Ksrletek a tudomnyban 2 Gondolatksrletek nemcsak a tudomnyban

  • Slides: 20
Download presentation
Kísérletek a tudományban 2 Gondolatkísérletek nemcsak a tudományban

Kísérletek a tudományban 2 Gondolatkísérletek nemcsak a tudományban

Salviati: Egyébként a tapasztalati tények ismerete nélkül is rövid és meggyőző érveléssel be lehet

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, 77 -78. o. )

A példa rekonstrukciója: Hipotézis: 1. következmény: 2. következmény: Konklúzió: v(N) > v(K) (A nehezebb

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

 • A fenti gondolatmenet „meggyőző” érvelés egy (empirikus) elmélet ellen és egy másik

• 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…)

Kérdések: • Mi a gondolatkísérletek szerepe a tudományban? • Hogyan viszonyulnak a valódi kísérletekhez?

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

„Már az ókori görögök is…” • Lucretius, De Rerum Natura (na jó, nem görög):

„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.

 • A gondoltakísérletek sokkal kevésbé a modern kor sajátosságai, mint a rendes kísérletek:

• 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

Amikor még nincs gondolatkísérletfogalom • Bár ilyeneket gyakran végeztek már igencsak régen is, de

Amikor még nincs gondolatkísérletfogalom • 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

Simplicio: Tehát te nemcsak hogy százszor nem, de egyetlenegyszer sem végezted el a próbát,

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. )

A gondolatkísérlet-fogalom születése • Ernst Mach: A mechanika tudománya, 1883: itt bukkan fel először

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

Mach kedvenc példája: • Simon Stevin (17. sz. eleje): Mi legyen W és W’

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.

 • DE: ez a kísérlet eltér az eddigiektől, amennyiben • nem indirekt érvelés,

• 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 egyenletesen gyorsuló liftben. (Megkülönböztethetetlen esetek. ) Következmény: Ha egy fénysugár bejut a résen, akkor annak a gravitációs térben

Gondolatkísérlet és meggyőzés „Hogy világossá tegyem, miként működik szerintem a természetes kiválasztódás, engedélyt kell

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 viselkedésvagy 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. ”

 • Nyilván Darwin (A fajok eredete) • Nem tudunk meg újat: az elmélet

• 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

Gondolatkísérletek a tapasztalati tudományon kívül – 1. A matematika • Nyilvánvaló, hogy egy gondolatkísérletnek

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

Mert (rekonstruálva geometriából koordinátageometriába): • A kör egyenlete: x² + y² = 2 ax

Mert (rekonstruálva geometriából koordinátageometriába): • A kör egyenlete: x² + y² = 2 ax /· , · 2 a • Így átalakítva: 2 a( ·x² + ·y²) = ·(2 a)²·x • Lásd 1. ábra: ·x² a kúp, ·y² a gömb, ·(2 a)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 2 a(Vk + Vg) = a·Vh • De tudjuk, hogy Vk = Vh/3 (Eukleidész XII. 10) • Tehát Vg = 1/6·Vh = 1/2·Vk

 • Vagy. Ismétlés a tudás anyja: Descartes-Euler-féle poliéder tétel: c - é +

• Vagy. Ismétlés a tudás anyja: Descartes-Euler-féle poliéder tétel: c - é + l = 2 (csúcsok, élek és lapok 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)

Gondolatkísérletek a tapasztalati tudományon kívül – 2. A filozófia • Pl. Putnam: „agyak a

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.

Mit is kezdjünk akkor a g. k. -kel? • k. g. rekonstruálta Galilei érvelését

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?

Irodalom: • • Galilei: Matematikai érvelések és bizonyítások. Európa, 1986. Galilei: Párbeszédek. Európa, 1959.

Irodalom: • • Galilei: Matematikai érvelések és bizonyítások. Európa, 1986. Galilei: Párbeszédek. Európa, 1959. Fehér Márta: „Galilei mintaszerű tévedése” Világosság 1998/1. Horowitz, Massey (eds. ): Thought Experiments in Science and Philosophy. Rowman & Littlefield, 1991. • Lakatos I. : Bizonyítások és cáfolatok. Typotex, 1998. • Darwin: A fajok eredete. Typotex, 2002. • Shoemaker, S. : „Time without change” In: Le Poidevin, Mac. Beath (eds. ): The Philosophy of Time. Oxford UP, 1993.