ) и номиналистична. В отличие от Ле Руа, Пуанкаре следует мысли Пьера Дюэма. Он объясняет, что представление о том, что наука является антиинтеллектуальной, противоречиво, и что обвинение в номинализме может быть подвергнуто резкой критике, поскольку оно основано на путанице мыслей и определений. Он защищает идею условных принципов и идею о том, что научная деятельность - это не просто набор условностей, произвольно организованных вокруг необработанных наблюдений за экспериментом. Он скорее хочет продемонстрировать, что объективность в науке проистекает именно из того факта, что ученый всего лишь переводит необработанные факты на определенный язык: «(...) tout ce que crée le savant dans un fait, c'est le langage dans lequel il l'énonce ". Единственным вкладом науки могло бы стать развитие все более и более математизированного языка, связного языка, потому что он предлагает полезные, но не достоверные предсказания, поскольку они всегда остаются предметом сравнения с реальными наблюдениями и всегда подвержены ошибкам.
Профессор Ричард Фейнман внес вклад в статье 1955 года, посвященной вопросу «В чем ценность науки».
Французский Wikisource содержит оригинальный текст, связанный с эта статья: La Valeur de la Science 