科学的説明の演繹法則モデル (DNモデル)は、 ヘンペルモデル 、ヘンペル=オッペンハイムモデル 、ポッパー=ヘンペルモデル 、または被覆法則モデル とも呼ばれ、「なぜ…?」という問いに科学的に答えるための形式的な見解である。DNモデルは、科学的説明を演繹的な 構造として捉え、その前提の真実性が結論の真実性を必然的に導き、説明対象となる現象の正確な予測または事後予測に基づいている。
人間が因果 関係を定義、発見、認識する能力に問題があることから、DNモデルの初期定式化ではこの点は省略された。因果関係は、観察された開始条件と一般的な法則 から関心のある現象を導き出す 現実的な前提を選択することによって、偶然近似されると考えられていた。しかし、DNモデルは形式的には因果関係のない要因を許容していた。また、観察と法則からの導出可能性は、時として不合理な答えをもたらすこともあった。
1960年代に論理実証主義が 衰退すると、DNモデルは科学的説明の欠陥のある、あるいは著しく不完全なモデルとして広く認識されるようになった。しかしながら、DNモデルは科学的説明の理想化されたバージョンであり、現代物理学 に適用した場合、かなり正確なモデルであった。1980年代初頭、DNモデルの改訂では、提示された条件と公理の関連性について 最大限の特異性が強調された。 ヘンペル の帰納的統計モデル とともに、DNモデルは科学的説明の包含法則モデル を形成し、これは臨界角から包摂理論 とも呼ばれる。
演繹的という 用語は、 DN モデルの意図する決定論を 帰納的推論 の確率論 から区別する。[ 1 ] 法則的という 用語は、ギリシャ語のνόμος またはnomos に由来し、「法則」を意味する。[ 1 ] DN モデルは、科学的説明の妥当性の条件 (CA) が半形式的だが古典的に述べられているように、導出可能性 (CA1)、法則性 (CA2)、経験的内容 (CA3)、および真実 (CA4) であるという見解を支持する。[ 2 ]
DNモデルでは、法則は条件命題 「AならばB」 によって前件A から後件Bへの 無制限の一般化を 公理化し 、検証可能な経験的内容を持つ。[ 3 ] 法則は、例えば「ジョージは常に財布に1ドル札しか入れていない」といった単なる真の規則性とは異なり、 反事実的 主張を支持し、それによって何が真実でなければならない かを示唆する。 [ 4 ] 同時に、科学理論の公理的構造から導かれる。[ 5 ]
説明されるべき現象は被説明対象 (事象、法則 、または理論) であり、それを説明する前提は説明項(真または高度に確証されたものであり、少なくとも1つの普遍法則を含み、被説明対象を導くもの)である。[ 6 ] [ 7 ]したがって 、 初期条件 として説明項C1 、 C2 、... Cn と 一般法則L1 、L2 、 ... Ln が与えられると 、被説明対象としての現象Eは 演繹 的帰結となり、それによって科学的に説明される。[ 6 ]
弱点 DNモデルによれば、「なぜあの影は20フィートも長いのか?」と尋ねると、別の人は「旗竿の高さが15フィートで、太陽がxの 角度にあり、電磁気学 の法則によるものだから」と答えることができる。[ 6 ] しかし、対称性の問題から、代わりに「なぜあの旗竿は15フィートも高いのか?」と尋ねると、別の人は「影の長さが20フィートで、太陽がxの 角度にあり、電磁気学の法則によるものだから」と答えることができる。これも同様に観察された条件と科学法則からの推論だが、明らかに間違った答えである。[ 6 ] 無関係性の問題から、「なぜあの男性は妊娠しなかったのか?」と尋ねると、説明要因の一つとして、「避妊薬を服用したから」と答えることができる。もし実際に服用していたのであれば、避妊薬が妊娠を防ぐ法則によるものだ。なぜなら、法則モデルは、その観察を説明要因から除外する制限を設けていないからである。
多くの哲学者は 、因果関係が科学的説明に不可欠であると結論付けている。[ 55 ] DNモデルは、因果的説明の必要条件である予測の成功を提供するが、普遍的な規則性には、偽の関係や単純な相関関係が含まれる可能性があるため、因果的説明の十分条件ではない。たとえば、Zは 常にYに続くが、 Yが 原因でZに なるのではなく、Y があってからX の結果としてZに なる、といった具合である。[ 55 ] ボイルの法則 は、容器内の気体の温度、圧力、体積を関連付けることで、未知の変数(体積、圧力、または温度)の予測を可能にするが、気体の運動論を追加しない限り、 なぜ そう期待するのかを説明しない。[ 55 ] [ 56 ]
科学的説明は、決定論 の普遍法則ではなく、確率論 の偶然性[ 57 ] 、他の条件が同じであれば法則 [ 40 ] を提示することが増えている。 喫煙が肺がん に寄与することは、帰納的統計モデル(ISモデル)でさえも失敗し、確率が0.5(50%)を超える必要がある[ 58 ] (確率は標準的に0(0%)から1(100%)の範囲である)。 疫学は 、事象間の関連性を探すために統計 を使用する応用科学 であり、因果関係を示すことはできないが、喫煙者では、それ以外は同様の非喫煙者と比較して、肺がんの発生率が高いことを一貫して発見している。ただし、肺がんを発症する喫煙者の割合は控えめである。[ 59 ] しかし、非喫煙者と比較して、喫煙者グループ全体では肺がんのリスクが20倍以上あり、基礎研究 と併せて、喫煙が肺がんの原因として科学的に説明され、[ 60 ] 喫煙がなければ起こらなかったであろういくつかの症例の原因となっているというコンセンサスが得られまし た 。 [ 59 ] 確率 的反事実的 因果関係です。[ 61 ] [ 62 ]
注記 1 2 ウッドワード、「科学的説明」、§2「DNモデル」、 SEP 、2011年。 1 2 ジェームズ・フェッツァー、第3章「ヘンペル的説明のパラドックス」、フェッツァー編『科学、説明、合理性』 (オックスフォード大学出版局、2000年)、 113ページ。 ↑ モントゥスキ、『社会科学における対象』 (コンティニュアム、2003年)、 61-62頁。 ↑ ベクテル、『科学哲学』 (ローレンス・アールバウム、1988年)、第2章、「DNモデルによる説明とHDモデル による理論発展」、25~26ページ。 1 2 ベクテル、『科学の哲学』 (ローレンス・アールバウム、1988年)、第2章、「理論の公理的説明」、27~29ページ。 1 2 3 4 5 6 7 8 Suppe、「後書き—1977」、「序論」、「§1「実証主義の白鳥の歌」」、「§1A「説明と理論間還元」」、 pp. 619–24、Suppe 編『科学理論の構造』 第 2 版(イリノイ大学出版局、1977 年)。 1 2 3 4 5 Kenneth F Schaffner、「生物医学における説明と因果関係」、pp. 79–125、Laudan 編、 Mind and Medicine (U California P、1983)、 p. 81。 1 2 G Montalenti、第2章「アリストテレスからデモクリトスへ、ダーウィン経由」、Ayala & Dobzhansky編『生物学の哲学研究』 (カリフォルニア大学出版局、1974年)。 ↑ 17 世紀、デカルトとアイザック ニュートンは 、自然を設計した神を固く信じ、それによって自然の目的性を固く信じていたが、目的論は 科学 の探求の範囲外に あると考えていた(ボロティン、 『アリストテレス物理学へのアプローチ』 、 31~33 ページ)。1650 年までに、デカルト物理学は 地動説 を形式化し、機械論哲学 を開始し、地球中心説とアリストテレス物理学を覆した。1660 年代、ロバート ボイルは 、錬金術から新しい学問分野として化学を引き上げようとした。ニュートンは特に自然法則、つまり現象の規則性を追求し、ニュートン物理学は 天体科学を地上科学に還元し、物理学からアリストテレス形而上学の痕跡を排除し、物理学と錬金術/化学を切り離し、その後、錬金術/化学は独自の道を歩み、1800 年頃に化学を生み出した。 ↑ ヒュームに帰せられる原理のニックネーム(ヒュームの分岐 、帰納法の問題 、ヒュームの法則 など)は、ヒューム自身が作ったものではなく、後世の哲学者たちが参照しやすいように付けたものです。 ↑ ヒュームの二分法によれば、形式科学 としての数学と論理学の真理は、「観念の関係」を通して普遍的であり、単なる抽象的な真理であるため、経験なしに 認識可能である。一方、経験科学 の主張される真理は「事実と実在」に依存して おり、経験によって のみ認識可能である。ヒュームの二分法によれば、この二つのカテゴリーは決して交わらない。どちらも含まない論文は「詭弁と幻想」しか含まないことになる。(フルー著『辞書』 、「ヒュームの二分法」、 156ページ)。 ↑ 人間は世界の必然性や不可能性を知る由もなく、習慣や精神の性質によって、感覚的な出来事の連続を経験し、一見一定の結合を見出し、 列挙的帰納法 の無制限な一般化を行い、自然の均一性を 仮定することによってそれを正当化する。このように、人間は、論理的に無効で経験によって検証されていない大帰納法を追加することによって、小帰納法を正当化しようとする。これが帰納法の問題 であり、人間がいかに非合理的に因果関係の発見を仮定するかという問題である。(チャクラボルティ『論理学』 381頁、フルー『辞書 』「ヒューム」 156頁)。 ↑ 因果関係の種類(必要因果、十分因果、必要かつ十分因果、構成要素因果、十分構成要素因果、反事実 因果)に関するより詳細な議論については、Rothman & Greenland、Parascandola & Weed、および Kundi を参照してください。以下はより直接的な説明です。 必要因果と は、事象が発生するために必要な 因果条件です。十分因果と は、事象を引き起こすのに必要な因果条件です。ただし、他の因果的要因(つまり、他の構成要素因果)が事象を引き起こすために必要となる場合があるため、必要因果が常に十分因果であるとは 限り ません。逆に、異なる十分因果も同様に事象を引き起こす可能性があるため、十分因果が常に必要因であるとは限りません。厳密に言えば、いかなる因果的要因も他の多くの要因を通じて因果的に作用しなければならないため、十分因果は単一の要因ではありえません。また、必要因果が存在する可能性はありますが、人間はあらゆる可能性のある事態を検証することはできないため、それを検証することはできません。 (言語は必然的因果関係をトートロジー (用語の配置 と意味 によって定義だけで論理的に真となる命題)として表現することができるが、分析的 命題 としては現実世界について何の情報も提供しない。むしろ、 世界の現実を参照し、それに依存する命題は総合的 命題 である。) 十分因果関係は実際には十分構成要素因果関係 、つまり因果関係の星座の中で相互作用する構成要素原因の完全な集合であるが、これは人間の能力では完全に発見することができない。しかし、人間は直感的に因果関係を必要かつ十分、 つまり必要かつ完全な単一の要因、唯一無二の原因、原因 として捉えがちである。電灯のスイッチを入れることをそのように捉えることができる。しかし、スイッチを入れたことだけでは十分な原因とはならず、無数の要因に依存していた。電球が無事であること、配線が無事であること、回路ボックス、料金の支払い、電力会社、近隣のインフラ、トーマス・エジソン とニコラ・テスラによる技術開発、 ジェームズ・クラーク・マクスウェル による電気の説明、ベンジャミン・フランクリン による電気の利用、金属精錬、金属採掘など、枚挙にいとまがない。そして、どれだけ多くの出来事が重なろうとも、自然の因果的な機械的構造は依然として謎のままである。 ヒューム的観点 から 観点からすると、スイッチを切り替えなければライトが点灯しないという想定は、論理的必然でも経験的発見でもない。なぜなら、スイッチを切り替えてライトが点灯するために必要な出来事として、世界が普遍的に均一である、あるいは均一であり続けることを経験が明らかにしたことがないからである。スイッチを切り替えずにライトが点灯すれば、人は驚くだろうが、 その出来事が自然に 反していることを知ることはできない。ありふれた可能性として、壁の中の活動がスイッチを切り替えなくても電線を接続して回路を完成させた可能性もある。 ヒュームは自身の説明に伴うスキャンダルを楽しんでいたようだが、非常に実際的で、彼の懐疑主義はかなり不均一だった(Flew p. 156 )。ヒュームは正統的な有神論を否定し、形而上学を 否定しようとしたが、ニュートン的方法を人間の精神に拡張したとされ、ヒュームは一種の反コペルニクス的な動きで、それを人間の知識の要とした(Flew p. 154)。ヒュームは、自身の認識論を ニュートンの運動論 と同等のものとして位置づけた(バックル70-71 頁、レッドマン182-83 頁、シュリーサー§ 要約)。ヒュームは、列挙的帰納法は 生きるために必要な避けられない習慣であると考えた(ガッテイ28-29 頁)。ヒュームは、一定の結合 によって、控えめな因果関係のタイプ、すなわち反事実的 因果 関係が明らかになることを発見した。因果的役割(必然性、十分性、構成要素の強さ、メカニズムなど)については沈黙しており、反事実的因果関係とは、単に要因の変化が関心のある出来事を阻止または引き起こすということである。 1 2 3 4 5 Kundi M (2006). "因果関係と疫学的証拠の解釈" . Environmental Health Perspectives . 114 (7): 969– 974. Bibcode : 2006EnvHP.114..969K . doi : 10.1289/ehp.8297 . PMC 1513293 . PMID 16835045 . ↑ ヒュームは、著者が事実を述べ続けた後、ほとんど説明もなく突然規範 (あるべき姿)に見られると指摘した。しかし、倫理学 や美学 、政治哲学などの価値観は、単に事実を述べるだけでは真実とはならない。つまり、「あるべき姿」は それ自体では 明らか にならないのである。ヒュームの法則とは、事実と価値のギャップは埋められない、つまりいかなる事実の記述も規範を正当化することはできないという原則である。もっとも、ヒューム自身はそう明言していない。むしろ、後世の哲学者たちは、ヒュームがそれを明言しなかっただけで、それを伝えていたと解釈したのである。いずれにせよ、ヒュームは、人間は共同体による強化 を通して経験から道徳を獲得すると結論づけた。(Flew, Dictionary , "Hume's law", p. 157 & "Naturalistic fallacy", pp. 240–41 ; Wootton, Modern Political Thought , p. 306.) ↑ カントは、精神の定数が ユークリッド幾何学 を保持する空間(ニュートンの絶対空間 のようなもの)を配置する一方で、物体はニュートンの運動理論でモデル化されているように時間的に相互作用すると推論した。ニュートンの 万有引力の法則は総合的 アプリオリな 真理、つまり、確かに経験に依存するが、普遍的な経験なしに普遍的に真であると認識される真理である。このようにして、精神の生得的定数は ヒュームのフォーク の先端を横切り 、ニュートンの万有引力を アプリオリな 真理として。 1 2 Chakravartty、「科学的実在論」、§1.2「実在論的コミットメントの3つの側面」、 SEP 、2013年:「意味論的に、実在論は世界に関する科学的主張を文字通りに解釈することにコミットしている。一般的に、実在論者は理論的記述を「額面通りに」受け取る。実在論によれば、科学的実体、プロセス、特性、関係に関する主張は、それが観察可能であろうと観察不可能であろうと、真偽値を持つものとして文字通りに解釈されるべきである。この意味論的コミットメントは、観察不可能なものの記述を、観察可能な現象の予測や観察報告の体系化のための道具としてのみ解釈する、いわゆる道具主義的科学認識論のそれとは主に対照的である。伝統的に、道具主義は、観察不可能なものに関する主張には文字通りの意味がまったくないと考えている(ただし、この用語は今日では一部の反実在論的立場に関連してより広く使われることが多い)。一部の反実在論者は、観察不可能なものに関する主張は解釈されるべきではないと主張している。文字通りだが、観測可能なものに関する対応する主張については省略的である。 1 2 科学的実在論 への挑戦は、ボロティンの『アリストテレスの物理学へのアプローチ』 (SUNY P、1998年)、 33-34ページで簡潔に捉えられており、現代科学について次のように述べている。「しかし、もちろん、すべての現象を網羅することに成功していません。少なくとも今のところは。なぜなら、その法則は数学的な理想化であり、しかも、経験に直接的な根拠がなく、自然界の究極的な原因との明らかな関連性もない理想化だからです。例えば、ニュートンの第一運動法則 (慣性の法則)は、常に静止しているか、あるいは一定の速度で直線上を目的もなく動いている物体を想像することを要求しますが、私たちはそのような物体を見たことはなく、また、ニュートン自身の万有引力の理論によれば、そのような物体が存在することは不可能です。したがって、決して存在しない状況で何が起こるかについての主張から始まるこの基本法則は、観測可能な事象を予測するのに役立つ限りにおいてのみ、確信を持ちます。このように、驚くべき成功にもかかわらず、ニュートンの法則が惑星やその他の天体の観測された位置を予測する上で有効であることは言うまでもないが、アインシュタインとインフェルドは『物理学の進化 』の中で、「異なる仮定に基づく別のシステムも同様に機能する可能性があると想像できる」と述べているのは正しい。アインシュタインとインフェルドはさらに、「物理的概念は人間の精神の自由な創造物であり、いかにそう見えるとしても、外部世界によって一意に決定されるものではない」と主張する。この主張の意味を説明するために、彼らは現代の科学者を、閉じた時計の仕組みを理解しようとする人に例えている。もしその人が独創的であれば、「観察したすべての事柄を説明できるような仕組みのイメージを思い描くかもしれない」と彼らは認めている。しかし、彼らはさらに、「自分のイメージが観察結果を説明できる唯一のものであると確信することは決してできないだろう。自分のイメージを実際の仕組みと比較することは決してできず、そのような比較の可能性や意味を想像することさえできないだろう」と付け加えている。言い換えれば、現代科学は、 「あらゆる自然現象について明確な理解を持っていると主張する」 ↑ 仮言命法は 実際的で、特定の結果を求める場合にすべきことを表すの に対し、定言命法は 道徳的に普遍的で、誰もが常にすべきことである。 1 2 ブルドー、「Auguste Comte」、§§「要約」および「序論」、Zalta 編、 9 月 、2013 年。 ↑ コント著『実証主義概観』 (トルブナー社、1865年)、 49~50ページ。以下の箇所を含む:「人類が幼少期に関心を寄せていた解決不可能な問いに答えようと試み続ける限り、はるかに合理的な方法は、当時行われていたように、想像力を自由に働かせることである。こうした自発的な信念は、反証されたからではなく、人類が自らの欲求と能力の範囲についてより啓蒙され、思弁的努力に全く新しい方向性を与えるようになったために、次第に使われなくなっていったのである。」 ↑ Flew, Dictionary (St Martin's, 1984), "Positivism", p. 283 . 1 2 3 Woodward、「科学的説明」、§1「背景と序論」、 SEP 、2011年。 1 2 フリードマン、『論理実証主義の再考』 (ケンブリッジ大学出版局、1999年)、 p. xii。 ↑ 20世紀に位置づけられる実証主義は一般的に新実証主義である が、 1900 年頃にはエルンスト・マッハの実証主義があり、また、1620年の ベーコンの 帰納主義の 傾向、1687年のニュートンの 研究プログラム、1830年の コントの 実証主義に遡ることができる科学に対する一般的な実証主義的アプローチは、大衆文化や一部の科学の中で、漠然とした、しかし通常は否定された形で続いている。 ↑ 新実証主義者は「検証主義者」と呼ばれることもある。 ↑ Chakravartty、「科学的実在論」、§4「反実在論:科学的実在論の対立」、§4.1「経験主義」、 SEP 、2013年:「伝統的に、道具主義者は 、観察不可能なものを表す用語はそれ自体では意味を持たないと主張している。文字通りに解釈すると、それらを含む命題は真偽の候補にすらならない。道具主義の最も影響力のある提唱者は、 ルドルフ・カルナップ やカール・ヘンペルを含む 論理実証主義者 (または論理実証主義者)であり、彼らはウィーン学団 の哲学者や科学者グループと関係があり、他の重要な貢献者もいた。科学的言説において、そうでなければ観察不可能なものを指すと解釈される可能性のある用語の遍在的な使用を合理化するために、彼らは、これらの用語が観察可能なものを表す用語と関連付けられることによって意味を獲得するという非文字通りの意味論 を採用した(例えば、「電子 」は「白い筋」を意味するかもしれない)。の中での実験(「霧箱」)や、実証可能な実験手順(「 操作主義 」と呼ばれる見解)によって証明される。この意味論における克服しがたい困難が、最終的に(大部分において)論理実証 主義の衰退と実在論 の台頭につながった。ここでの対比は、意味論 と認識論 だけにとどまらない。多くの論理実証主義者は、理論によって表される知識の枠組みの「外部」にある存在論的問いもまた無意味であるという 新カント主義的 な見解(枠組みの選択は実用主義的な 根拠のみに基づいて行われる)、それによって実在論 の形而上学的 側面を否定した(カルナップ 1950 のように)。 オカシャ、『科学の哲学』 (オックスフォード大学出版局、2002年)、p. 62:「厳密に言えば、反実在論には2種類ある。第一の反実在論によれば、観察不可能な実体についての議論は文字通りに解釈されるべきではない。例えば、科学者が電子に関する理論を提唱する場合、彼が「電子」と呼ばれる実体の存在を主張していると解釈すべきではない。むしろ、電子についての彼の議論は比喩的なものである。この形態の反実在論は20世紀前半に流行したが、今日では支持する人はほとんどいない。これは主に言語哲学の教義に動機づけられたもので、原理的に観察できないものについて意味のある主張をすることは不可能であるという教義であるが、現代の哲学者でこの教義を受け入れる者はほとんどいない。第二の反実在論は、観察不可能な実体についての議論は額面通りに受け取るべきだと認める。ある理論が電子は負に帯電していると述べている場合、電子が存在し負に帯電しているならばそれは真であり、そうでなければ偽である。しかし、どちらなのかは決して分からない、と反実在論者は言う。したがって、科学者が観察不可能な現実について述べる主張は、完全な不可知論に基づくものである。それらは真か偽かのどちらかだが、どちらであるかを判断することは不可能である。現代の反実在論のほとんどは、この後者のタイプに属する。 1 2 Woodward、「科学的説明」、Zalta編、 SEP 、2011、要約。 ↑ Hempel, Carl G; Oppenheim, Paul (1948年 4月)「説明の論理に関する研究」 科学哲学 15 ( 2): 135–175 . doi : 10.1086/286983 . JSTOR 185169. S2CID 16924146 . 1 2 3 4 Bechtel, Discovering Cell Mechanisms (Cambridge UP, 2006), esp pp. 24–25 . 1 2 Woodward、「科学的説明」、§2「DNモデル」、§2.3「帰納的統計的説明」、Zalta編、 SEP 、2011年。 ↑ フォン・ライト、『説明と理解』 (コーネル大学出版局、1971年)、 11ページ。 1 2 Stuart Glennan、「説明」、§「説明のカバーリング法則モデル」、Sarkar & Pfeifer 編『科学の哲学』 (Routledge、2006 年)、 p. 276。 ↑ マンフレッド・リーデル、「因果的および歴史的説明」、マンニネン&トゥオメラ編『説明と理解に関するエッセイ』 (D リーデル、1976 年)、 3-4 ページ。 ↑ 新実証主義の根本的な信条は、認知的意味 の検証可能性基準、分析的/総合的ギャップ 、観察/理論のギャップであった。1950年から1951年にかけて、カール・グスタフ・ヘンペルは検証可能性基準を放棄した。1951年、ウィラード・ヴァン・オーマン・クワインは 分析的/総合的ギャップを攻撃した。1958年、ノーウッド・ラッセル・ハンソンは 観察/理論のギャップを曖昧にした。1959年、カール・ライムント・ポパーは 反証主義を主張することで、検証主義全体(実際にはあらゆる種類の実証主義)を攻撃した。1962年、トーマス・サミュエル・クーンは 、新実証主義の根本的な信条であると誤って考えられていた 基礎主義 を覆した ↑ フェッツァー、「カール・ヘンペル」、§3「科学的推論」、 SEP 、2013年:「意味の検証可能性基準を解体する必要性、そして観察/理論の区別の終焉は、論理実証主義がもはや合理的に擁護できる立場ではないことを意味した。その定義的な信条のうち少なくとも2つは、価値がないことが示された。さらに、ほとんどの哲学者はクワインが分析/総合の区別も維持不可能であることを示したと信じていたため、多くの人がこの試みは完全に失敗だったと結論づけた。しかし、ヘンペルの批判の重要な利点の1つは、ヘンペル(1965b)において、より一般的で柔軟な認識的意義 の基準を生み出したことであり、これは彼の研究集『科学的説明の諸相』 (1965d)に収録されている。そこで彼は、認識的意義は 検証または反証の原理によって適切に捉えることはできないと提案した。これらの原理の欠陥は類似しており、代わりに、はるかにヘンペルは、さまざまな理論体系の認知的意義 を評価するための複数の基準を提案した。意義はカテゴリー的なものではなく、程度の問題である。「意義のある体系は、その外的語彙全体が観察用語で構成されているものから、定式化が理論的構成概念に大きく依存している理論、そして潜在的な経験的発見とはほとんど関係のない体系まで多岐にわたる」(ヘンペル 1965b: 117)。ヘンペルが理論体系(仮説、定義、補助的主張の結合体として)の「意義の程度」を評価するために提示した基準は、(a)観察言語との明示的な関連を含め、定式化の明瞭さと正確さ、(b)観察可能な現象に関連する、そのような体系の体系的(説明的および予測的)力、(c)ある程度の体系的力が達成される体系の形式的な単純さ、そして(d)それらの体系が実験的証拠によって確認されている程度であった(ヘンペル 1965b)。ヘンペルの研究は、「認知的意義」という単純な基準を求めるあらゆる未だ残っていた願望を葬り去り、哲学運動としての論理実証主義の終焉を告げるものとなった。 ↑ ポッパー、「難解な言葉に反対して」、より良い世界を求めて (ラウトレッジ、1996年)、 89-90ページ。 ↑ ハコーエン、カール・ポパー:形成期 (ケンブリッジ大学出版局、2000年)、 212~213頁。 ↑ 1934年にオーストリアで出版された 『研究の論理』は 、ポッパーによってドイツ語から英語に翻訳され、『科学的発見の論理』 として1959年に英語圏 に伝わりました。1 2 3 4 Reutlinger、Schurz & Hüttemann、「Ceteris paribus」、§ 1.1「系統的導入」、Zalta 編、 9 月 、2011 年。 ↑ 細胞の科学的研究として、細胞学は19世紀に登場しましたが、その技術と方法は、核 以外の細胞小器官 の存在を明確に視覚化して確立するには不十分でした。 ↑ 最初の有名な生化学実験は、 1897年のエドワード・ブフナー によるものであった(Morange, A History , p. 11)。生化学という学問分野はすぐに出現し、当初は生物系におけるコロイド 、すなわち「バイオコロイド学」を研究していた(Morange p. 12 ; Bechtel, Discovering , p. 94 )。これが高分子理論へと発展し、高分子 という用語は1922年にドイツの化学者ヘルマン・シュタウディンガー によって導入された(Morange p. 12)。 ↑ 細胞生物学は、主にロックフェラー研究所 において、新しい技術(電子顕微鏡 や超遠心分離機 )と新しい手法(細胞分画 、染色および固定の進歩)によって発展した。 ↑ ジェームズ・フェッツァー、第 3 章「ヘンペル的説明のパラドックス」、フェッツァー J 編『科学、説明、合理性』 (オックスフォード大学出版局、2000 年)、 121-122 ページ。 ↑ Fetzer、Fetzer編『科学、説明、合理性』 (オックスフォード大学出版局、2000年)第3章、 129ページ。 1 2 ベクテル、『科学の哲学』 (ローレンス・アールバウム、1988年)、第1章、副章「科学の哲学に関係する哲学の領域」、§「形而上学」、8~9ページ、§「認識論」、11ページ。 ↑ H Atmanspacher、RC Bishop、A Amann、「確率的力学法則における外因的および内因的不可逆性」、Khrennikov 編、 Proceedings (World Scientific、2001)、 pp. 51–52。 ↑ フェッツァー、第3章、フェッツァー編『科学、説明、合理性』 (オックスフォード大学出版局、2000年)、 118ページでは、いわゆる自然法則が認識論的である場合、存在論的として失敗する可能性のあるいくつかの方法を提示している。 「 根底にある概念は、宇宙に関する我々の知識 に秩序をもたらすことである。しかし、世界の歴史を通じて存在するあらゆる経験的規則性を完全に理解したとしても、世界の法則を発見するための適切な推論的基盤を提供できない理由は少なくとも3つある。第一に、いくつかの法則は実体化されず、したがって規則性によって示されない可能性がある。第二に、いくつかの規則性は偶然のものであり、したがって自然法則を示さない可能性がある。そして第三に、確率法則の場合、いくつかの頻度は「偶然に」生成法則確率から逸脱し、したがって代表的でない、あるいは偏った方法で自然法則を示す可能性がある。」 ↑ この理論の簡略化は、太陽と1つの惑星を他のすべての惑星を除外した2体システムとしてモデル化した場合に、そして明らかにその場合にのみ発生します(Torretti、『物理学の哲学』 、 60~62ページ)。 ↑ スポーン、『信念の法則』 (オックスフォード大学出版局、2012年)、 305ページ。 ↑ 基礎物理学は普遍的な規則性 の法則 を追求してきたのに対し、特殊科学は通常、他の条件が同じであれば高い確率 で予測的に正確であるが例外もある、 ceteris paribus 法則を含んでいます [Reutlinger et al § 1.1]。化学の法則は、その領域では例外がないよう に見えますが、原理的には基礎物理学に還元されており [Feynman p. 5、Schwarz Fig 1 ] 、特殊科学も同様です。 ↑ ベクテル、『科学哲学』 (ローレンス・アールバウム、1988年)、第5章、副章「序論:理論を関連付けることによって分野を関連付ける」、71~72ページ。 1 2 ベクテル、『科学の哲学』 (ローレンス・アールバウム、1988年)、第5章、副章「理論還元モデルと科学の統一 プログラム」、72~76ページ。 1 2 Bem & de Jong, Theoretical Issues (Sage, 2006), pp. 45–47 . 1 2 3 オショーネシー、『購買行動の説明』 (オックスフォード大学出版局、1992年)、 17~19ページ。 1 2 スポーン、『信念の法則』 (オックスフォード大学出版局、2012年)、 306ページ。 1 2 Karhausen, LR (2000). "因果関係: 疫学の捉えどころのない聖杯". Medicine, Health Care and Philosophy . 3 (1): 59– 67. doi : 10.1023/A:1009970730507 . PMID 11080970 . S2CID 24260908 . ↑ ベクテル、『科学哲学』 (ローレンス・アールバウム、1988年)、第3章、「DNモデルの説明の否定」、38~39ページ。 1 2 3 Rothman, KJ; Greenland, S. (2005). "疫学における因果関係と因果推論". American Journal of Public Health . 95 : S144– S150. doi : 10.2105/AJPH.2004.059204 . hdl : 10.2105/AJPH.2004.059204 . PMID 16030331 . ↑ Boffetta、「弱い関連性が存在する場合の因果関係」、 Crit Rev Food Sci Nutr 、2010; 50 (S1):13–16。 ↑ 特定の因果的役割 (必要性、十分性、構成要素の強さ、メカニズムなど) について何の確約もせず、反事実的因果 関係とは、事実上の状態からある要因が変化すると、何らかの方法で関心のある出来事が防止または発生するというだけのことである。 ↑ 疫学では、反事実的因果関係は決定論的 ではなく確率論的である 。Parascandola; Weed (2001). "疫学における因果関係" . J Epidemiol Community Health . 55 (12): 905– 12. doi : 10.1136/jech.55.12.905 . PMC 1731812 . PMID 11707485 . 1 2 3 4 Schwarz、「弦理論の最近の発展」、 Proc Natl Acad Sci USA 、1998; 95 :2750–7、特に図1。 1 2 ベン・メナヘム、『慣習主義』 (ケンブリッジ大学出版局、2006年)、 71ページ。 ↑ 偽りの事例により、ボイルの法則は特殊なケースに限定され、理想気体の法則が 生まれました。 1 2 3 4 Newburgh et al 、「アインシュタイン、ペリン、そして原子の現実」Wayback Machine に2017年8月3日に アーカイブ済み、 Am J Phys 、2006年、p. 478。 ↑ ボルトマンの見解の簡単な概説については、ブラックモア他 編『エルンスト・マッハのウィーン 1895-1930 』(クルーワー、2001年)第3章「フィリップ・フランク」第1節「 TS クーン のインタビュー」 63ページを参照。フランクはマッハの引退後まもなくボルトマンの教え子となった。「注釈」 79-80ページ、マッハとオストワルドの見解については12番、同時代の物理学者全般の見解については13番、アインシュタイン の見解については14番を参照。ここでより関連があるのは #12 です。「マッハは原子論に関していくつかの密接に関連した意見を持っていたようです。第一に、原子の 実在 を信じない限り、原子論は物理学で役立つかもしれないとよく考えていました。第二に、原子論を心理学と物理学の両方に適用するのは難しいと考えていました。第三に、彼自身の元素理論は、ゲシュタルト理論と経験の連続体理論の両方と対比して、心理学ではしばしば「原子論的理論」と呼ばれています。第四に、原子の実在を批判するとき、彼は通常、ギリシャ語の「分割不可能な実体」という意味で、ボルツマンが、 JJ トムソンと 電子 と原子核 の区別。第五に、彼は通常、物理的な原子を「思考の事物」と呼び、1905 年にオストワルドが原子の実在を否定したように見えたとき、とても喜んでいました。そして第六に、1908 年にオストワルドが原子論に戻った後、マッハは、オストワルドの原子論に対する「エネルギー主義」的な代替案を擁護し続けた。 ↑ 物理学者たちは、電磁場のエネルギーを、個別に降り注ぐ水滴ではなく、海の波の物理的な衝撃のような機械的エネルギーとして説明していました(Grandy、 『Everyday Quantum Reality 』、 22~23ページ)。1890年代、黒体放射の問題は、 マックス・プランクが プランク定数 (最小エネルギー単位)を示す量子 を理論化するまで、逆説的でした。量子は謎めいており、粒子 としてではなく、単にエネルギー の単位として見なされていました。しかし、もう一つの逆説は光電効果 でした。波長が短いほど単位距離あたりの波の数が多くなるため、波長が短いほど波の周波数が高くなります。電磁スペクトル の可視光領域では、周波数が色を決定します。しかし、光の強度は波の高さである波の振幅です。厳密に波の説明では、強度が大きいほど(波の振幅が大きいほど)、伝達される機械的エネルギー、つまり波の衝撃が大きくなり、それによってより大きな物理的効果が生じます。しかし、光電効果においては、特定の色以上の光、つまり特定の周波数以上の光だけが金属表面から電子をはじき出すことがわかった。その周波数や色以下の光では、光の強度を上げても電子ははじき出さなかった。アインシュタインは、プランクの量子を、個々のエネルギーがプランク定数に光の波の周波数を掛けたものである粒子としてモデル化した。つまり、特定の周波数以上の光でのみ、各粒子は軌道から電子をはじき出すのに十分なエネルギーを持つことになる。光の強度を上げればより多くのエネルギー、つまりより多くの粒子が得られるが、個々の粒子は依然として電子をはじき出すのに十分なエネルギーを持たない。アインシュタインのモデルははるかに複雑で、確率論を用いて電子の放出率を電磁粒子との衝突率として説明した。ニュートンに帰せられることが多い 光の粒子仮説 のこの復活は、広く疑問視された。しかし、1920年までに、この説明は原子論 の問題解決に役立ち、こうして量子力学が 誕生した。 1926年、ギルバート・N・ルイスは これらの粒子を光子と 名付けた。 量子電磁力学(QED) では、光子は電磁場の伝達粒子 、あるいは力の伝達粒子としてモデル化され、電子や遷移を起こす他の粒子によって放出・吸収される。 ↑ ウルフソン、『シンプル・アインシュタイン』 (WW Norton & Co、2003年)、 67ページ。 ↑ 1687年のニュートンの重力理論は、絶対空間と絶対時間 を仮定していた。1804年のヤングの光の横波理論に適合させるため、1814年にはフレネルの光を伝えるエーテルが空間を理論的に満たした。1865年 の マクスウェル の電磁場 理論 によれば、光は常に一定の速度を持つが、それは何らかの基準、おそらくエーテルに対する相対速度でなければならない。しかし、光の速度がエーテルに対して一定であれば、エーテル中を移動する物体の運動は光の速度に相対的、つまり光の速度に応じて変化するはずである。 1887年にマイケルソンとモーリー が干渉計を用いて実験的に工夫を凝らした結果、地球の途方もない速度でさえ、 エーテル の明らかなドリフトは見られず、光の速度は明らかに一定で絶対的なものであった。このように、ニュートンの重力理論とマクスウェルの電磁場理論はそれぞれ独自の相対性原理を持っていたが、両者は両立しなかった。簡単な要約については、ウィルチェック著『存在の軽さ』 (ベーシックブックス、2008年)、 78~80ページを参照のこと。 ↑ Cordero, EPSA Philosophy of Science (Springer, 2012), pp. 26–28 . ↑ Hooper, Aether and Gravitation (Chapman & Hall, 1903), pp. 122–23 . 1 2 Lodge (1909). "The ether of space" . Sci Am Suppl . 67 (1734supp): 202–03 . doi : 10.1038/scientificamerican03271909-202supp . ↑ 直接的な感覚経験以外の仮説を一切否定したマッハでさえ、運動が機械哲学 の基本原理である「遠隔での 瞬間的な相互作用は存在しない 」に違反しないために必要なエーテルを想定していた(アインシュタイン、「エーテル」、サイドライツ (メシュエン、1922年)、 15-18頁)。 ↑ Rowlands, Oliver Lodge (Liverpool UP, 1990), pp. 159–60 : 「ロッジ のエーテル実験は、 特殊相対性理論 の確立に至る歴史的背景の一部となっており、その意義は通常この文脈で理解されている。特殊相対性理論は、物理学からエーテルと絶対運動の概念の両方を排除したとされている。2つの実験が関係していた。1つはマイケルソンとモーリーの実験で、物体は静止したエーテルに対して運動しないことを示したものであり、もう1つはロッジの実験で、運動する物体はエーテルを引きずらないことを示したものである。相対性理論が重視されるにつれ、マイケルソン・モーリーの実験の方 がより重要であると見なされるようになり、ロッジの実験は、非定常で粘性のある遍在媒体という、最後の、そして可能性の低い可能性を排除する、いわば些細な問題となった。しかし、実際にはほぼ正反対だった可能性もある。マイケルソン・モーリーの実験は、絶対的なエーテルが存在しないことを証明したわけではないのだ。この実験はエーテルの運動を解明したが、静止エーテルが存在しないことを証明するものではなかった。その結果、そしてフィッツジェラルド=ローレンツ収縮は、たとえ実験が行われなかったとしても、ヘヴィ サイド の理論、あるいはマクスウェル の理論に基づいて予測できたはずである。この実験の意義は大きいものの、あくまで歴史的なものであり、事実に基づくものではない。一方、ロッジの実験は、もしエーテルが存在するならば、その性質は機械論者が想定していたものとは全く異なるものであることを示した。彼が常に存在を信じていたエーテルは、この研究の結果、全く新しい性質を獲得せざるを得なくなったのである。 ↑ 主にヘンドリック・ローレンツ とアンリ・ポアンカレは 電磁気学理論 を修正し、多かれ少なかれアインシュタインより先に特殊相対性理論を発展させた(オハニアン『アインシュタインの誤り 』 281-285頁)。しかし、自由思想家であるアインシュタインは、さらに一歩進んで、エーテルを用いずに、より優雅にそれを述べた(トレッティ『物理学の哲学 』 180頁)。 1 2 Tavel、『現代物理学』 (ラトガース大学出版局、2001年)、pp.、66。 ↑ アインシュタインがブラウン運動を説明した直後に導入された特殊相対性理論は、慣性 運動、つまり加速していない運動の場合にのみ成り立ちます。慣性とは、速度の変化(加速または減速)や方向の変化によって加速を受けない物体の状態であり、速度と方向の合計である一定の速度 を示します。 1 2 3 Cordero、 EPSA科学哲学 (Springer、2012)、 pp. 29–30。 ↑ エーテルなしで絶対光速を説明するために、アインシュタインは、電磁場を運動する物体は長さの収縮 と時間の遅れ を経験するとモデル化しました。これは、ローレンツ とポアンカレ がすでにローレンツ・フィッツジェラルド収縮 とローレンツ変換 としてモデル化していたものですが、エーテルの動的 状態を仮定していました。一方、アインシュタインの特殊相対性理論は単に運動学的 であり、因果的な機械的説明を仮定せず、単に位置を記述するだけで、時計や棒などの測定装置をどのように調整するかを示しました。(オハニアン、『アインシュタインの間違い』 、 281~285ページ)。 ↑ オハニアン、『アインシュタインの間違い』 (WWノートン、2008年)、 281~285ページ。 ↑ ニュートンの理論は絶対的な空間と時間 を必要とした。 ↑ Buchen、「1919年5月29日」、 Wired 、2009年。Moyer、「革命」、 Studies in the Natural Sciences (Springer、1979年)、55ページ。Melia、 Black Hole (Princeton UP、2003年)、 83~87ページ。 ↑ クレリンステン、『アインシュタインの陪審員』 (プリンストン大学出版局、2006年)、 28ページ。 1 2 3 1925年から1926年にかけて、ヴェルナー・ハイゼンベルク とエルヴィン・シュレーディンガーは 、それぞれ独立して、しかしほぼ同時に量子力学を発展させた(Zee in Feynman, QED 、 p. xiv)。シュレーディンガーは波動力学 を導入し、その波動関数は 偏微分方程式 によって識別され、現在ではシュレーディンガー方程式 と呼ばれている(p xiv)。不確定性原理 も述べたハイゼンベルクは、マックス・ボルン とパスカル・ジョルダン とともに、量子状態 に作用する演算子 についてやや紛らわしいことに言及した行列力学 を導入した(p xiv)。因果的かつ機械的に説明的な ものとして捉えると、この2つの形式主義は明確に矛盾するが、経験的に は、つまり解釈 に使用されず、単なる形式主義 として捉えると、区別がつかない( p. xv)。 1941年、ニュージャージー州プリンストン の酒場で開かれたパーティーで、訪問中の物理学者ハーバート・ジェーレがリチャード・ファインマンに、1932年に ブラケット記法を 開発したポール・ディラック が提案した別の形式論について(p xv)。翌日、ファインマンはディラックが提案したアプローチを履歴の総和 、経路の総和 、または経路積分 として完成させた(p xv)。ファインマンは、このアプローチ(粒子が実際にすべての経路をたどり、粒子の最も効率的な経路を除いて互いに打ち消し合うかのように、粒子がたどる可能性のあるすべての経路を合計する)は不確定性原理を排除すると冗談を言った( p. xvi)。経験的に等価なシュレーディンガーの波動形式論、ハイゼンベルクの行列形式論、ファインマンの経路積分形式論はすべて不確定性原理を取り入れている(p xvi)。 追加の形式化に対する特別な障壁はなく、それらは開発され広く普及することは可能であったが、単に開発されてこなかっただけである( p. xvii)。しかし、特定の物理分野、特定の問題においては、3つの形式化のうちの1つが他のものよりも扱いやすい場合がある( pp. xvi–xvii)。1960年代までに、経路積分形式化は事実上使用されなくなり、行列形式化が「標準的」となった( p. xvii )。1970年代には、経路積分形式化が「華々しい復活」を遂げ、 QFT からの予測を行う主要な手段となり、ファインマンを神秘的なオーラへと押し上げた( (18ページ)。 1 2 Cushing, Quantum Mechanics (U Chicago P, 1994), pp. 113–18 . 1 2 シュレーディンガーの波動力学 では、電子 の電荷が空間全体に広がる波形 として提示され、後に電子が空間全体に確率的に現れるが、どこにも確実には現れず、 最終的に決定論的な波形を構築するものとして再解釈された。ハイゼンベルクの行列力学では、 量子状態 に作用する演算子 について混乱を招くような議論が。リチャード・ファインマンは 、量子力学の経路積分 形式を導入した。これは、粒子が考えられるすべての経路を移動し、互いに打ち消し合い、最も効率的な1つの経路だけを残すものとして解釈でき、ハイゼンベルクの行列 形式とシュレーディンガーの波動力学 と予測的に同一である。 ↑ Torretti, Philosophy of Physics (Cambridge UP, 1999), pp. 393–95 . ↑ Torretti, Philosophy of Physics (Cambridge UP, 1999), p. 394 . 1 2 3 Torretti, Philosophy of Physics (Cambridge UP, 1999), p. 395 . ↑ 強い力の認識により、マンハッタン計画は日本に投下された リトルボーイ とファットマン を開発するが、弱い力の影響はその後に現れた放射性降下物 によって様々な健康被害をもたらした。 1 2 3 4 5 6 Wilczek、「エーテルの持続性」、 Phys Today 、1999; 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(2014). "The Standard Model as a Low-energy Effective Theory: What is Triggering the Higgs Mechanism?". Acta Physica Polonica B . 45 (6): 1167. arXiv : 1304.7813 . Bibcode : 2014AcPPB..45.1167J . doi : 10.5506/APhysPolB.45.1167 . S2CID 53137906 . 我々は、 SMを、 プランク長 を「微視的」長さスケールとして、 プランクスケール に位置する未知の物理システム(これを「エーテル」と呼ぶことができる)の低エネルギー有効出現 として理解している。カットオフは非常に大きいが、いずれにせよ有限であることに注意されたい。 1 2 ウィルチェック著『存在の軽さ』 (ベーシックブックス、2008年)、第8章「グリッド(エーテルの持続性)」、 73ページ:「自然哲学にとって、 QCD から学ぶ最も重要な教訓は、私たちが空虚な空間と認識しているものが、実際には世界を形作る強力な媒体であるということである。現代物理学におけるその他の発展は、この教訓を強化し、豊かにしている。後ほど、現在の最先端分野を探求する中で、『空虚な』空間を豊かでダイナミックな媒体として捉える概念が、力の統一を達成する方法についての私たちの最良の思考をどのように支えているのかを見ていくことになるだろう。」 ↑ 質量エネルギー等価性は、 E = mc² という 式で定式化されます。 ↑ アインシュタイン、「エーテル」、サイドライツ (メシュエン、1922年)、 13ページ:「[特殊相対性理論によれば、物質と放射線はどちらも分布したエネルギーの特殊な形態であり、重さのある質量はその孤立性を失い、特殊な形態のエネルギーとして現れる。」 ↑ Braibant、Giacomelli、Spurio著『粒子と基本相互作用』 (Springer、2012年)、 2ページ:「エネルギーが質量に変換される過程により、2つの高エネルギー粒子の衝突で任意の粒子が生成され得る」。 ↑ ブライアン・グリーンは 次のように説明しました。「人々はLHCの 内部で何が起こっているのかについて誤ったイメージを持っていることが多く、私もその誤解を助長してきた一人です。この装置は粒子を粉々に砕いて内部を見るために粒子同士を衝突させるのではありません。むしろ、極めて高いエネルギーで粒子を衝突させるのです。アインシュタインの有名な方程式E=mc²により、 エネルギーと 質量は同一であるため、衝突の結合エネルギーは質量、つまり衝突する陽子のどちらよりも重い粒子に変換できます。衝突に関わるエネルギーが大きければ大きいほど、生成される可能性のある粒子は重くなります」[Avent、「The Q&A」、エコノミスト 、2012年]。1 2 3 クールマン、「物理学者たちの議論」、サイエンティフィック・アメリカン 、2013年。 ↑ ニュートンの『プリンキピア』は 絶対空間と絶対時間を推論し、エーテルを省略し、ニュートンの万有引力の法則によって 遠隔作用 (宇宙全体に瞬時に及ぶと想定される重力)を形式化したが、ニュートンの後期の著作『光学』 では、物体の物質を結合するエーテルが導入された。エーテルは物体の外側でより密度が高く、空間全体に均一に分布しているわけではなく、一部の場所では凝縮しており、それによって「エーテルの精霊」が電気、磁気、重力を媒介するとされた。(ウィテカー著『エーテルと電気の理論の歴史』 (ロングマンズ・グリーン社:1910年)、 17~18ページ) ↑ Norton、「因果関係を民俗科学として」、Price & Corry 編『成熟した因果関係、物理学、そして現実の構成』 (オックスフォード大学出版局、2007年)、特に12ページ。 ↑ Fetzer、第3章、Fetzer編『科学、説明、合理性』 (オックスフォード大学出版局、2000年)、 111ページ。
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