Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kísérletek a tudományban 2 Gondolatkísérletek nemcsak a tudományban.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kísérletek a tudományban 2 Gondolatkísérletek nemcsak a tudományban."— Előadás másolata:

1 Kísérletek a tudományban 2 Gondolatkísérletek nemcsak a tudományban

2 Salviati: Egyébként a tapasztalati tények ismerete nélkül is rövid és meggyőző érveléssel be lehet bizonyítani, mennyire nem igaz, hogy a súlyosabb test gyorsabban mozog [értsd: esik], mint a nála könnyebb… […] Ha tehát van két mozgó testünk, amelyek természetes sebessége nem egyenlő, és a lassúbbat összekötjük a gyorsabbal, nyilvánvaló, hogy a lassúbb akadályozza a gyorsabbat, ez utóbbi viszont növeli a lassúbb sebességét. […] Igen ám, de ha ez így van, az is igaz, hogy ha van egy nagy kövünk, amely mondjuk nyolcegységnyi sebességgel mozog, egy kisebb pedig négyegységnyivel, és összekötjük, ketten együtt a nyolcegységnyinél kisebb sebességgel fognak mozogni: ugyanakkor a két összekötött kő együttesen nagyobb, mint az első, amely nyolcegységnyi sebességgel mozgott: ezek szerint a nagyobb kő lassabban mozog, mint a kisebb, ami ellentmond az Ön alapfeltevésének. (Galilei: Matematikai érvelések és bizonyítások, o.)

3 A példa rekonstrukciója: Hipotézis: v(N) > v(K) (A nehezebb test gyorsabb.) 1. következmény:v(N) > v(N+K) > v(K) 2. következmény:v(N+K) > v(N) > v(K) Konklúzió:v(N+K) = v(N) = v(K)  A hipotézis hamis.

4 A fenti gondolatmenet „meggyőző” érvelés egy (empirikus) elmélet ellen és egy másik mellett, de úgy, hogy „a tapasztalati tények ismerete nélkül” győz meg bennünket. Gondolatkísérlet: A képzelet eszköze a megismerésre: tanulunk egy hipotetikus gondolatmenet következményeiből. Igen gyakori a tudomány történetében: Galilei pl. szinte csak gondolatkísérletekkel alapozta meg a modern mechanikát (ez pl. talán meggyőzőbb, mint a pisai toronyból dobált testek…)

5 Kérdések: Mi a gondolatkísérletek szerepe a tudományban? Hogyan viszonyulnak a valódi kísérletekhez? Mennyire a tudomány sajátossága a használatuk? Létfontosságúak vagy nélkülözhetők a tudományban?

6 „Már az ókori görögök is…” Lucretius, De Rerum Natura (na jó, nem görög): Ha a világegyetemnek van határa, akkor azt megdobhatjuk egy lándzsával. Ha a lándzsa átszakítja, akkor van mögötte valami, tehát nem valódi határ. Ha visszapattan róla, akkor a fal szilárd, tehát vastagsága van, tehát van valami a feltételezett határ mögött, ami tehát nem valódi határ. Vagyis a világegyetem végtelen.

7 A gondoltakísérletek sokkal kevésbé a modern kor sajátosságai, mint a rendes kísérletek: tökéletesen beleférnek a töprengve-passzívan megismerő szemléletbe (vita contemplativa ), mint az aktívan-beavatkozva megismerőbe ( vita activa ) Egy képzelt konkrét szituáció következményeit kutatjuk. Fenti két példa: elmélettesztelő szerep: rámutat egy elképzelés vagy elmélet problematikusságára a következmények által  igen gyakran indirekt érv Az elvetett elképzelést másikkal helyettesít(het)i: hulló testek sebessége egyenlő ( ) vagy a világegyetem végtelen (  )

8 Amikor még nincs gondolatkísérlet-fogalom Bár ilyeneket gyakran végeztek már igencsak régen is, de Sokáig nem rajzolódott ki a különbség valódi kísérlet és gondolatkísérlet között Pl. Galilei: még ha olyan kísérletet ír is le, ami elvileg elvégezhető, általában nem teljesen világos, hogy elvégezte-e (ferdetorony, ferde lejtő, stb.) Pl². Az ún. torony-érv: Arisztotelész alapján mozgó hajón a testek nem az árboc mentén zuhannak, hanem kissé ferdén. De a mozgás relatív. Tehát mozgó hajón is az árboc mentén zuhannak a testek. 

9 Simplicio: Tehát te nemcsak hogy százszor nem, de egyetlenegyszer sem végezted el a próbát, és mégis egyszerűen bizonyos vagy az eredményben? Visszatérek a hitetlenségemhez és kezdeti meggyőződésemhez, hogy a főbb szerzők, akik hivatkoznak rá, végrehajtoitták a kísérletet, éspedig az általuk előadott eredménnyel. Salviati: Kísérlet nélkül is bizonyos vagyok benne, hogy az eredmény az lesz, amit én mondtam, mert annak kell lennie. Sőt, tovább megyek, te magad is éppoly jól tudod, hogy a kísérlet eredménye nem lehet más, még ha azt képzeled, vagy azt szeretnéd is hinni, hogy nem tudod… (Galilei: Párbeszédek, 91. o.)

10 A gondolatkísérlet-fogalom születése Ernst Mach: A mechanika tudománya, 1883: itt bukkan fel először a fogalom ( Gedankenexperiment ) Empirista értelmezés: a gondolatkísérlet a tapasztalatból felszedett „ösztönös ismeretek” tudatosítására szolgál  empirikus tudás bővítésének eszköze Pierre Duhem: mivel a gondolatkísérletek nem valóságos (és sokszor nem is megvalósítható) szituációkról szólnak, semmit sem tesznek hozzá a tapasztalati tudásunkhoz, és a tudományban nincs helyük 1990-es évek: a tud.fil. és tud.tört. egycsapásra ráharap a fogalomra

11 Mach kedvenc példája: Simon Stevin (17. sz. eleje): Mi legyen W és W ’ aránya? A lánc nem lehet örökmozgó, tehát egyensúlyban van. De az alsó rész eleve egyensúlyban van, tehát elhanyagolható, és a szögek nem számítanak, vagyis az egyensúly az egyes oldalaknál lévő súlyok számától függ. Tehát W/ W ’ a megfelelő oldalak hosszának arányával egyenlő.

12 DE: ez a kísérlet eltér az eddigiektől, amennyiben nem indirekt érvelés, hiszen nem egy már adott elmélet tesztelésére szolgál, hanem új belátásra vezet: tényleg gyarapítja ismereteinket! Másik példa: Einstein lift-kísérlete Hipotézis :A (homogén) gravitációs térben pontosan olyan jelenségeket tapasztalunk, mint egy egyenletesen gyorsuló liftben. (Megkülönböztethetetlen esetek.) Következmény :Ha egy fénysugár bejut a résen, akkor annak a gravitációs térben ugyanúgy el kell térülnie, mint a mozgó liftben. Vagyis :A fény a gravitáció hatására elhajlik. Ezekben az esetekben a gondolatkísérlet új ismeretekhez juttat.

13 Gondolatkísérlet és meggyőzés „Hogy világossá tegyem, miként működik szerintem a természetes kiválasztódás, engedélyt kell kérnem egy-két képzelt illusztráció előadására. Vegyük a farkas esetét, amely számos zsákmányra vadászik, némelyikre ügyességével, másokra erejével, megint másokra fürgeségével; és tegyük fel, hogy a legfürgébb zsákmány, mondjuk a szarvas, a vidék valamely változása miatt számban felszaporodott, mégpedig abban az évszakban, amikor a farkas kiváltképpen élelem híján van. Ilyen körülmények között nem látok okot a kételkedésre abban, hogy a leggyorsabb és legkarcsúbb farkasok rendelkeznének a legjobb eséllyel a túlélésre, és így fennmaradnának és kiválasztódnának. […] Ha mármost a legkisebb belső viselkedés- vagy felépítésbeli változás előnyhöz juttatna egy farkas egyedet, neki lenne a legjobb esélye a túlélésre és az utódhagyásra. Néhány kölyke valószínűleg örökölné a kérdéses viselkedést vagy felépítést, és a folyamat ismétlődésével egy új fajta jöhetne létre, amely vagy helyettesítené a farkas eredeti formáját, vagy együtt élhetne vele.”

14 Nyilván Darwin ( A fajok eredete ) Nem tudunk meg újat: az elmélet ettől függetlenül született (a mesterséges szelekció analógiájára) Nem teszteltük az elméletet: nem cáfoljuk (vagy esetleg megerősítjük?) Funkció: az olvasó meggyőzése  tiszta retorika

15 Gondolatkísérletek a tapasztalati tudományon kívül – 1. A matematika Nyilvánvaló, hogy egy gondolatkísérletnek nem kell a tapasztalat világára vonatkoznia. Pl. Arkhimédész, i.e. 3. sz: V gömb = 1/6·V henger = 1/2·V kúp (lásd ábra) Az eredményt „kikísérletezi” az emelőtörvény segítségével Majd amikor már tudja az eredményt, precízen képes bizonyítani (indirekt)

16 Mert (rekonstruálva geometriából koordinátageometriába): A kör egyenlete: x² + y² = 2ax /· , ·2a Így átalakítva: 2a(  ·x² +  ·y²) =  ·(2a)²·x Lásd 1. ábra:  ·x² a kúp,  ·y² a gömb,  ·(2a)² a henger metszete Ezt egy emelőtörvénynek látjuk, amely a 2. ábra szerinti elrendezést jellemzi Ha minden metszetre fennáll, akkor a teljes testekre is. Vagyis 2a(V k + V g ) = a·V h De tudjuk, hogy V k = V h /3 (Eukleidész XII.10) Tehát V g = 1/6·V h = 1/2·V k

17 Vagy. Ismétlés a tudás anyja: Descartes-Euler-féle poliéder tétel: c - é + l = 2 ( c súcsok, é lek és l apok száma) 1) Ha a test „gumilapokból” áll, távolítsunk el egyet, és terítsük ki a síkba  c - é + l = 1 (-1 l) 2) Minden lapot vágjuk háromszögekre  +1 é, +1 l  c - é + l = 1 érvényes marad 3) Vegyük el a háromszögeket egyenként  két eset lehetséges (lásd ábra), de az összefüggés mindkettőben érvényes marad 4) végül egy háromszög marad, és arra igaz. (Cauchy, 1813)

18 Gondolatkísérletek a tapasztalati tudományon kívül – 2. A filozófia Pl. Putnam: „agyak a tartályban” -- lásd: Mátrix Pl. Searly: „kínai szoba” – a gépi funkcionalizmus kritikája Shoemaker: lehetséges-e idő, ha nincs változás? Konszenzus: nem, de legalábbis nem tudnánk róla –DE: legyen egy lehetséges világ 3 régióval ( A, B, C ), –amelyek időről időre „lefagynak”: ott megáll az idő, –és a lefagyások szabályos időközönként, szabályos ideig, –pl. A 3 évente 1 évre, B 4 évente 1 évre, C 5 évente 1 évre. –60 évente az egész univerzum lefagy, és mégis tudjuk, hogy ott kimaradt 1 év! (?) Itt nincs „megoldás”. De ösztönző

19 Mit is kezdjünk akkor a g.k.-kel? k.g. rekonstruálta Galilei érvelését – –minden g.k. rekonstruálható? –mi marad ki ilyenkor? –deduktíve érvényes formára hozhatók? vagy retorikai konstrukciókként nézzük? esetleg a priori ismereteket ad?

20 Irodalom: Galilei: Matematikai érvelések és bizonyítások. Európa, Galilei: Párbeszédek. Európa, Fehér Márta: „Galilei mintaszerű tévedése” Világosság 1998/1. Horowitz, Massey (eds.): Thought Experiments in Science and Philosophy. Rowman & Littlefield, Lakatos I.: Bizonyítások és cáfolatok. Typotex, Darwin: A fajok eredete. Typotex, Shoemaker, S.: „Time without change” In: Le Poidevin, MacBeath (eds.): The Philosophy of Time. Oxford UP, 1993.


Letölteni ppt "Kísérletek a tudományban 2 Gondolatkísérletek nemcsak a tudományban."

Hasonló előadás


Google Hirdetések