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科学的形式主義は、科学の表現に対する一連のアプローチであり、特に物理科学において、科学的方法の重要な部分と見なされています。
形式主義のレベル
科学的形式主義には複数のレベルがあります。最も低いレベルでは、科学的形式主義は、情報を提示する記号的な方法を扱います。このレベルで科学理論の形式主義を達成するには、明確に定義された一連の公理から始め、そこから形式体系が続きます。
しかし、より高いレベルでは、科学的形式主義には公理自体の考慮も含まれます。これらは、オントロジーの問題として見ることができます。たとえば、形式主義のより低いレベルでは、 「存在」と呼ばれる特性を定義できます。しかし、より高いレベルでは、細菌が存在するのと同じ意味で電子が存在するかどうかという問題は、まだ解決される必要があります。
事実に関する実際の形式理論がいくつか提案されている。[1]
現代物理学では
20 世紀の科学の風潮により、これらの疑問が再び浮上しました。アイザック ニュートンの時代からジェームズ クラーク マクスウェルの時代にかけて、これらの疑問は眠ったままでした。つまり、物理科学は連続体の説明として実数の地位と、原子とその構造に関する不可知論的な見方に頼ることができたのです。1925年頃以降、支配的な物理理論となった量子力学は、両方のタイプの疑問を提起する形で定式化されました。
ニュートンの枠組みでは、確かに、与えられる答えにはある程度の安心感がありました。たとえば、地球は本当に太陽の周りを回っているのかという疑問を考えてみましょう。地球の軌道を計算するのに適した基準系では、これは数学的であると同時にトートロジー的な発言でもあります。ニュートン力学は、太陽が地球の周りを回っているのが、地球上の天文学者に実際に見えるのと等しく事実ではないのかという疑問に答えることができます。ニュートンの理論には、慣性という基本的な固定された基準系があります。「正しい答え」は、慣性基準系の観察者の視点が優先される、つまり、他の観察者は、慣性系に対する加速のアーティファクト（慣性力）を見るというものです。ニュートンより前に、ガリレオがコペルニクスの 太陽中心モデルから結果を導き出しました。しかし、彼は現象を保存する古い「記述」の下で、自分の研究を（事実上）科学的形式主義と呼ぶことを余儀なくされました。権威に反することを避けるために、太陽中心モデルの楕円軌道は、現実の実際の説明ではなく、計算のためのより便利な手段であると言えるかもしれません。
一般相対性理論では、ニュートンの慣性系はもはや優遇されない。量子力学では、ポール・ディラックは、物理モデルは、日常の物体の馴染みのあるスケールで使用している言語に匹敵する言語で微視的な物理学を理解できるようにする意味構造を提供するために存在するのではないと主張した。多くの理論物理学者が採用している彼の考え方は、良いモデルは実験的にテストできる物理量を計算するためにそれを使用する能力によって判断されるというものである。ディラックの見解は、バス・ファン・フラーセンが構成的経験主義と呼ぶものに近い。[2]
デュエム
関連する問題を真剣に受け止めた物理学者に、20世紀初頭に執筆活動を行ったピエール・デュエムがいる。彼は、理論物理学の場の理論に機械的-物理的解釈を求めるという、英国的特徴と彼が考えるアプローチについて、詳細な分析を著した。これは、後にディラック（自身も英国人）が反論することになる内容を正確に表現したものだった。デュエムが指定した国民的特徴をあまり真剣に受け止める必要はない。なぜなら、彼は抽象代数、すなわち四元数の使用も（フランスやドイツではなく）英国的特徴であると主張したからである。あたかも古典的な解析手法のみの使用がいずれにせよ重要であるかのように。
デュエムは現象の保存についても書いている。コペルニクス革命の「現象の保存」（ギリシャ語：σῴζειν τὰ φαινόμενα, sozein ta phainomena [3]）[4] [5]と説明の提供[6]の論争に加えて、デュエムにインスピレーションを与えたのはトマス・アクィナスであり、彼は偏心円と周転円について次のように書いている。
理性は、ある点を確定するために 2 つの方法で用いられる。第一に、ある原理の十分な証明を提供する目的である [...]。理性は、原理の十分な証明を提供するためではなく、すでに確立された原理を、その結果の一致を示すことによって確認するために用いられる。天文学では、偏心円と周転円の理論は確立されていると考えられている。なぜなら、それによって天体の動きの感覚的な現象を説明できるからである ( possunt salvari apparentia sesibilia )。しかし、この証明が十分であるかのようには考えられず、他の理論で説明できるかもしれない。 [...] [7]
物理学における現象の物理的解釈（一般的な言語や古典的なアイデアや物理的実体によるもので、存在論的または準存在論的な意味で検討されているが）は、その現象の理解や妥当性にとって究極的または必要条件ではないという考え方は、現代の構造的実在論による科学観にも現れている。[8]
ベラルミーノ
ロバート・ベラルミンは地動学者 パオロ・アントニオ・フォスカリーニに次のように書いた: [9]
また、太陽が中心にあり、地球が天にあると仮定することで外見を保てることを証明することと、実際に太陽が中心にあり、地球が天にあることを証明することは同じではありません。最初の証明は可能かもしれないと私は信じていますが、2 番目の証明については非常に大きな疑問を抱いています...
現代の物理学者ピエール・デュエムは、「少なくともある点では、天文学の理論は単に『見かけだけを残す』だけで、『実際に何が起こっているか』を必ずしも明らかにするものではないという理由で、『地球の運動の厳密な証明』の可能性を否定することで、ベラルミーノはガリレオよりも優れた科学者であることを示したと示唆している」[10]
参照
注記
- ^ 「事実 > 文献におけるいくつかの形式理論 (スタンフォード哲学百科事典)」. plato.stanford.edu . 2018年4月19日閲覧。
- ^ Monton, Bradley; Mohler, Chad (2018年4月19日). Zalta, Edward N. (編). The Stanford Encyclopedia of Philosophy. Metaphysics Research Lab, Stanford University . 2018年4月19日閲覧– Stanford Encyclopedia of Philosophy経由。
- ^ 古代の見解（キリキアのシンプリキオスがプラトンに帰した）仮説、理論、現象、科学者、またはより歴史的に正確に言えば（古代の）天文学者が何のために、何をすべきかについて。ジェミノス・ オブ・ロードス、ジェームズ・エバンス、JL・バーグレン（2006年）を参照。「10. ギリシャ天文学における現実と表現 仮説と現象」。ジェミノスの現象入門：ヘレニズム時代の天文学概観の翻訳と研究。プリンストン大学出版。pp. 49–51。ISBN 9780691123394。 ここで、「現象を除けば」という表現が使われている現存する最古のテキストは、紀元1世紀のプルタルコスの『月の球面の顔について』のみである。したがって、プルタルコスの『月の球面の顔について』（ギリシャ語版）923a（または英語版）も参照のこと。ペルセウス プロジェクト
- ^ 参照：Duhem, Pierre (1969)。 『現象を救うために、プラトンからガリレオまでの物理理論の考え方に関するエッセイ』シカゴ：シカゴ大学出版局。OCLC 681213472 。（抜粋）。
- ^ 参照。アンドレアス・オシアンデルによる、コペルニクスの『軌道回転体セレスティウム』へのアド・レクトレムの紹介。
- ^ ピエール・デュエムは、「ケプラーは、疑いなく、その伝統」、すなわち、物理理論が単に「現象を保存する」だけでなく説明も提供するという実在論の伝統の、最も強力で最も著名な代表者である」と考えている。
- ^ Summa Theologica、I q. 32a. 1 広告 2
- ^ レディマン、ジェームズ（2018年4月19日）。ザルタ、エドワードN.（編）。スタンフォード哲学百科事典。スタンフォード大学形而上学研究室。 2018年4月19日閲覧– スタンフォード哲学百科事典経由。
- ^ ベラルミーノが1615年4月12日にガリレオに宛てた手紙、ガリレイ、ガリレオ、モーリス・A・フィノッキアーロ（2008年）に翻訳。ガリレオの本質。インディアナポリス、インディアナ州：ハケット出版、pp. 146-148 。 2013年10月25日閲覧。
- ^ *マクマリン、エルナン (2008)。「ロバート・ベラルミーヌ」。ギリスピー、チャールズ (編)。科学人物辞典。スクリブナー & アメリカ学術協会。