Hans Halvorson Physics, Logic, Philosophy

Ugeseddel 4: Videnskabelig forståelse og matematisering

Hvad vil det sige at forstå noget i fysikken? Er forståelse overhovedet et videnskabeligt mål — eller er det tilstrækkeligt at kunne forudsige resultaterne af eksperimenter?

Disse spørgsmål er ikke nye. Men de er heller ikke blot historiske. Matematiseringen af fysikken — fra Newton over Maxwell til kvantefeltteori — har gentagne gange skabt spændinger: nye teorier gav enormt præcise forudsigelser, men til prisen af, at de fysiske billeder og mekaniske forklaringer, som ældre videnskabsmænd havde regnet for selve forståelsen, forsvandt. Er det, vi kalder forståelse, så blot en vane, der kan afvennes?

I løbet af denne uge etablerer vi en ramme for at tænke over videnskabelig forståelse (De Regt og Dieks), og vi tester den på et historisk hårdt tilfælde: hvad skete der med forståelsen, da matematikken overtog fysikken?

Forelæsning — ved Hans Halvorson

Læs dette inden forelæsningen:

  • De Regt og Dieks (2005): A contextual approach to scientific understanding
  • Gingras (2001): What did mathematics do to physics?

Øvelser

Fremlæggelser

Ugens to grupper fremlægger: De Regt og Dieks’ forståelsesteori

Gruppeopgave

De Regt og Dieks forsøger at genoplive begrebet forståelse som et epistemisk relevant mål for videnskaben — på trods af at filosoffer som Hempel afviste det som rent psykologisk. Oplægget skal dække følgende:

  1. Hvad er forskellen på at vide at og at vide hvorfor? Og hvad er så forståelse — er det en tredje kategori?
  2. Forklar De Regt og Dieks’ to kriterier: CUP (Criterion for Understanding Phenomena) og CIT (Criterion for the Intelligibility of Theories).
  3. CIT siger, at en teori er intelligibel, hvis man kan genkende dens kvalitativt karakteristiske konsekvenser uden at udføre eksakte beregninger. Er dette kriterium forudindtaget til fordel for intuitiv, billedlig forståelse på bekostning af matematisk forståelse? Kan man have matematisk forståelse af en teori, selv om man ikke kan visualisere den?
  4. De Regt og Dieks hævder, at kausalitet og visualiserbarhed er redskaber for forståelse, men ikke nødvendige betingelser. Hvad ville en kartesiansk fysiker sige til dette? Har De Regt og Dieks et godt svar?

Plenumopsamling

Matematisering og forståelse

Gruppeopgave

Yves Gingras beskriver de virkninger, som matematiseringen har haft på praksis inden for fysik. Diskuter følgende spørgsmål:

  1. Gingras skelner mellem tre typer af konsekvenser af matematisering (s. 385). Hvilke tre betegnelser bruger han, og hvad dækker de?
  2. Den forrige generation af fysikere kritiserede Newtons mekanik for at introducere kræfter, der virker på afstand uden en mekanisk forklaring. Matematiseringen muliggjorde Newtons teori — men til prisen af en mekanisk forklaring på tyngdekraften. Gingras beskriver dette som et ontologisk tab. Er det et tab af forståelse i De Regt og Dieks’ forstand — eller bare en ændring i, hvad vi forventer af forståelse?
  3. Hvilken effekt havde matematiseringen på diskussionen af fysik blandt dem uden matematisk uddannelse — og på selve spørgsmålet om, hvad en god forklaring er?
  4. Gingras antyder, at matematiseringen afskærer ikke-specialister fra at deltage i fysikkens diskussioner. Er det et problem — og for hvem?

Plenumopsamling