世界观 现代人必须要懂的科学哲学和科学史(原书第2版)

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在前言中,德威特教授介绍了本书的结构:正文共29章,分为三个部分,每个部分各有侧重。 P12

然而,这又是一本不那么困难的书,德威特教授的论述深入浅出,通过大量运用实例、比喻、类比等,把许多抽象难懂的科学知识转化成了贴近日常生活经历的体会,在体会中理解科学的原理。 P13

总之,这是一本值得一读的书。 P14

这个领域涉及某些最深奥、最困难同时又最基础的问题。 P15

最能让我感到欣慰的莫过于看完这本书后,你会去书店,或者打开电脑里的浏览器,下单购买那些能让你进一步研究这些话题的书籍。 P16

随着对这些发现和发展的探讨,我们将会看到,它们令西方世界几乎所有人从小到大所接受的某些核心观点产生了重大改变。 P17

然而,我还是会鼓励你至少快速浏览一下第1章、第3章、第4章和第8章。 P18

这些话题将为我们在第二部分和第三部分中的讨论提供必要的背景知识。 P19

不过,我们将从对这个概念相对简单直接的描述开始。 P20

要理解亚里士多德世界观,从亚里士多德自己的观点开始会比较容易。 P21

(7)每种基本元素的基本性质都通过这一元素的运动趋势表现出来。 P22

)(13)在月下区,一个运动的物体会自然趋于静止,原因要么是组成这一物体的元素到达了其在宇宙中的自然位置,要么是这些元素被其他东西(比如地球表面)阻止,不能继续向其在宇宙中的自然位置运动。 P23

当我说这些观点并非随机时,我的另一层意思是这些观点组成了一个相互关联、环环相扣的观点体系。 P24

一块拼板与其旁边的拼板相互咬合,旁边的这块拼板又与旁边的拼板咬合,以此类推。 P26

如果要用实例说明亚里士多德的不同观点如何相互拼合,可以拿“地球是宇宙中心”的观点作为例子。 P27

比如,亚里士多德认为宇宙中有五大行星(不包括太阳、月球和地球)。 P28

简言之,在这个例子里,试图替换哪怕一个观点都需要替换与其相互联结的所有观点,而这种情况通常需要建立一个全新的观点拼图。 P29

举个例子,在这个时期的多个时点上,犹太教、基督教和伊斯兰教的哲学神学家都把亚里士多德世界观与宗教信条进行了融合。 P30

正如我们在前面探讨过的,在亚里士多德世界观的拼图中,我们不能在不替换几乎所有其他拼板的情况下,只是简单地把“地球是宇宙中心”的这块拼板替换掉。 P31

这些观点和其他上千条观点共同组成了牛顿世界观。 P32

证据我们已经花了很多笔墨来探讨观点,假设人们秉持其观点都是有理由的,也就是说,我们似乎会有些证据来支撑我们的观点。 P33

但是,跟直接证据相比,你的证据更像是下面这样:让自己试着有那么一会儿认为地球不是围绕太阳运转的。 P34

换句话说,我们之所以秉持这样的观点主要是因为它们可以跟我们的世界观拼合在一起。 P35

但是设想一下,如果我们从小到大接受的都是亚里士多德世界观,那么亚里士多德的观点也同样会看起来像常识。 P36

在本书快要结束的时候,我们将探讨某些新近的发现,这些发现表明在我们的世界观中,某些部分可能真的会被证明是一种错误的看待世界的方法。 P37

一个似乎传播非常广泛的观点是,事实的累积是一个相对直接的过程,而科学的功能(在很大程度上也可以说是科学的主要目的),是提供正确的理论来解释这些事实。 P38

那么,我们的观点与那些观点相比有什么不同呢?如果我们关于地球的观点确实是真的,亚里士多德世界观的观点确实是假的,那又是什么决定了一个观点为真而另一个观点为假?或者,更概括地说,什么是真理?对于这个问题,通常的答案都是“事实是使一个观点为真的因素”。 P39

再来想想历史,或者我们现在所处的这个时代,这两者都包含各种各样的事件,比如战争、暗杀、宗教迫害等,它们之所以发生,大都是因为人们深信某些特定的观点是真的,而其他观点是假的。 P40

关于真理的一个核心认识论问题是,我们通过什么方式知道了哪些叙述和观点是真的?这是个重要的问题,但是,再次说明一下,这并不是我们现在所关心的核心问题。 P41

我们将把第一类理论称为真理符合论,而把第二类称为真理融贯论。 P42

真理符合论里所使用的“现实”,不是“你的现实”“我的现实”“心理学家蒂莫西·利瑞的现实”,也不是某个受致幻药影响的熟人的现实,或者任何类似的现实。 P43

让我们再回过头来想想第1章讨论世界观时用到的拼图的比喻。 P44

举个例子,如果我们关注的是某个人的观点,那么这可能就是个人主义融贯论。 P45

史蒂夫发自内心坚定不移地相信月亮与地球之间的距离要大于太阳与地球之间的距离,月亮上有人居住,月亮上常常会有派对或其他狂欢盛宴。 P46

毕竟,按照这个理论,真的观点是能反映事物现实情况的观点,有什么能比这个说法更自然呢?然而,关于这一说法的某些思考却表明真理符合论面临一些难题。 P47

然而,请注意,类似机制对其他感官也同样适用。 P48

这些推论中最重要的一个是,这个观点意味着我们每个人从某种意义上来说与这个世界都是隔绝的。 P49

正如我们刚刚讨论过的,要评估感官提供的表征是否准确,我们需要把这些表征和表征所代表的事物进行对比。 P50

要评估视觉表征的准确性,萨拉需要把表征和这个表征所代表的事物进行对比,而不是与其他表征对比。 P51

电影的时代背景设定在未来的24世纪末,在这个时代,如果一个人想去旅行却负担不起旅费,那么他有一个更便宜的选择,那就是把旅行的体验植入自己的大脑中。 P52

总之,萨拉没有办法确定现实到底是什么样子的。 P53

一点提醒注意,不要误解上述讨论的关键点。 P54

所以对我的朋友史蒂夫(前面提到过)来说为真的观点与对我来说为真的观点是不同的。 P55

对于问题(1),假设萨拉被成功构陷了一项她并没有犯过的罪行。 P56

根据这一真理论,一个观点是否为真,关键在于它是否可以与西方科学家所秉持的整体观点集合拼合在一起。 P57

总结一下,个人主义融贯论似乎会陷入一种让人无法接受的相对主义。 P58

在我们看来,笛卡尔所采用的论证方法可能有点像对确定性进行“石蕊测试”。 P59

顺带提一下,严格来说,“我思,故我在”这个说法并没有出现在《沉思录》中,但确实在笛卡尔的其他著作中出现过。 P60

可以肯定地说,笛卡尔找到的可以完全确定的观点非常少(可能只有一个),并且后来被证明,这些观点所构成的基础太小了,人们无法在其上进行知识构建。 P61

在接下来的一章中,我们将探讨另一个相关的,同样也很复杂的话题,这个话题将会涉及围绕“事实”这个概念的诸多命题。 P62

毫无疑问,事实与科学,彼此之间紧密相连。 P63

这一类以观察为基础的事实,通常被称为经验事实。 P64

你关于书桌上铅笔的观点是基于直接的、经过观察得来的证据,而“抽屉里有一支铅笔”的观点不可能基于任何直接的、经过观察得来的证据。 P65

从古希腊时代起,到17世纪早期,人们普遍相信行星(以及天空中的其他物体)都在沿正圆轨道做匀速运动。 P66

这一类事实,也就是人们深信不疑的一些观点,在很大程度上依赖于对我们所生活的世界的哲学性/概念性认识,我通常称之为“哲学性/概念性事实”。 P67

也就是说,我们秉持这大多数观点的原因,一方面是有经验性的、经过观察得来的证据,另一方面是这些观点能与我们的整体观点拼图拼合在一起。 P68

这些需要归纳描述的观点并不仅仅是假说。 P69

总之,这些可用的术语都不是非常合适。 P70

我们的前人关于正圆事实和匀速运动事实的观点后来被证明是错误的,但是这些观点并不幼稚。 P71

但是,我们希望,它们大多数可以经得起时间的考验,可以被证明至少或多或少有些正确的部分。 P72

当然,我们也将会研究相反的那一面,也就是与可以证明理论有误的证据和推理模式相关的命题。 P73

因此,预计将于1919年5月发生的日全食为验证这一预言创造了一个机会。 P74

|不证实推理|要理解不证实推理模式,通过一个具体的例子仍然是最简单的方法。 P75

|归纳推理和演绎推理|证实推理是一种归纳推理,而不证实推理则是一种演绎推理。 P76

今年,这支队伍的水平与以前相比并没有多大变化,大学男子篮球联赛赛制也没有发生重大改变。 P77

这就是演绎推理论证过程的特点:在一个好的演绎推理过程中,真的前提条件就保证了真的结论。 P78

人们都认可爱因斯坦的理论预言了恒星光线的弯曲,以及日全食将为观察这样的光线弯曲提供一个机会。 P79

如果不可能证明(同样从“证明”这个词最严格的意义上来说)某个理论是正确的,那么是不是至少有可能证明某些理论是不正确的?乍看之下,答案似乎是肯定的。 P80

所以 烧杯里的样本就不是乙醇。 P81

我们将会看到,下面这个示意图可以更准确地表现不证实推理模式:如果T,且A1,A2,A3,…,An,那么OO是不正确的所以 T是不正确的,或者A1是不正确的,或者A2是不正确的,或者A3是不正确的……或者An是不正确的。 P82

在冷聚变理论的例子里也同样出现了关于辅助假设的这种情况(现在这个情况仍然存在)。 P83

这不仅仅是个观点,有时确实是更合理的做法。 P84

所以,总结一下,同时重申一下本章的要点,科学领域里(在日常生活中同样)的证据和推理都出人意料地复杂。 P85

奎因-迪昂论点是现代科学哲学中较为人熟知的观点之一,仅凭这一个原因,就值得我们进行研究。 P86

在这一部分中,我们将研究与奎因-迪昂论点相关的三个关键点,也就是(借用奎因的一个说法)我们的观点并不是单独而是作为整体来面对“经验的裁判”;通常不存在可以用来判断两个竞争理论中哪一个正确的“关键性实验”;非充分决定性的概念,也就是现有可用的数据,通常不足以让人们找到唯一正确的理论。 P87

相反,被验证的都是一系列观点,如果实验结果与预期不同,那么这一系列观点中的任意一个都可以被摒弃或修改。 P88

如果面对与我们所秉持观点相悖的证据,那么任何观点,包括核心观点,都不可能免受修改。 P89

理想的情况是,由于两个理论的预言相互矛盾,这样一个实验至少可以证明其中一个理论是错误的。 P90

对奎因-迪昂论点的这个方面还存在另一种解读,那就是认为这个论点的这个部分所表达的观点是,任何实验结果,无论是什么,都可以与任意一个理论相吻合,这个表述更强有力,也更具争议。 P91

简言之,很多相互竞争的理论通常都可以与所有现有证据相吻合。 P92

总之,让我们再思考一下与奎因-迪昂论点相关的关键命题,也就是理论的不充分确定性、“假设通常不是孤立地接受验证”的观点,以及“关键实验通常不可能实现”的概念。 P93

在前面几章中,我们讨论了证实和不证实推理、事实的性质,在本章前面的小节里,我们又研究了围绕奎因-迪昂论点的几个命题,基于这些讨论,我们有理由怀疑上面概括出的方法是否真的像其通常被描绘的那样直接明确。 P94

因此,对亚里士多德的方法进行探讨将让我们了解在西方历史大部分时间内占主导地位的科学方法,同时也会让我们很好地理解在探求必定为真的科学知识时,都会面临的基础性问题。 P95

前面给出的论证过程包含两个前提和一个结论,像这样的论证过程被称为三段论。 P96

确实,这就是亚里士多德设想中得到一个完整的科学解释的过程。 P97

(顺带提一下,在19世纪,非欧几里得几何学的发现让人们开始对“讨论这样的公理在任何意义上都是‘真的’是否还有意义”产生了严重怀疑。 P98

你可能会猜测,我们在前面提到过的问题,也就是找到得到一致认可且必定为真的起始点的问题,将会是所有类似方法的通病。 P99

因此,笛卡尔可能找到了至少一个(大体上说)得到一致认可的、必定为真的观点作为起始点。 P100

借用波普所使用的一个例子,也就是弗洛伊德的精神分析法,波普认为这个理论所做出的“预言”已经非常概括化,几乎任何一个事件都可以被解读为证实了这个理论。 P101

以上是对波普观点相当简略的一个概述,但已经足以让人对波普所青睐的方法有所理解。 P102

让我们再快速讨论一点:假设演绎法所关心的通常不是假设本身是如何形成的,而是对假设进行辩护或证实。 P103

同样地,假设演绎法,归根结底也就是证实和不证实推理,在科学中毫无疑问扮演了一个重要角色。 P104

这些话题也从某种意义上提供了一个插曲,因为它们与本书第一部分中讨论的其他话题不同,并不是我们在后续章节的讨论中所必需的背景材料。 P105

|休谟的归纳问题|大卫·休谟(1711—1776)显然是第一个发现归纳推理具有令人困惑的一面的人,他的发现现在通常被称为休谟的归纳问题。 P106

重申一下,几乎所有推理过程都包含隐含的前提,而且这一点并没有特别出人意料或不同寻常之处。 P107

具体来说,休谟发现这种推理包含下面这种隐含而又关键的前提:未来会继续像过去一样。 P108

换句话说,如果“未来将继续像过去一样”是不正确的,那么过去的经验对未来就没有指导意义,因此,对未来的推理就不可信了。 P109

简言之,在我们过去的经验中,每一天或多或少都与前一天是相像的。 P110

然而,上面这个推理显然是个循环,也就是说,它把整个推理过程试图建立的结论当作了前提之一。 P111

|亨普尔的乌鸦悖论|卡尔·亨普尔(1905—1997)是20世纪很有影响力的一位哲学家,主要研究领域为科学哲学。 P112

亨普尔指出,当我们试图找出概括性观点的逻辑结构时,困惑就产生了。 P113

同样地,这个陈述本身并不必然是问题或困惑。 P114

|古德曼的绿蓝问题|前面讨论过的休谟的归纳问题,现在有时被称为归纳的“旧”谜题,与由尼尔森·古德曼所提出的归纳的“新”谜题相对应。 P115

但是,现在请注意,到目前为止我们所见到过的绿宝石都是绿色的,而且都是在2020年1月1日前被首次发现的。 P116

这些答案中没有一个能经得起推敲。 P117

理解了这一点,我会鼓励你把这些问题放在心中,反复思考一段时间。 P118

然而,实际上,它们可以变得非常复杂,尤其是当运用在现实生活中的实例上时。 P119

假设乔伊相信地平说理论,而且,不管出现什么样的证据表明这一理论是错误的,乔伊总能绕过这些证据,继续相信地平说理论。 P120

地平说本身并不具备什么因素使不可证伪性成为其本身固有的性质。 P121

当然,在问题刚一出现时就放弃某个理论并不合理,但是另一方面,对某些理论来说,当证明这些理论不正确的证据达到一定数量时,继续坚持这些理论就不那么合理了。 P122

这里要说明的是,最开始,摒弃一些辅助假设而继续坚持冷聚变理论是合理的。 P123

同样值得注意的是,从史蒂夫的角度来看,他把自己所相信的理论当作是可证伪的。 P124

换句话说,我和史蒂夫各自的观点拼图对我们把什么样的证据当作是有意义的证据产生了深远的影响,而这反过来又会深刻影响我们关于“是谁认为自己的理论不可证伪”这个问题的看法。 P125

要证明史蒂夫认为自己的理论不可证伪,我们需要考虑一系列相互关联的命题,比如,在经验证据和古代经文之间,哪个作为证据更合理。 P126

首先,我们将讨论与科学理论相关的两个命题,也就是预言和解释。 P127

相比之下,“解释”的含义最窄。 P128

解释这个概念(这里仍然是上面提到的最窄的含义)是一个相当直接明确且没有争议的概念,而围绕理解的命题就非常复杂和有争议了。 P129

而对现实主义者来说,事情恰恰相反,一个合理的理论必须不仅可以给出预言和解释,而且要反映现实事物的真实情况。 P130

火星围绕点A运行的圆形轨道就称为周转圆。 P131

所以,一方面,如果没有周转圆,托勒密体系(或者其他任意一个以地球为中心的理论)就无法得到认可,因为它无法给出适当的解释和预言。 P132

对一个生活在公元150年的工具主义者来说,“周转圆是真实存在的吗”这个问题并不重要。 P133

这样的混合态度并不少见。 P134

总之,在1550年到1600年间,托勒密体系和哥白尼体系和平共存。 P135

因此,接下来的疑问就会是真理的符合论和融贯论是否与工具主义和现实主义紧密相连。 P136

在这个转变的过程中,我们在第一部分中讨论过的命题,包括世界观、经验事实与哲学性/概念性事实、证实与不证实证据、辅助假设、可证伪性、工具主义、现实主义,彼此之间以一种有趣而又复杂的方式交织在一起。 P138

其中包括人们对宇宙物理结构的看法和对我们所居住在怎样的宇宙中的概念性观点。 P139

同样与人们通常所认为的不同的是,在亚里士多德世界观中,地球被认为是球形的,而不是平的。 P140

总之,我们关于火星的观点深受技术的影响。 P141

按照当时的标准,宇宙被认为是非常大的。 P142

让我们暂且用拟人的方式,从苹果树的角度来分析一下这个情况。 P143

一般来说,目的论解释就是从为实现一个目标、目的或功能的角度而给出的解释。 P144

请注意,这个演化论角度的描述并没有涉及任何目标、目的或功能。 P145

每个基本元素的天然目标都是要到达其在宇宙中的天然位置,这些天然目标解释了为什么物体会有它们所表现出来的行为模式。 P146

复杂一些的物体就具有更复杂的天然属性,但是基本情况是相同的。 P147

让我们把这一部分的要点总结一下:所有自然物体都有本质属性;本质属性是目的论的属性;本质属性决定了物体会有它们所展现出来的行为模式。 P148

本章的主要目标之一是说明尽管亚里士多德世界观中的观点与我们的观点非常不同,但仍然得到了强有力的支撑。 P150

我们将从对托勒密《至大论》的一些初步评论开始。 P151

那么,对我们前人的这个误解是如何变得如此普遍的?这是一个很有趣的问题,但这个问题偏离了我们在这里所关注的重点。 P152

【6】再举个例子,当我们向高山或任何地势高的地方航行时,不管是在什么时候,从什么方向出发,以什么角度前进,我们所能看到的目的地都会一点一点地增加,好像它们是从海里升起来的,而在此之前,由于水面的曲率,它们看起来像是淹没在水中。 P153

举个例子,托勒密指出如果地球是平的,我们应该会观察到太阳、月亮和星星在地球上不同地方升起的时间都相同,但是由于我们没有观察到这个现象,这就成了“地球是平的”这一观点的不证实证据。 P154

|地球是静止的|在17世纪以前,有很多很有力的理由让人们相信地球是静止的,也就是相信地球既不围绕另一个星体沿某个轨道运动,也不围绕其自身轴线旋转。 P155

常识论据请注意,我们是基于常识得出了地球静止的观点(我们的前人也是如此)。 P156

如果我们思考一下地球围绕太阳一年运转一圈的可能性,那么上面所描述的情形会变得更加夸张。 P157

这块卵石就放在我家前院,一动不动,只有外界力量移动它时,这块卵石才会移动。 P158

托勒密指出,下落的物体会垂直落到地球表面。 P159

概括一下,这个问题就是,当我们在运动的时候,向上竖直抛出一个物体,这个物体会落在我们身后,还是会沿弧线运动,然后重新落到我们手中,或落到我们手边的位置?面对这个问题时,大部分人都会选择图10-1所示的情形,而且确实,这似乎是关于运动的常识性观点。 P161

我们在第4章中讨论过,在不证实推理中几乎总是存在辅助假设。 P162

当托勒密指出恒星角距离看起来保持不变时,他所指的就是我们所说的恒星视差。 P163

假设我们晚上出门,仔细观察几颗恒星的位置,并把它们绘制出来。 P164

在继续阅读下面的内容之前,你可能会想暂停一下,看看自己是否可以找出这个论据中的关键辅助假设。 P165

认为宇宙巨大到无法想象,这对你和我来说并没有问题,不过这是因为这个观点与你我从小到大所接触的世界观能够拼合在一起。 P166

换句话说,地球中心论的观点是最直接明确的观点。 P167

这些物体都会向宇宙中心运动,因此,它们下落的轨迹所指向的就是宇宙中心。 P168

同时,正如我们在前面提到过的,最终亚里士多德世界观会被牛顿世界观所取代。 P169

在人们对宇宙看法转变的过程中,前面提到的几个理论都扮演了重要角色。 P170

托勒密、哥白尼、第谷和开普勒等人的理论都是天文学理论,所以这些理论必须解释和预言的相关事实,基本都与天文学事件相关。 P171

假设你所关注的是我们称为北斗七星的七个亮点的运动。 P172

如果你身处南半球,你将会看到不同的恒星(比如,北极星你就看不到了),不过恒星的运动模式与前面所描述的模式是类似的。 P173

在接下来的几个月中,太阳在东方地平线升起的点逐渐向北移动,直到3月22日或前后几天(也就是春分日,是春季的第一天),太阳几乎是在正东方升起,这一天白天和夜晚的时长几乎相等(由于某些复杂的原因,在春分日这一天,白天和夜晚的时长并不是完全相等的,这与主流观点相左,但我们在这里并不需要关注)。 P174

换句话说,相对于恒星来说,太阳每天所在的位置都会稍稍向东移动一点。 P175

不管月球在某天晚上处于哪个相位,从这一天起,经过稍多于29天的时间后,月球将再次处于这个相位。 P176

因此,一个相关联的问题是,关于行星,我们有哪些直接的、由观察得来的数据?换句话说,如果我们仅仅依靠直接的裸眼观察,那么关于行星的事实都有些什么?需要指出的第一点是,在任意一个确定的夜晚,我们称为行星的一个亮点与我们称为恒星的一个亮点看起来并没有显著的不同。 P177

这个不同点主要是基于这5个亮点的运动模式,但并不是它们在某一个夜晚的运动,而是经过许多夜晚形成的运动模式。 P178

任何一个适当的天文学理论都必须可以解释这些观察结果。 P179

在结束之前,还有最后几个关于行星的经验事实值得一提。 P180

举个例子,火星每两年会明显变亮一点。 P181

我们在第3章中对这两个事实进行过讨论,在这里,我们将对它们进行更详细的探讨。 P182

这条定律通常表述如下。 P183

为了便于讨论,我将把这个运动定律称为17世纪前运动定律。 P184

在我们的日常经验中,只有这些物体是始终在运动的,从来不会停止。 P185

只有一种运动来源本身不运动,而这种运动来源一般很难想得到,用例子来解释可能是最好的方法。 P186

在天空中,唯一会发生变化的是月球、太阳、恒星和行星的位置。 P187

我更喜欢将这个概念理解成一种自然的、内在的、目标导向的趋势。 P188

因为神明本身不运动但又是运动的来源,所以是“不运动的原动力”。 P189

毕竟,认为以太具有一种沿圆形轨道运动的内在性质是完全可以的,那么认为土元素也有类似情况,就不会存在固有矛盾。 P190

相比之下,以太被认为是一种特殊的、特别轻的(可能是没有重量的)元素。 P191

然而,伴随着这个解释的是“天体一定是沿正圆轨道做匀速运动”的概念。 P192

我们将从托勒密体系开始。 P193

至于经验事实,托勒密体系的表现尤其出色。 P194

或者换句话说,在托勒密之前,要对天文学事件进行预言,并没有任何合适的理论或方法,最多只有些大致框架。 P195

火星运动轨迹形成的圆形,也就是以点A为圆心的一个小圆圈,被称为周转圆。 P196

如果点B刚好与地球中心重合(也就是与系统中心重合),那么这个以点B为中心的半径更大的圆圈就将被称为均轮。 P197

周转圆-均轮系统非常灵活,因为只需要改变一下其中各组成部分的大小、运动速度和运动方向就可以产生大量不同的运动。 P198

回忆一下,我们在第11章中讨论过,逆行运动是指行星所进行的看似与其通常运动方向相反的运动。 P199

如果我们以地球为起点,画几条连续的视线穿过火星,这些视线所展示的就是在一段时间内,在夜空中,火星相对于恒星的位置(如图13-4所示)。 P200

不过,通过调整大小和速度(同时使用偏心圆,正如接下来所描述的),你可以得到火星向相反方向运动的现象,从而得出结论,也就是该模型准确预测和解释了火星会在何时进行逆行运动。 P201

第一种修改方式是在前面图13-1中的周转圆上引入一个额外的小周转圆。 P202

这种方式如图13-1所示。 P203

首先,请注意物体运动看起来的速度和方向取决于观察者从哪个角度来观察这个运动。 P204

问题是,如果采用以上两个答案中的任意一个,也就是说,如果认为火星的周转圆,其圆心相对于地球中心或者火星的偏心圆圆心做匀速运动,那么这个系统都行不通。 P205

那么,关于火星运动需要研究的主要内容,我们的讨论就到此为止了。 P206

尽管在托勒密死后的几百年间,其理论得到了修改,但都是些相对较小的修改,因此在接下来的1400年间,占主导地位的天文学理论实际上还是托勒密的理论。 P208

与在托勒密体系中一样,这个恒星球面就是宇宙最远的边界。 P209

哥白尼体系很容易就可以变得像托勒密体系一样复杂,而在预言和解释方面也没有比托勒密体系更好(或更糟)。 P210

同时,尽管哥白尼体系运用了周转圆,但只是为了利用周转圆所能提供的灵活性,而不是像托勒密体系那样用周转圆来解释逆行运动。 P211

在哥白尼体系中,描述其他外行星时,也就是描述木星和土星时,所需的设置与前面的示意图相似。 P212

然而,我们在前一章中讨论过,托勒密体系只是通过使用等距点这样一个相当勉强的概念才能与匀速运动事实相匹配。 P213

相比之下,哥白尼体系对逆行运动的解释则大为不同。 P214

木星和土星也都是相同的情况,也就是说,这些行星只有在大约与地球距离最近的时候才会进行逆行运动。 P215

从现实主义者的角度出发,哪个体系的宇宙模型更为可行回忆一下我们在前面对工具主义和现实主义的讨论。 P216

这些都是非常有力的论据(尽管最终这些论据被证明是错误的,但错误的原因都很难以察觉),所以关于哪个体系可以与当时最先进的科学更为一致的问题,答案是很明显的:托勒密体系优于哥白尼体系。 P217

当时,哥白尼也没有得到任何新的经验证据来支持“地球在运动”的观点。 P218

举个例子,当我们知道了毕达哥拉斯定理,或数学中的其他真理,我们所得到的知识并不是关于地球上某种物体的(比如,画在纸上的三角形),而是关于一个客观存在,但又没有实体的永恒形式的。 P219

作为一个哲学体系,新柏拉图主义经历了西方历史上的多个时期。 P220

用一条直线连接等距点和火星周转圆的圆心,这条线将在相同时间内扫过相同的角度,从这个意义上来说,火星周转圆相对于等距点做匀速运动。 P221

随后在这本书中,我们会探讨某些在时间上距离我们更近一些的科学史中的例子,尝试从中找出我们自己对某些哲学性/概念性观点的坚持。 P222

天文学表格与此多少有些相似。 P223

|结语|在这一章中,我们概括研究了哥白尼体系,把这一体系与托勒密体系进行了对比,探讨了促使哥白尼发展这一体系的因素,讨论了当时的人们对哥白尼体系的接受情况,并发现尽管在16世纪末期天文学家都用工具主义态度来看待哥白尼体系,但这一体系还是得到了广泛接受。 P224

由于第谷体系实际上是对人们已熟知的内容进行重新编排,而不是引入新的内容,因此我们可以很迅速地进行大致了解。 P225

月球和太阳围绕地球运转,但行星围绕太阳转动。 P226

在过去10年间,至少有4本相关著作问世,它们都为第谷理论辩护,认为这是宇宙的正确模型。 P227

也就是说,开普勒最终提出了一个体系,不仅在预言和解释方面完全准确,而且比其他任何可选体系都要简单得多。 P229

基于这一点,接下来我将简要探讨第谷对开普勒的影响。 P230

第谷的数据让开普勒相信,托勒密体系、哥白尼体系和第谷体系都无法做出完全正确的解释和预言。 P231

然而,到了17世纪初期,开普勒意识到所有以匀速运动为基础的体系都无法解释已观察到的火星运动。 P232

对椭圆形可以进行精确的数学描述,但是要直观地看到椭圆形,最简单的一个方法就是想象你用两颗图钉把一根皮筋的两端固定在了一张白纸上。 P233

更具体地说,根据开普勒体系,如果以行星为起点画一条直线把太阳连接起来,这条直线在相等的时间内扫过的面积相同。 P234

换句话说,根据开普勒第二定律,行星的运动不是匀速的。 P235

开普勒实际上远比此复杂。 P236

开普勒所关心的问题包括为什么上帝创造宇宙时正好创造了6颗行星(水星、金星、地球、火星、木星和土星),而不是5颗、7颗或其他数量。 P237

现在,假设我们有一个任意大小的球体,在球体里面,我们找到了一个正方体。 P238

然而,尽管每个球体之间的实际距离取决于我们所选择的第一个球体的大小,但是球体之间的相对距离并不取决于此。 P240

这是一个很有趣的事实,我认为毫无疑问,这个事实只是一个关于我们这个太阳系的有趣的巧合。 P241

开普勒利用正多面体所进行的构建并没有直接让他找到那些令他青史留名的发现,也就是沿椭圆形轨道进行的变速运动。 P242

在结束本章之前,我想讨论一下人们是如何接受开普勒体系的。 P243

前面提到的开普勒在1609年发表的著作,也就是有关火星运动的著作,以及开普勒后续的某些著作,都被列入了禁书清单(这个清单实际上就是禁止天主教徒阅读的出版物清单)。 P244

这章的主要目标是理解通过望远镜得到的新数据,研究这些数据如何冲击了不同天文学体系支持者之间的争论,并探讨人们对伽利略的各种发现的接受情况。 P245

这些新数据最终使伽利略卷入了一场著名的与天主教会的争论中。 P246

后面我们将会看到,在对教义的解读上,伽利略的观点确实有很多不同点,而这些不同点在他与教会的交锋中扮演了重要角色。 P247

提示一下,实际上我们并没有这样的照片。 P248

也就是说,这样的视频只能展示出太阳和行星相对于彼此是如何运动的。 P249

(我必须指出这样的视频并不适用于最初的第谷体系,也就是包括周转圆、正圆轨道和匀速运动的体系,但是可以与一个经过修正、已经“现代化”了的第谷体系相一致。 P250

月球上的山峰伽利略是首先将望远镜用于观察月球上某些地表特征的人之一,所观察的地表特征包括山峰、平原以及我们现在所说的月坑。 P251

然而,毫无疑问,月球上有山峰这样的地表特征存在,表明在面对通过望远镜得到的新证据时,亚里士多德世界观不可能保持不变。 P252

与月球表面的山峰情况相同,关于太阳黑子的观察结果并不是可以证明日心说观点的直接证据。 P253

木星的卫星在伽利略的望远镜可以观察到的所有现象中,木星的卫星很有可能是观察起来最让人愉悦的。 P254

作为推论,值得一提的是,地心说观点的支持者驳斥日心说观点的一个论据就是“地球卫星的运动模式非常奇怪”。 P255

当月球和地球所处的位置使我们可以完整地看到月球被太阳照亮的表面时,我们所看到的就是满月。 P256

如果金星经历一系列相位变化,正如伽利略所发现的,那么像月球一样,金星相位一定也是太阳、地球和金星之间相对位置变化的结果。 P257

图17-6 托勒密体系中的太阳、金星和地球然而,请注意,这就决定了金星被太阳照亮的一半总是不能正对地球。 P258

在解释日心说观点如何描述金星相位之前,首先,请注意,对“在天空中金星总是距离太阳不远”的经验事实,日心说体系的解释是,金星是一颗内行星。 P259

图17-7 日心说体系中的太阳、地球和金星简言之,金星相位为反驳托勒密观点提供了重要的不证实证据。 P260

因此,尽管金星相位提供了证据来反驳最初的托勒密体系,但并没有解决日心说和地心说之争。 P261

这至少意味着宇宙很可能比之前猜想的大得多,甚至有可能是无限大的,其中包括无限多的恒星。 P262

这个论据由伽利略在1615年发表的文章中提出。 P263

关于教会否定日心说体系是现实的裁决,我们应做何评论?考虑到伽利略通过望远镜所得证据的说服力,关于教会对这些证据所采取的态度,我们应做何评论?这是不是一个甚至拒绝思考这些证据的案例?教会是不是不管证据有多充分,都不愿意接受任何否定其观点的证据,因此教会是不是认为地心说观点是不可证伪的?通常情况下,这些问题都比它们乍看起来要复杂得多。 P264

随着这个问题逐渐铺开,贝拉明和伽利略都发表了书信来表达他们各自的观点。 P265

除此之外,贝拉明还指出,对如何解读《圣经》中的相关内容,不存在意见分歧。 P266

伽利略的观点是在有关救赎的问题上,宗教教义无可争议是正确的。 P267

而另一方面,伽利略也很尊重宗教教义,但他首先是一名科学家,这也是他最重要的身份,因此对他来说,通过新科学发现获得的证据要胜过宗教教义提供的证据。 P268

还有很多问题使整体情况变得更加复杂了。 P269

伽利略在家中度过了余生,于1642年逝世。 P270

我们同样很熟悉开普勒关于宇宙的更为简单的模型,在这个模型中,行星沿椭圆形轨道运动,且在轨道不同点上的运动速度也有所不同。 P271

我们在第15章讨论过,第谷体系仍然是为数不多的地心说理论支持者所偏爱的体系。 P272

因此,抛出的物体所做的运动,成了亚里士多德世界观拼图中又一块不能保留的拼板。 P273

随着地球围绕太阳运转,我们也进行了运动,且因这个运动经过的距离非常非常远,那么要解释为什么我们没有观察到恒星视差,唯一的答案就是恒星与我们之间的距离远到超乎想象,因此,宇宙一定大到无法想象,甚至是无限大的。 P274

毕竟,如果恒星不运动,那么这样一个球面就没有作用了。 P275

正因如此,对亚里士多德世界观进行修正,也就是用新的拼板替换拼图中的旧拼板,但同时仍然保持整个拼图基本不变,并不是一个现实可行的选择。 P276

简言之,存在了2000多年的科学已经不能再为人们所接受,但同时还没有出现一种新的科学来替代它。 P277

17世纪早期的新发现不仅使人们关于宇宙的具体观点发生了变化,更使人们对“我们生活在怎样的宇宙中”的整体认识发生了变化。 P278

换句话说,举个例子,如果认为牛顿是在我们刚才所讨论问题的直接影响下直接解决了这些问题,那么我们就很容易偏离本来所要讨论的人物和事件,但这样的偏离将会是错误的。 P279

17世纪哲学/概念领域的变革影响了科学发现,反之亦然;同样地,宗教、政治和科学领域的变革也都对彼此产生了相互影响。 P280

这个相对较小的宇宙的概念,在17世纪将出现变化。 P281

刚刚我们所考虑的太阳与地球之间的距离,其实已经是一个相当远的距离了。 P282

现在,请尝试想象自己生活在17世纪早期的欧洲。 P283

在17世纪,我们不得不接受宇宙比我们曾经所想象的要大得多的观点。 P284

原子论更多的是一个形而上学的哲学性/概念性观点,而不是一个经验性观点。 P285

不过,就像与宇宙大小有关的情形一样,有些领域通常被认为是相互独立的,但彼此之间的相互影响事实上多到令人惊讶。 P286

这部著作通常被简称为《原理》(Principia,源于这部著作的拉丁文名称Principia Mathematica Philosophiae Naturalis)。 P287

)《原理》是一部内容丰富翔实的著作,其最新英文译本一共有大约600页。 P288

到了17世纪中叶,笛卡尔对惯性进行了准确的总结表述,牛顿的运动第一定律从很大程度上说是借鉴了笛卡尔的表述。 P289

在这一节,我想解释一下牛顿在《原理》中是如何逐渐建立起万有引力概念的,然后,在本章的最后一节(也就是结语之前),我会讨论一下为什么牛顿要采用这种逐步推进、小心谨慎的方法。 P290

然而,此时,牛顿用“重力”指代把物体往地球方向吸引的作用力,很明显,这里所使用的这个术语,其含义并不是“万有引力”。 P291

牛顿科学为一个新的观点拼图提供了很多科学拼板,具体来说,牛顿所提供的科学体系在解释方面能力卓著,而且,重点是,这个科学可以与运动的地球保持一致。 P292

重申一下,对亚里士多德本人来说,神明并不是宗教的神明,而是解释恒星和行星为什么可以持续运动时所需的因素。 P293

举个例子,思考一下国王们所拥有的神圣权利。 P294

|哲学思考:对待牛顿重力概念的工具主义和现实主义态度|牛顿世界观中通常的重力概念有一个方面相当有趣,值得我们在结束这一章之前花点时间讨论一下。 P295

举一个典型的例子,地球的重力作用吸引了我的钢笔,因此当我松开手中的钢笔时,它会向地面下落。 P296

从这个角度来看,重力听起来并不像是科学,而像是魔法。 P297

(至少从现实主义角度来看,这些解释都有问题。 P298

然后,在22章中,我们将简要描述牛顿世界观在随后两个世纪中的发展轨迹。 P299

在下一章中,我们将简要探讨在牛顿体系得到广泛接受后的几个世纪里出现的其他定律,比如解释了电现象和磁现象之间联系的有关电引力的定律,还有其他很多定律。 P300

|科学定律|哲学家一直乐于对科学定律和自然规律进行区分,在过去50年中尤为如此。 P301

|与科学定律相关的特点|通常认为,一条科学定律反映了宇宙某个基础且无例外的方面,也就是说,科学定律反映的是事物应当具有的运转模式,而不仅仅是事物的某个偶然行为。 P302

举个例子,我们本地的餐馆只要开门营业就可以提供热咖啡,这就是一个规律性。 P303

巧克力慕斯毫无疑问是人类的一个发明,而且如果人类不存在,放到这个例子里,那就是如果法国人不存在,那么巧克力慕斯同样也就不会存在了。 P304

换句话说,我们通常认为开普勒第二定律抓住了这个世界的一个客观特点。 P305

第一,在所有曾被写出来的英文句子中,出现的所有单词数量略少于100万,因此,这是一个关于英文句子的无例外的规律性。 P306

与我们在本书中通常的做法一样,让我们首先从例子开始。 P307

这一类的表达非常常见,同样具有重要作用,因为它们使我们能够表达我们认为在与事实不同的条件下,会有怎样的情况。 P308

相比之下,开普勒行星运动第二定律所描述的规律性似乎不管在什么样的反事实条件下都是一个无例外的规律性。 P309

前面对反事实条件的初步讨论中,我保留了反事实条件的一个重要特点,也就是,我们通常认为一个反事实条件是真还是假,在很大程度上取决于其所在语境。 P310

到这里你可能已经看出了其中的问题。 P311

举个例子,行星有时会遭到小行星和彗星的撞击,这样的冲击会影响行星的轨道。 P312

首先,你可能已经注意到,对其他条件不变句的讨论与前面对反事实条件的讨论之间是存在联系的。 P313

我在这一章的主要目标并不是对过去几十年间关于科学定律的所有讨论进行总结。 P314

在本章,我们的目标就是对发生在大约1700年到1900年之间的某些发展进行说明。 P315

今天,当我们谈到化学时,通常所想到的,很大程度上说是一个以定量研究为主的学科。 P316

但是,如果考虑到化学在当时的发展情况,他们的工作就合理了(牛顿也是炼金术的研究人员之一,他在这一领域做了相当多的研究)。 P317

不管是化学还是物理学,它们所研究的世界基本上都被构建为一个可用牛顿科学体系来探究的世界,也就是在这个世界中,物体都受到外力影响,而这些外力都可以通过数学法则来精确描述。 P318

接下来,我们将只选取其中两个领域进行探讨,但这已足以让你很好地体会一下,究竟是什么样的研究结果可以让人们意识到生物现象与生物学以外的现象都是同类型的。 P319

除此之外,有机化学最初被认为与活力论紧密相连,因为通常认为产生有机化合物需要维持生命所必需的液体或生命力。 P320

电磁理论最后再举一个例子,这个例子将足以说明多种现象是如何融入牛顿科学体系的。 P321

在人类大多数历史中,至少追溯到古希腊时期,对电磁现象都是进行定性描述。 P322

值得注意的是,这一时期长达200年,其间许多不同的科学领域都出现了令人印象深刻的成果和发现。 P323

考虑到以上几点,开尔文所说的小乌云实际上一点都不小。 P324

总的来说,为了与整体牛顿科学体系保持一致,任何波的运动都被认为是需要某种基础介质的机械干涉。 P325

迈克尔逊-莫雷实验的目的是找出更多直接证据来证明以太的存在。 P326

具体来说,相对于水,S1游过的距离比S2稍微短一些。 P327

那么,以太就相当于船与游泳者类比中的水。 P328

黑体辐射在不讨论具体细节的情况下,让我来粗略介绍一下黑体辐射有关的问题。 P329

然而,实际观察到的辐射模式与根据牛顿科学体系预言的辐射模式却有显著差异。 P330

在20世纪开始的时候,物理学家意识到某些元素受热后发出的光都有出人意料的模式。 P331

接下来的几个例子可以说明这一类命题。 P332

前面讨论的几个命题,既没有涵盖20世纪初期物理学全部的活跃研究领域,也不是对研究结果仍存在困惑的领域的完整描述。 P333

相对论和量子理论是其中两个主要发展,它们最终对迈克尔逊-莫雷实验和黑体辐射的有趣结果进行了解释。 P334

在第二部分中我们已经看到了,17世纪的新科学发展要求人们的世界观发生变化,现在我们看到一些新近科学发展也要求我们自己的世界观发生变化。 P335

我们在这一章的主要目标就是理解狭义相对论的主要内容。 P336

我们将从一个例子开始,来说明与绝对空间相关的某些命题。 P337

这个概念的关键点是空间就是空间,也就是,不管你从哪个角度看——是坐在书桌上,还是在太空中围绕地球高速运动,一米就是一米。 P338

现在,假设我告诉你约翰和乔伊就是健康的普通人,而且约翰今年20岁。 P339

在本章中,除非特别指明,否则当谈到相对论时,所指的都是狭义相对论。 P340

第一个是光速恒定原则。 P341

假设萨拉把棒球向前扔出去,也就是在图23-1中,萨拉把棒球沿图的右侧方向水平扔出去。 P342

然而,如果相对性原则是正确的(我们有足够的理由相信它确实是正确的),那么萨拉同样可以认为自己是静止的,而乔伊在运动。 P343

在发表于1905年的论文《论动体的电动力学》中,爱因斯坦首次提出了现在所说的“狭义相对论”。 P344

因此,既然我们自然而然地选取以地面为基础的视角是可以理解的,那么关于这个视角当然也就没有什么特别的。 P345

(1)时间膨胀 对运动的人和物体来说,时间流逝变得更慢。 P346

具体来说,SC1会比SC2快,快的时间如下:在这个方程式中,l代表的是两块时钟之间的距离。 P347

首先,让我们看一看从乔伊的角度看来,这个情境究竟是什么样子的。 P348

请注意,当θ=0°时(也就是计算在运动方向上的距离时),这个方程式就简化成为洛伦兹-菲茨杰拉德方程式(因此,当计算在运动方向上的距离时,这个方程式计算出的结果与使用洛伦兹-菲茨杰拉德方程式的计算结果相同)。 P349

然而,从乔伊的角度来看,情况并非如此。 P350

如果我们前面刚刚讨论过的内容是正确的(当然,这些内容几乎毫无疑问是正确的,因为这些效果已经被无数经验证明),那么为什么运动会对长度和时间产生这些看起来很奇怪的效果?当了解到这个问题最准确的答案后,我相信恐怕大部分人的第一反应都会是觉得它不能令人信服,然而过上一段时间后,这个答案会让你产生兴趣(至少我是这么认为的)。 P351

根据相对论,他们两人都是正确的。 P352

基于前面给出的背景信息,这个时刻快照如图23-2所示。 P353

(J2)时钟JC1和JC2相距1000千米。 P354

从时刻快照A到时刻快照B,萨拉以180000千米/秒的速度移动了1000千米,因此从时刻快照A到时刻快照B,时间过去了1000/180000=0.00555秒。 P355

但是,由于JC2与JC1不同步(参考S3),其读数为0.002000。 P356

在时刻快照B中情形是相同的。 P357

那么,他们的不同意见在哪里呢?具体来说,在时刻快照A中,萨拉和乔伊对距离乔伊较远的时钟JC2的读数意见不同;同样,在时刻快照B中,他们对JC1的读数意见不同。 P358

当你思考其他恒星发出的光线时,这个效果更为显著。 P359

接下来,乔伊得到结论,在时刻快照A时,他的两块时钟读数都是0.00,因此这两块时钟是同步的,这也是正确的(对乔伊来说)。 P360

所以,这束光线以300000千米/秒的速度运动了2000(s)千米,需要0.00667(s)秒。 P361

事实上,乔伊的第二块时钟JC2比第一块时钟JC1快了0.00200秒。 P362

我们已经看到了有一个属性不是相对的,那就是光速。 P363

举个例子,假设我们把(0,0)点当作一个足球场的中心点。 P364

实际上,这就是时空的概念了。 P365

如果我们用Δx、Δy和Δz分别代表两个事件在x、y和z轴上的空间间隔,用Δt代表两个事件之间的时间间隔,那么两个事件之间的时空间隔s可以用下面这个方程式来表示:因此,在这个例子里,两个事件之间的时空间隔就是/。 P366

举个例子,我们刚刚在乔伊的坐标系里看到了,乔伊第一块时钟读数为0.00的事件与他第二块时钟读数为0.00的事件分别发生在坐标点(0,0,0,0)和(1000,0,0,0)处。 P367

在这一节,我们对时空的概念有了一些了解,探讨了一个与时空相关联且更具重要意义的不变量属性,也就是时空间隔。 P368

我们在这一章的主要目标是大致了解广义相对论的主要内容,并探讨这个理论的某些主要影响。 P369

像萨拉和乔伊这样仅涉及匀速直线运动的参考系被称为“惯性参考系”(或简称为“惯性系”)。 P370

现在假设(你同样不知情)你和这个电梯轿厢位于宇宙中一个多少有些空旷的区域(因此不受任何一个引力场的明显影响),但是电梯轿厢正在以9.8m/s2的速度加速“上升”(也就是从轿厢地面向天花板画一条直线,你和轿厢就是沿这条直线的方向“上升”)。 P371

我们同样提到过,想要推导出与这两个基本原则相关的数学表达并没有那么困难(在那一章里我们实际上并不是从基本原则中推导出了与长度、时间和同时性相关的效果,但我说过,这个推导过程只需要高中代数知识,尽管不算简单,但也不是特别困难)。 P372

我会简要讨论某些预言,然后多花些时间来探讨广义相对论带来的另一个影响,也就是时空曲率。 P373

从质量较小的物体离开的光线,比如离开地球的光线,同样会有红移现象,尽管根据广义相对论的预言,这个红移量相当小,但仍然被测量到了,而且测量结果与广义相对论的预言相当一致。 P374

在第4章开头我们提到过,1919年日食期间所观测到的恒星光线弯曲成了广义相对论的第一个证实证据。 P375

但是,这两个示意图有一处关键不同,那就是图24-2中的磁力场线所代表的并不是存在于空间和时间中的一个磁场;相反,这些磁力场线所代表的是时空曲率本身。 P376

在这样的示意图中,如果一个物体沿“切片”表面运动,两点之间的最短路线将是一条曲线(这样一条最短路线被称为测地线)。 P377

|哲学反思:广义相对论和重力|在结束本章之前,最后还有一个与广义相对论紧密相连的命题值得讨论,那就是这个理论对重力的解释。 P378

请注意,广义相对论中有关重力的观点与牛顿科学中有关重力的观点有显著不同。 P379

值得注意的是,在预言和解释方面(列举其中两个,也就是对水星近日点进动和对恒星光线弯折的预言和解释),广义相对论的表现优于牛顿理论。 P380

同样地,我们现在也看到了,新发现也在迫使我们重新评估自己某些关于这个世界通常的观点。 P381

接下来,我们很快就会看到有关量子理论的新近发现同样产生了重要影响。 P382

某些对量子理论的诠释认为有这样的融合存在,但是对一个理论的诠释和理论本身,两者应该是保持相互独立的命题。 P383

值得指出的是,对于什么物体可以被精确归为量子实体,我故意保持了模糊。 P384

对量子理论的诠释对量子理论的诠释实际上是一个关于现实的本质的哲学话题,具体来说,对量子理论的多种不同诠释,其核心都围绕一个问题,那就是“什么样的事实可以同时与量子事实和量子理论本身保持一致”。 P385

这些实验主要涉及电子和光子。 P386

而波则更多地是被看作一种现象,而不是离散的物体,在空间和时间中,波通常在相当大的范围内传播,而不是被局限在一个相对较小且定义清晰的位置上。 P387

为了便于讨论,我们将继续认为相纸本身可以记录电子。 P388

图25-1 电子为粒子因此,如果电子是波,那么有双缝的障碍物应该带来与图25-2所示类似的效果。 P389

也就是说,在本章剩余篇幅中,我们将描述一些有关量子实体的实验设置和这些实验的结果。 P390

根据这个实验设置,结果很明显是波效应。 P391

也就是说,在上面那条缝的后面,我们放置一个电子探测器,将其称为探测器A,它将记录所有通过上面这条缝的电子。 P392

由于这些探测器是被动探测器,探测器将不会干扰电子,只会提示电子是否存在。 P393

总之,整个实验设置看起来就如图25-5所示。 P394

尽管我们在示意图中包括了光子探测器,但在实验3中,这些探测器是关闭的,因此没有发挥任何作用。 P395

在实验3中,似乎只有光子真的是波时,我们才能得到那些实验结果。 P396

举个例子,前面实验中的电子和光子探测器是检测电子或光子是否存在的测量设备。 P397

在物理学中,我们发现有“粒子”数学和“波”数学。 P398

具体来说,根据一个系统目前的状态,你可以用量子理论数学来预测会观察到这个系统怎样的特点,以及这个系统在未来会呈现怎样的状态。 P399

由于涉及诠释的命题是下一节的主要话题,在这里,我将仅进行简短讨论。 P400

就在前面这几段中我试图让你看到,对如何把和下落的保龄球有关的数学与这个世界联系起来,存在广泛共识(“方程式的这个部分代表了球”等)。 P401

你完全不需要进行这样的诠释。 P402

图25-6 波数学群组在图25-6中,左边的家族图标代表了波家族,我把它们称为家族A、B、C、D等。 P403

假设图25-7代表的是描述了这列波的方程式。 P404

图25-9 组合另一个群组中合适的成员可以产生出同样的波总的来说,任意一列给定的波都可以通过把任意一个给定的波群组中合适的成员组合在一起来产生。 P405

尽管清晰解释有关波数学的这些事实与量子理论之间的关联要花费很多功夫,但我们可以进行简略探讨。 P406

理解(2)就要困难一些了,但仍然是比较直接明确的。 P407

假设我们有一个在特定情境中的特定电子,我们想预言对电子位置进行测量会得到怎样的结果。 P408

让我们假设p8和p11就是这种成员。 P409

在这个例子中,有两个区域可能找到特定电子。 P410

到目前为止,我们所讨论的只是在一个给定状态下对一个量子系统进行测量的结果。 P411

让我们从一些背景材料开始。 P412

除此之外,如果我们在一段时间内持续发射并探测光子,那么发射出的光子,在其中50%的时间内将会被探测器A探测到,在另外50%的时间内则会被探测器B探测到。 P413

简言之,在从屋顶下落的保龄球的例子中,所涉及的数学与直接明确的诠释相匹配。 P414

测量问题是与量子理论诠释有关的最令人费解的命题之一,也会在这一节的多个地方出现。 P415

那么,如何可以在测量设备和非测量设备之间,以及测量和非测量之间找到原则性差异?对这些问题,并不存在已得到一致认可的答案。 P416

薛定谔让我们想象,在一个密封的盒子里有一只猫,同时还有一个微弱的放射源。 P417

想象我们把图25-15所示的实验设置放入一个不透明的大盒子。 P418

现在,基于这个实验设置,假设我们按了一下按钮并在几秒钟之后开始思考整个情形,这样可以使光子有足够的时间到达探测器所在位置。 P419

薛定谔试图修改量子理论,从而把他认为通过猫实验而展现的缺失因素补全。 P420

然而,在测量时,叠加的两个状态坍缩成了一个新的状态,由一个新的波函数来表达。 P421

也就是说,并没有哪个物体的属性是在对这个属性进行测量之前就确定存在的,因此也就不存在相关的事实。 P422

)简言之,尽管存在一个现实,但组成这个现实的并不是在测量之前就具有某些确定属性的量子实体。 P423

请注意,根据标准诠释,波函数的坍缩会在测量发生时出现。 P424

不过,坍缩是否仅发生在这个时刻?人类的意识是否是关键的测量?总的来说,对于“什么算是量子实体”和“什么算是测量”,并不存在唯一且毫无争议的答案。 P425

事实上,他们的观点是,存在一个独立于测量的现实,然而,考虑到宇宙最基本的组成部分,这个现实在很大程度上是不确定的现实。 P426

粗略地说,仍存在大量有关量子的古怪之处,但是这些古怪之处仅存在于微观层面。 P427

然而,假设对“什么算是测量”的问题,我们则采取了一种不那么宽泛的态度。 P428

用爱因斯坦的话来说,这个数学漏掉的是“现实因素”。 P429

同样地,根据标准诠释,不仅仅是我们不知道这些属性,实际上,量子实体根本就不具有这些属性。 P430

玻姆认为量子实体是粒子,受通常所说的引导波的作用影响。 P431

第一,请注意,无法证明玻姆数学优于现有数学。 P432

考虑到这些新近发现的事实,玻姆诠释的支持者认为其所需要的超光速作用与其他任何可行的诠释所需的条件相比,并没有更糟。 P433

然而,与隐变量观点相同,多世界诠释具有了这个优势,在其他方面必然也付出了代价。 P434

然而,由于没有(从来没有)出现过波函数的坍缩,其他态仍然存在。 P435

由于这种情境经常发生,因此这棵树在以非常惊人的速度发出新枝。 P436

然而,值得注意的是,当前的量子理论诠释所展示的宇宙,与我们一直所认为的宇宙相比,是相当不同的。 P437

相比之下,玻姆诠释避免了测量问题,这是其值得注意的优势。 P438

同样困难的是想象组成现实的并不是我们所处的这个单一确定的世界,而是无数个态形成的态叠加,而我们所处的世界只是其中一个态。 P439

同时,我们在第20章结尾还看到了,从很大程度上说正是基于这些原因,牛顿本人更倾向于用工具主义态度来看待重力。 P440

回到我们开始这一章时提到的,重点是要把量子事实、量子理论数学和量子理论诠释之间的区别始终印在脑中。 P441

在这一章中,我们的主要目标是:①理解这些关于量子理论的新近实验,通常认为这些实验会对我们看待现实的观点产生影响;②分析前面所说的这些影响。 P442

接下来,到某个时候,我们必须认真思考“定域性”和关于现实的“定域”观点到底是什么意思,不过,首先我将试图用尽可能易于理解的方式来描述一下这些新的量子事实。 P443

这很好,因为无论如何,并没有人知道极化到底是什么。 P444

请试着仅仅考虑这些事实,而不要去想象在没有测量的时候光子到底是什么样子。 P445

因此,这个情境到底有什么重要意义?爱因斯坦、波多尔斯基和罗森为什么要设计这个实验情境?在上述设置中,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森试图让我们相信量子理论是不完整的,也就是说,存在量子理论没有包含的“现实因素”(这也是EPR论文中出现的术语)。 P446

这会非常复杂,但是只要慢慢来,我们的讨论应该非常清楚。 P447

总的来说,萨拉选择了怎样的甜甜圈,乔伊就会选择相同的。 P448

换句话说,如果定域性假设是正确的,那么就可以推理得到论述(1)。 P449

贝尔本人和大卫·莫民、尼克·赫伯特一起为贝尔定理进行了很多很好的非数学阐述。 P450

也就是说,每次A吐出健怡可乐时,B吐出的同样也是健怡可乐;而每次A吐出七喜(非可乐)时,B同样吐出了七喜。 P451

具体来说,我们会发现,当字母旋钮如此设置时,两台机器吐出饮料的结果中有25%的差异。 P452

总结如下。 P453

(2)定域性假设是正确的。 P454

当然,贝尔并不关心可乐机所吐出的饮料,而且,可乐机情境确实仅仅是一个类比。 P455

图26-3 修改了的EPR情境请注意,这只是个量子事实,也就是说是一个量子实验的结果:把两个探测器都设置到中间位置,向它们发射出一对孪生光子,结果是探测器探测到的每一对光子都将是同为上极化或同为下极化。 P456

与此类似,把极化探测器按照前面的情境3进行设置,结果同样会与情境3的结果完全相同。 P457

事实上,如果探测器是像情境4中那样设置,量子理论预言两个探测器探测结果之间的差异应该达到将近75%。 P459

也就是说,阿斯派克特实验结果有力表明了定域性假设是错误的。 P460

定域性假设(粗略版本):发生在一个地点的事件不能对发生在另一地点的事件产生影响,除非两个地点之间存在某种联系或通信。 P461

如果两个事件间不存在这种相互联系的可能性,那么我们就会说第二个事件是“超距”发生,或者换个等价的说法,第二个事件发生在“超距处”。 P462

因此,贝尔/阿斯派克特实验表明,爱因斯坦定域性是错误的。 P463

如果我们把对“因果影响”概念的使用,限制在用现有物理学已经可以充分理解的因果联系上,那么在谈到阿斯派克特实验中发现的那一类影响时,我们就不会毫不犹豫地把它们当作因果影响了。 P464

我们对此应持怎样的态度,特别是应如何对待“贝尔/阿斯派克特实验结果是否表明因果定域性不正确”的问题?首先,值得指出的是,这个问题没有明确的答案。 P465

也就是说,发生在一个探测器处的事件显然会即时地影响到发生在超距处的另一个探测器处的事件。 P466

问题是这样的:要给我传递信息,你需要能对我这边的读数是D还是U产生影响。 P467

就像我们刚刚看到的,贝尔/阿斯派克特实验结果尽管涉及某种影响,但是似乎并没有给我们任何理由来认为可以利用这个影响在超距地点之间传递信息。 P468

在本章和下一章中,我们将探讨演化[1]理论领域相对近期的著作(从19世纪中期到现在)。 P469

毫无疑问,存在对“演化”的其他描述,特别是在生物学的某些专业领域中,其中有些甚至更加详尽。 P470

事实上,作为对演化论基本内容探讨的开端,非生物有机体提供了更好的范例。 P471

所以我们所面对的不仅是变化,而且是能够传递到后续代际上的变化。 P472

只要我们思考一下,很快就会意识到,不管何时,只要出现了这些基本内容,我们几乎肯定能找到随时间的变化,也就是说,我们几乎肯定能观察到演化。 P473

因此,接下来的第一个小节就将关注这个命题,并对相关命题进行讨论,比如对高等和低等物种、演化程度更高和更低的物种,以及原始和先进的物种等进行区分是否有意义。 P474

在结束这部分讨论时,我希望你可以清楚地知道为什么前面那个问题没有意义,或者至少,在你对演化论有正确概念的情况下,这个问题是没有意义的。 P475

然而,即使是在这些认为演化论的解释与认识论有关的人群中,也存在一个广泛共识,那就是从广义上和容易产生误导的意义上说,演化过程并不是目标导向的,即不是认识论的,这也是我们这个讨论所关注的重点。 P476

毫无疑问,概率在演化中扮演了重要角色。 P477

简言之,我们在这一小节开始时考虑的那一类说法,也就是“诸如在演化论里所能找到的那些随机过程不可能产生复杂有机体”,其实是对演化论的一种根本性误读。 P478

事实上,这些术语的用法非常广泛。 P479

它通常都被称为“相对论”“相对性的理论”或者其他类似的名字。 P480

然而,我们当然并不是从这两种黑猩猩中的任何一种演化而来的,也不是从现存的其他任何种类的类人猿演化而来的,包括大猩猩和红毛猩猩。 P481

举个例子,许多属于不同物种的人类曾经存在过,比如尼安德特人。 P482

与这两个内容相关联的最著名人物就是查尔斯·达尔文(1809—1882)和阿尔弗雷德·罗素·华莱士(1823—1913)。 P483

在这两人之间,达尔文的功劳应该更胜一筹,接下来我将解释为什么这样说。 P484

也就是说,我们可以看到达尔文开始意识到了基本内容(1)。 P485

这个术语潜在的意思十分直接明确。 P486

这段时间的研究成果,大部分都为达尔文后来出版的著作做出了重要贡献,其中最值得注意的是,这些研究使达尔文获得了大量经验数据,从而使他可以支撑关于演化论的著作。 P487

同样毫无疑问的是,此时华莱士已开始质疑当时人们广为接受的观点,与达尔文一样,他开始认为有机体种群确实会随时间经历大量变化,而且新物种可能会出现。 P488

我说机缘巧合,是因为华莱士不可能知道达尔文也有类似的观点,也不可能知道达尔文会认同这些观点,更不可能知道达尔文早在20年前就已经开始秉持这些观点了。 P489

简言之,华莱士在论文中所表述的观点和达尔文在其更早创作但并没发表的著作中所表述的观点相似程度很高,甚至已经无法区分了。 P490

这部达尔文有时称之为“大作”的书稿已经有上百页了,每页都是密密麻麻的文字,但还远没有完成。 P491

关于这个话题几乎不存在任何争议。 P492

这部著作剩余部分涉及许多不同的话题,比如对这一理论的反对意见、地球年龄的问题、是否已有足够长的地质时间让小变化累积形成我们现在所看到的种类繁多的有机体,以及化石记录的不完整性问题,等等。 P493

然而,达尔文和华莱士关于“自然选择是演化发生的主要机制”的观点,一直到20世纪头几十年都没有得到广泛认可,这可能让人感到意外。 P494

后来人们发现这个观点很有误导性,但是如果没有我们从新近科学发现中所获得的知识,这看起来似乎是对遗传很合理的一个解释。 P495

拉马克观点中的一部分是关于后天习得特性的遗传。 P496

然而,能够使新物种出现的这个机制却通常被认为是自然选择之外的某种机制。 P497

)第二,孟德尔的研究表明,至少对某些特性来说,就其中每一个特性而言,后代都是从两个亲体分别继承了一个单元。 P498

到20世纪初,孟德尔的研究被重新发现,对于如何解读他的研究以及自然选择扮演怎样的角色(如果确实有这样一个角色),出现了激烈争论。 P499

这一阵营进行了遗传领域某些重要的早期实验研究,率先使用了现在普遍使用的果蝇作为实验动物。 P500

大致总结一下,一个阵营(突变主义者)认为孟德尔模型适用于一切遗传,并据此得到了自然选择不可能发挥主要作用的结论(后来的研究证明这个结论是错误的)。 P501

费希尔以及当时其他几位核心人物的著作,共同为演化研究中的一个重要领域提供了基础,这个领域通常被称为“群体遗传学”。 P502

正如群体遗传学的核心人物费奥多西·杜布赞斯基(1900—1975)于1973年发表的一篇文章中经常被引用的标题所言,“如果不从演化的角度来思考,生物学的一切都是没有意义的”。 P503

对DNA结构的发现最终成为搞清遗传所涉及的分子过程的关键。 P504

限制酶使研究人员可以对DNA按需切割和重组,把基因打开或关闭,从而更好地理解基因的功能。 P505

这是一个伟大的时代。 P506

在本章,我们将探讨前一章中所讨论内容的某些影响。 P507

然而,正如我们已经看到的,随着17世纪新科学的兴起,天体运动完全被解释为一种自然现象,在很大程度上说是惯性定律和万有引力共同作用的结果。 P508

正是在这里,达尔文和华莱士的解释似乎对宗教观点产生了巨大影响——至少从表面上看起来如此。 P509

宗教观点所面临的某些问题在这一节剩余的篇幅中,我想对一部分学者的观点进行概述,这些学者在某个点上意见一致,从这一共识点开始我们的讨论,可能会很有帮助。 P510

因此,如果在通过自然选择进行的演化过程中加入超自然因素,比如让上帝参与演化过程,那么这就不再是自然选择了。 P511

简言之,人类以及其他所有物种的出现,在很大程度上都依赖于这样的随机事件。 P512

在具体观点上,不同的学者都有所不同,不过一个大致的共识是:在这里,最重要的问题,也就是涉及宇宙起源、生命发展,以及包括具体事件的发展走向等在内的宇宙日常运转的问题,都是经验命题。 P513

简言之,这些学者认为,演化论为已经发展了一段时间的构想提供了最后一块重要拼板。 P514

这一小节的主要目标是对一位学者的此类观点进行概述。 P515

首先,霍特认为,放弃“上帝作为造物主,根据一张详细蓝图,在很久以前就创造了一个完整(或接近完整)的宇宙”的传统概念,是一个很明智的选择。 P516

人们出生,接受上帝测试,最后通过或没有通过测试,然后与此相同的过程一直不断地反复发生。 P517

因此,这个世界和世界中的物体,并不是稳定的实体,而是在持续演化的过程。 P518

除此之外,霍特认为,只有宇宙中的秩序和随机性达到了正确的平衡,演化才能发生。 P519

因此,根据这个观点,宇宙并不是仅仅进行某些“无意义的闲逛”。 P520

我们应该如何看待这两方的争论呢?我认为这个争论的主要根源是一种观点差异,那就是在面对经验事实时,关注的重点应该放在哪里。 P521

如果像伽利略一样,你的核心观点是认为在构建关于宇宙的观点时,经验证据应该具有压倒性的优先级,那么我觉得你就不可能既接受达尔文的演化论解释又接受霍特所构建的上帝概念。 P522

同样地,我也没有认为其中一个合理而另一个不合理。 P523

让我们首先从规范伦理学和元伦理学之间的区别开始。 P524

思考一下,在我们的语言之中,不同种类的句子扮演不同的角色。 P525

这些研究都是在元伦理学的领域内,而且正如前面提到过的,我们接下来将探讨其中某些研究。 P526

让我们首先探讨一下,为什么合作行为,特别是利他主义行为,从演化角度来看似乎很有问题。 P527

互惠利他主义所涉及的是,做出这一行为的一方可以合理地认为自己能得到某些有利的东西作为回报。 P528

这些研究结果最初于1980年以一系列论文的形式发表,后来阿克塞尔罗德在其1984年的著作《合作的进化》中进行了更详尽的阐述。 P529

另一方面,如果B不与我合作,但我与他合作,我将得到0分,不与他合作,我将得到3分。 P530

然而,一个典型的重复的囚徒困境情境中并不只有两个人(可能有上百人或上千人),其中每个人都会与情境中其他所有人发生多次互动,并且在每次互动的时候都会知道前一次互动的回报情况。 P531

在两次比赛中,大多数人都知道这个策略会参与到比赛中来,因此可以专门针对这个策略来进行程序设计。 P532

比赛结束后,前15名(也就是整体得分最高的15个程序)中,有14个都是“好人”程序,只有1个不是(排名第8)。 P533

像TfT这样的程序,也就是在遇到不合作行为时立即报复的程序,一般来说最终得到的结果都比那些不立即报复的程序要好。 P534

接下来三个小节的主要目标就是对其中几项研究进行一下概述。 P535

重复一下,也就是不管你的提案金额有多低,我接受这个提案总能比拒绝它获得更多收益。 P536

我可能会期望对你的惩罚会让他人获益,因为我对你的惩罚非常有可能会让你在与这个研究中的其他人互动时给出金额更高的提案。 P537

简言之,不自私的利他主义行为是这个博弈的通常结果。 P538

)值得注意的是,与最后通牒博弈及其变体有关的研究所拥有的参与者数量已经超过了通常研究所需的样本数。 P539

这些研究还探讨了在什么条件下,这样的利他主义影响会奏效或者不奏效,并且关注利他主义影响会奏效的那些条件是否曾经在我们的演化历史上出现过。 P540

值得注意的是,这样的利他主义行为从演化上来看并不一定是一种稳定的策略。 P541

尽管还有很多研究可以做,但很明显,前面所提到的这些以经验为基础的研究探讨了我们通常所认为的伦理行为的演化优势和劣势,它们将继续帮助我们理解伦理倾向的起源。 P542

因此,现在除了最初的12美元,你还有我给你的4美元,加上实验组织者额外给你的8美元,这样一共是24美元。 P543

图28-3 信任博弈回报矩阵这个实验发现几乎没有给予者会因为完全的不信任而选择不把钱给分享者,同样地,也几乎没有分享者完全自私行事而不与给予者分钱(也很少有人只分很少的一部分钱)。 P544

研究人员好奇的是,催产素是否会影响信任博弈参与者之间的信任程度。 P545

然而另一方面,近些年来,有些学者则认为答案是相反的。 P546

而且他指出,几乎没有人在基于“实然”推理出“应然”时给出过这类必需的额外前提,即使有人给出过,那也是极少数。 P547

然而,即使这个“实然”表述是正确的,也不能推理出“应然”,也就是人们应该按照利他主义来行事。 P548

这些观点从很大程度上来说是对我们在前一节中讨论过的有关演化和宗教观点的延伸,因此在这里我将仅简要概述。 P549

因此,理解我们道德行为的演化起源,理解我们的道德行为是如何融入这个更宏伟图景的,都将有助于我们理解为什么我们应该依道德行事。 P550

最为引人注意的是,在广义相对论中,重力质量和惯性质量之间的差异消失了,因此两者之间不再有区别。 P551

具体来说,如果(而且很有可能)出现了一个共识,那就是我们的伦理感受、对是非的感受、对道德正确和不正确行为的判断、对在道德上值得称道和应受谴责的行为的判断等都来自于我们的演化遗传,而且我们也已经更好地理解了这些伦理倾向的生物和演化基础,那么几乎不可避免的是,这将改变(而且是大幅改变)我们对这些关键伦理概念的理解。 P552

不过,现在我们可以看到,根据我们对道德情感演化起源的理解,这种对客观性的感觉是一种错觉。 P553

就像我们不能下决心不再把某个品种的成熟苹果看成红色,我们也不能下决心从此不再把某些行为视为道德上不正确的行为。 P554

不过,解释了这么多之后,关于规范伦理学命题,也就没有更多需要解释和需要做的了。 P555

对规范伦理学的传统认知,也就是认为可以根据道德原则演绎推理出正确行为,正是演化思考要求我们放弃的认知。 P556

然而,事实上,不需要从消极角度来看待演化观点。 P557

这个世界观是一个像拼图一样、环环相扣的观点体系,其中每一块拼板都可以很好地拼合在一起。 P559

我们理解了,或者说认为理解了,我们居住在怎样的宇宙中。 P560

拼图中的拼板很好地拼合在一起,宇宙也是有意义的。 P561

然而,随着新近科学发现的出现,我们看到相对论和量子理论对“我们居住在怎样的宇宙中”这一问题产生了深远影响,而演化论在我们对自己在宇宙中所处位置的认识方面,也产生了同等重要的影响。 P562

然而,回忆一下我们在第1章中的讨论,判断一个观点是核心观点还是外围观点,并不是根据人们对这个观点的笃信程度。 P563

也就是说,我们既可以接受时空曲率和相对论对重力的定义,也不需要对机械论的牛顿世界观拼图进行全盘大规模改变。 P564

但从我们的角度,也就是从一个颇为不同的世界观出发来看,人们能对诸如此类观点如此深信不疑,实在是非常奇怪。 P565

我们对于机器的核心认识是零件之间的推拉相互作用——齿轮推动其他齿轮转动、滑轮带动其他滑轮运转,但通常都是通过诸如连接带之类的某种关联,而且通常机器的一个零件只会影响与其有接触的其他零件。 P566

自最初的阿斯派克特实验以来,物理学家已经成功表明,在实体尺寸更大、距离更远的情况下,贝尔影响也存在。 P567

今天,贝尔影响的发现也迫使我们放弃牛顿世界观中宇宙完全像机器一样的观点。 P568

我希望,随着对演化论影响的理解越来越深入,至少可以出现对传统宗教信仰的实质性反思,不过就像17世纪的情况一样,我猜这不太可能使人们完全放弃这些宗教信仰。 P569

不过,新近的这些发现都有一个有趣的特点,那就是它们所主张的宇宙与我们经历过的任何事物都不一样。 P570

接下来将提到的著作我之所以推荐,主要在于,如果你对本书中的某些话题感兴趣,希望进一步探索,那么这些著作将为你提供一个良好的开端。 P572

科学史中的女性你可能已经注意到了,除了在第22章[1]中简要提到了居里夫人,本书中几乎没有提到女性所扮演的角色。 P573

库欣(1937—2002)是一位物理学家,然而长期对哲学命题感兴趣。 P574

克利的《科学哲学入门》(Introduction to the Philosophy of Science)(Klee,1997)对科学哲学进行了有趣的概括介绍,并把介绍的重点放在了生物学(更具体地说是免疫学)而不是物理学和天文学上。 P575

哈丁的《女权主义中的科学问题》(The Science Question in Feminism)(Harding,1986)也是一个不错的起点。 P576

第一部分:基础命题关于第一部分中包括的基础命题,很多介绍性著作和选集(这样的选集通常都是论文集,由科学哲学家编选,文章按照主题编排,且通常都有来自编撰者的导读)都对其中大部分命题进行了讨论。 P577

我们在本书第二部分中探讨了17世纪出现的从亚里士多德世界观到牛顿世界观的转变,这就是范式变化的一个范例。 P578

麦克恩的译本,也就是亚里士多德(Aristotle,1973)更容易理解,这可能是阅读最为广泛的译本了。 P579

费尔德曼(Feldman,1986)对《沉思录》进行了有趣的介绍,在本书中,作者利用《沉思录》对一系列哲学问题进行了探讨。 P580

雷蒙的论文中包括详细的分析,说明了观察与理论是如何相互交织的,以及要确定某个理论所预言的结果是否真的被观察到了,究竟是有多么困难。 P581

波普尔(Popper,1992)是介绍其科学观点的一本经典读物,而对波普尔观点更进一步的讨论,以及对广义的科学研究方法的讨论,在前面提到的论文集中都可以找到,其中包括克伦克、霍林格和克莱因(Klemke,Hollinger and Kline,1988)、库尔德和卡沃(Curd and Cover,1998)和克利(Klee,1999)。 P582

对这个例子的讨论可以参考桑提亚娜(Santillana,1955)、比亚乔利(Biagioli,1993)、马查默(Machamer,1998)和索贝尔(Sobel,2000)(还有其他很多,这只是其中几个人)。 P583

现实主义与反现实主义之争的实际焦点多年来已多次变化,但粗略地说,现实主义坚持认为科学理论(或者至少是已经成熟的理论)给出的描述反映了事物的真实情况,在这些理论中处于核心位置的实体都是真实存在的。 P584

如果有兴趣进一步探讨西方科学史、特别是中世纪时期的某些具体命题,林德伯格(Lindberg,1978)是一个很好的起点。 P585

第13章:托勒密体系;第14章:哥白尼体系;第15章:第谷体系;第16章:开普勒体系关于第13章到第16章所讨论的内容,很多原始资料现在都已经有了新的英文译本。 P586

伽利略主要著作的英文译本可以参考伽利略(Galileo,1957,2001),其中收录了伽利略关于望远镜和对地心说与日心说之争的观点的著作。 P587

第19章:新科学发展过程中的哲学性/概念性关联库恩(Kuhn,1957)对本章所讨论的多个话题进行了进一步探讨。 P588

卡特赖特(Cartwright,1983)和吉列(Gierre,1999)从一个有趣而且多少有些不同的角度对某些对待定律的普遍态度进行了讨论。 P589

库欣(Cushing,1998)中的许多案例研究都很好地展现了哲学与物理学在近些年里的互动。 P590

“绝对空间”这个术语有时被用来指代实体论主义的空间观,同样的,这与我在本章中对这个术语的使用多少有些区别。 P591

德阿布罗(D’Abro,1950)同样也是关于广义相对论的一本不错的读物。 P592

本章中描述的量子事实都是相当标准的范例,广泛用于说明与量子事实有关的某些奇怪特性。 P593

最后,我想对马克·兰格(Marc Lange)表示感谢,因为他指出了我在本章前一版中在讨论玻姆的诠释时所犯的一个错误。 P594

希尔伯特空间中的运算符是在矢量上运算的一个函数,可以把一个矢量转换成另一个矢量。 P595

这个概率所代表的是,观察到与这个本征值相连的特定测量结果的概率。 P596

梅尔(Mayr,1982)对近几个世纪里生物学的发展进行了广泛而详细的介绍,其中包括演化理论的发展。 P597

伯格曼和西格尔(Bergman and Siegal,2003)、阿布札诺夫等(Abzhanov et al.,2006)和麦克伦伯格(Mecklenburg,2010)都是很好的范例。 P598

索伯和威尔逊(Sober and Wilson,1998)对涉及利他主义行为和无私行为的命题进行了详细而全面的研究。 P599

我认为,最好的做法就是这一章结尾时提出的:对不起了,蒂莫西·利瑞,让我们关掉电视,开始学习科学史吧![1] 原书为“第21章”,疑有误。 P600

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