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主题:从《动物世界》里的苏格兰黑山羊开始 -- 普鲁托

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        • 家园 好问题

          这个问题说明,文中的定义,是一个后发的描述性定义,或者说是对现实存在“补发”的证书。有零有整,是他不得不迁就已经广泛使用的实际,又要体现测量技术和背后知识体系的进步。我们实际对概念的理解,大概是要走一个从某个(些)个体中来,用已有知识做抽象定义,再推广到一般个体中去的过程。而随着知识体系的发展和进步,后两个可以再优化。

          然而在非学术领域,我们常常跳过中间步骤,直接用类比来解决问题。大部分知道一米的人,对光速半衰期其实是毫无概念的。什么是一米,“那”(指着米尺)就是一米。这里可以看出文学作品的重要性。在各种法律概念和复杂事实理清之前,一个“潘金莲”或者“秦香莲”,可以让大众迅速接受一个八卦事件的定性。

          • 家园 不只是简单的为了补发证书,而是为了更精确

            这种更改一定要建立在更精确的基础上,而不能更粗糙。否则会违背应用便利性。

      • 家园 但实际上现在的光速是一个“定义”而不是测量结果

        因此从光速倒推出来的长度单位(米)以及时间单位(秒)也只是一个“定义”——所谓的“定义”,就是只和计算方式有关,而与具体的测量精度无关。考虑到米和秒共同构成光速定义,因此这两个基本单位也必须同时被定义,也就是说,一旦精确定义了其中之一,则另一个也同时被定义。从这个角度上来说,定义了时间,也就同时定义了长度,一秒有多短,一米就有多长,反之亦然,这已经和实际测量精度没有关系了。

        通宝推:铁手,
        • 家园 现在我们节气的定义都是以天体运行来定时的

          把米以光速来定义也是现代人的标准。

          地球的米和公斤等等都是有标尺标重物体存在于巴黎的。

          现在是纳入天文这个运行体系,更加恒定,也是我球人走向宇宙的一个标志

        • 家园 并不完全赞同

          长度是通过长度单位表示的,单位有人为选择的因素,但是客观存在的量和单位并不是等同的概念,

          更重要的是时间长度并不是相互定义的,最终都溯源到了明确的具有已知的更强不变性的物理现象上

          长度等等量的感知都是通过比较达成的,记得小时候说地球直径是月球的多少倍,地球内部能装上多少个月球,这样的相对比较,似乎可以理解成为使用了月球作为“基本单位”。小时候的记忆很久远,不是一年级就是二年级,那个比较显然精确不到什么程度,显然是不会有小数点后面的数值的。类似的,说到日心说里面的公转,小数点后面一般只说一个数位。

          理念上或是哲学上,一个量值的“真实值”是一个客观、绝对的存在,具有唯一性;然而对于这个量值的描述就要涉及到另一个作为单位的量值,这个单位的存在却往往是隐性的被忽视的。我们一切的描述都是以单位尺度为基准的测量。最妙的是,我们越来越相信,对于测量对象、测量的尺子这两个存在,我们的认识都是有缺陷的,我们并不确定尺子本身是可靠的,更别说看尺子比大小的时候是不是可靠的。所以我们很少使用一个数字表示结果,而是两个:读书要有有效数字、均值要有不确定度

          更重要的差别是,si系统中的几大基本量纲中,长度时间作为基本的量纲,而速度则是两种量纲的“组合量”,但是现在则是在光速不变条件下,实际上是将光速作为了一种基本量,不知道未来是不是有人要提议修改si,速度取代长度成为基本量纲,呵呵……

          所以说,我对于“定义光速”的说法觉得并不合适。真正发生的是使用光速定义长度。我们以为的“定义光速”则是旧语言习惯的延续。

          长度、重量以前都是使用“实物标准”定义的,老外手里的金属疙瘩啥样子,米、千克就是啥样子。要想看看中国人手里的秤杆子准不准,就要有类似的金属疙瘩用来比较;中国人需要自己的金属疙瘩,就得和老外的洋秤砣比照着来。而且就像小白鼠的血缘族谱管理一样,洋人手里的国际原器是老祖宗不动,老祖宗的“子代”或是“孙代”到别的国家当“扛把子”,低级的秤砣求高级的“开光”作比较,秤砣比较一个档次,被比较的就被认为低一个档次,而且比较越多,等级就会退化,实际使用越多也越掉身价(20公斤、50公斤砝码有了油污脏污锈迹一般都没人关心)。所谓的量值传递。

          现在全部变成物理定义了,千克直接牵扯到了普朗克常数,米牵扯到了光速,时间牵扯到了跃迁频率原子喷泉。

          同样的一个脑洞,普朗克常数牵扯到了量纲包括了千克、米、秒,若是以普朗克常数作为光速一样的“绝对存在”永远定义,定义千克的时候除了这个绝对存在还需要长度个时间,但是使用光速定义距离、使用原子喷泉定义时间的时候,是仅仅需要一些常数的,那么脑洞便是:千克是不是有必要排除到六大基本量纲之外?呵呵……

          当然了,最尴尬的是,就像“哲学家”庸俗地对于生活指指点点被讨厌一样,实际想要进行量值传递,实物传递的现状并没有很大的改变。普朗克常数、光速双双很尴尬。倒是时间的原子喷泉觉得很谦虚,我tm就是个钟摆,我们时间从来就没有实物标准器,都是装置。

          元宝推荐:铁手, 通宝推:铁手,桥上,
          • 家园 溯源到了明确的具有已知的更强不变性的物理现象上

            更重要的是时间长度并不是相互定义的,最终都溯源到了明确的具有已知的更强不变性的物理现象上

            这个需要展开说。否则文章就没有说服力了。

          • 家园 光速不是被定义出来的

            ,光速的测量单位才是被定义出来的。长度也不是被定义出来的,长度单位才是被定义出来的。总结起来你就是这个意思,对吧。

            • 家园 按照我的修辞

              “定义”是从“主级别”的事物组合产生“低级别”的事物,某种“度”是下降的、削弱的。以往按照传统教育,长度、时间是“主级别”的,速度是低级别的;而现在“光速”实际上被作为主级别的,然后定义的米是低级别的。前者更加符合认知一般习惯,毕竟从长度、时间定义速度的时候,关于长度有事物的标准器可以直观的感知;而后者从光速配合时间定义长度的时候,是没有实物的标准器提供直观感知的。

              光速我使用了一次词“绝对存在”就是基于他是已知的不变量,其不变性要强于国际米原器。所以,文青的话中要是说光速是个公理、长度是个定理的话,我应该就没有太大的意见了(而si制、中学或是牛顿式的物理中,长度类似公理,速度类似定理)。只是自己语言能力表达能力总结能力有点乱,浪费了很多口水

              而对于单位,我反而觉得仅仅是个约定而已,使用现有光速描述得到的米,当然又涉及到了秒的定义,那么这个描述下的米和米原器的米有差异,需要操很大的心么?我是不操心的,就像半斤到底是8两是5两一样,是个约定就差不多了。

              有点像是“从什么角度”的讨论中,日心说地心说的分野一样,现在的SI制6大基本量是一个体系,满足了描述现实世界的需求。而从标准器、单位定义的角度,使用这些物理现象作为标准要比长度重量为典型的实物标准更加具有不变性,那么脑洞一下能不能存在另一个几大基本量体系呢?当然这个脑洞是调笑为主

              所以对于光速的测量单位是定义出来的说法,在修辞上也不是十分赞成,我所谓的光速作为绝对存在(拿光速定义长度正是这个意思),那么说光速多少米每秒仅仅是个习惯,要是较真的说,光速是个基本量,c应当作为基本量,别的量的量纲中不应当存在m而是c

              通宝推:铁手,
    • 家园 相当好的文章,有关模型与现实

      我们不知道现实是怎样的,所以凭借模型,但不能将模型等价于世界。

      模型是一种世界观。

      同意楼主,用的好的模型,就是好模型。但是,要加一条奥式剃刀法则。

      有N个样本,模型是用一个解析表达式,比如可以表示为二维平面上的一条直线,(y=kx+b)。其实,也可以用 表达式(比如正弦)来拟合。

      这个模型(理论)是为了干什么?

      预测世界嘛,构建我们的世界观嘛。

      也就是说,预测第N+1点而已

      同样,我们可以有无穷多个解析表达式,画出来的无穷多的曲线都可以通过N个点。

      此时,应该用奥氏剃刀法则。最简但不能更简。

      直到N+1个点来推翻你的预测,或模型。

      这也就是波普尔说的东东。

      通宝推:铁手,
      • 家园 波普尔的东东从来不是主流

        科学上主流一直是逻辑实证主义而不是波普尔的证伪主义,在科学的理论中,证伪主义者陷于窘境的一个历史事实是,如果他们的方法论得到科学家的严格遵守,那末,被公认是科学理论中最佳范例地那些理论,就根本不可能发展起来,因为早在萌芽状态就会遭到摈弃。可以举任何一种经典科学理论为例,无论是在提出之初或是到了晚些时候,都可以找到在当时被公认的、被认为与那种理论相矛盾的、以观察为根据的断言。尽管如此,那些理论并没有被摈弃,而它们之没有被抛弃就成了科学的幸运。以下是几个历史上的例子。

          牛顿的万有引力理论问世之初,曾经由于对月球轨道的观测而被证明为伪。几乎经过五十年,才把这个被证明为伪转给牛顿理论以外的其他原因。后来人们知道,这同一理论又与水星轨道的细节不一致,虽然科学家们并没有因此而摈弃这个理论。事实表明,要用一种保护牛顿理论的方式把这种证伪解释过去是永远不可能的。

          第二个例子和波尔的原子理论有关,这个例子是由拉卡托斯提出来的。这个理论在发展初期,曾经与这样一种观测结果不相符合,即:某种物质在超过10-8秒的时间内是稳定的。根据这个理论,带负电荷的电子在原子内部沿着轨道围绕带正电荷的核运动。但是根据波尔当作前提来接受的那种经典电磁理论,沿着轨道运动的电子应该发生辐射。这种辐射将使电子失去能量而陷入核内。经典电磁理论的定量细节则把这种陷入核内发生的时间估计为10-8秒。幸而波尔不顾这种证明为伪而坚持了他的理论。

          第三个例子涉及到气体运动理论,这个例子有助于说明那个理论的创始人明确地承认理论一提出就被证明为伪的情况。当麦克斯韦在一八五九年第一次发表气体运动理论的详细内容时就在同一篇论文中承认,这个理论被气体比热的测量结果所证明为伪。十八年以后,他在评论气体运动理论的后果时写道:“有一些和我们现今对物质结构的理解一致因而无疑是使我们感到满意的,但是也还有一些却很可能会把我们从心安理得的状态中惊醒过来,而且也许会把我们最终从一向借以获得庇护的全部假说中驱赶出来,使我们进人成为一切真的知识进展前奏的那种彻底自觉的无知境界。”运动理论内部的一切重要发展都发生在那次证伪之后。又一次幸运的是,这个理论并没有因为被气体比热的测量证明为伪而被放弃,而朴素证伪主义者至少会被迫坚持认为要放弃的。

        逻辑实证主义,而不是证伪主义才是科学对未知领域探索的主要方法。奥式剃刀法则的无必要不添加,其实也是对科学本质是寻求解释客观世界最简单的理论之注解。地心说被日心说代替其实也是因日心说理论(模型)更直观简单,波粒二象性这种理论还是过于复杂,如能证实粒子就是以振荡波方式存在的话,是一种理想的解释。

        通宝推:青颍路,大山猫,铁手,Cyrus,回旋镖,唐家山,发了胖的罗密欧,
        • 家园 我知道你这些话是从哪里抄来的

          先声明一下,我无意举报全文转载,毕竟是个有趣的哲学观点

          原文的章节在这:

          http://shc2000.sjtu.edu.cn/kxjj/ch06.htm

          今晚太晚了,我也眼困了,就说这个吧:

          “牛顿的万有引力理论问世之初,曾经由于对月球轨道的观测而被证明为伪”

          如果没猜错,作者讲的是地球质量用来验证牛顿万有引力那件事,事实上,限于当时的技术所限,地球的质量是估算出来的,大伙都知道未必准确,所以,说当时牛顿的理论被证伪,差点被抛弃,根本就是对科学史的无知。

          此君对证伪的理解也是错误的,改天我再写写吧。

          • 家园 这东东我都说过多次让你去找来看看

            ,你不去看我只好搬过来,然后你终于去查了,又扯什么有意无意举报全文转载。

            /article/4350469

            啧啧,真是好姿式。按你这个逻辑,问你对科学理论的定义包括猜想与否,你抄wiki的科学方法定义,问你对可证伪性的定性,你抄wiki对可证伪性的定义。真是辩得一手好论啊。

            自已偷换概念把可证伪性偷换成证伪,然后说别人对证伪的理解是错的,也是服了。

            牛顿试图用万有引力理论来测地球质量但两次都失败了,直到100多年后的卡文迪许的“扭称”实验才成功,当时所有人都知道,跟月球轨道这件事是两回事吧。

            替换

            1687年﹐牛顿提出著名的万有引力定律﹐从力学原理上解释了月球运动的规律。他在著名的《自然哲学的数学原理》一书中证明﹐由于太阳摄动力的作用产生了月球运动的主要周期差和近地点的进动﹔他还得出过去的观测中没有发现的其他周期差。牛顿未完成的月球运动理论工作在十八世纪由欧拉﹑克莱洛﹑达朗贝尔和拉普拉斯等人继续进行。到十九世纪┅o一共提出了几十种研究月球运动的方法﹐其中较好的有十几种。

            理论难题

            没有任何征兆表明万有引力的传送媒介可以被识别出,牛顿自己也对这种无法说明的超距作用感到不满意(参看后文条目“定律局限性”)。

            牛顿的理论需要定义万有引力可以瞬时传播。因此给出了经典自然时空观的假设,这样亦能使约翰内斯·开普勒所观测到的角动量守恒成立。但是,这与爱因斯坦的狭义相对论理论有直接的冲突,因为狭义相对论定义了速度的极限——真空中的光速——在此速度下信号可以被传送。

            与观测结果不符

            牛顿的理论并不能完全地解释出水星在沿其轨道运动到近日点时出现的进动现象[2]。牛顿学说的预言(由其它行星的引力拖拽产生)与实际观察到的进动相比每世纪会出现43弧秒的误差。

            牛顿理论预言,在万有引力作用下,光线的偏折只有实际观测结果的一半。广义相对论则与观察结果更为接近。

            牛顿理论不能解释为什么所有物体的引力质量与惯性质量相同这一观测现象。广义相对论则将它作为一个基本条件。

            当时的问题是月球轨道与水星轨道相似,有类似进动现象的问题,而不是地球质量不清的问题。现在倒是对地球水星的质量估计准确了,进动问题就不存在了?

            你的问题就是偷换概念,喜欢诡辩。

        • 家园 感谢有益的讨论

          在复杂系统中,逻辑未必是鲁棒的。

          只有隔离出来,才能得到清晰的因果链。

          比如数学,它只需要公理,但公理这东东是对的吗?

          倒过来说,只有实证反例才能得到更多的信息以完善,修正模型。

          当然,模型的生存与消亡,只是跟学霸及其拥趸的寿命相关,呵呵。

          至于波普尔,是否主流我不知道,但是他的方法会更鲁棒。

          • 家园 不客气

            隔离过程本身其实就是一个猜测的过程,更是参照系选择的过程。

            科学的首要条件是承认未知领域的存在,不然都是已知领域的话就变全知全能的神学了。科学只有先证实形成已知领域之后才能在已知领域中证伪,科学是先证实后证伪的,一切在未知领域中证伪的本质还是神学。科学对未知领域的态度是,你说有我不信,因为我无法证实,你说没有,我也不信,因为我无法证伪。

            然后随之而来的问题就是如何确定已知领域的边界,这就给了证伪主义一些机会。从证伪的角度上来讲,科学理论本身应该是可证伪而还未被证伪的。如经典力学,其并不适合于微观领域,但开始大家并不知道这点。当观测到微观领域中的反证,科学家才意识到可能超出其边界,从以前的不知道还有什么不知道,到现在的知道了还有什么不知道,证伪的意义仅在于此。说到底,还是先证实后证伪的,经典力学理论是科学的原因是因为其先被证实,其后被证伪也不能说明它不科学而只能说明其有边界条件,隔离本身是一个猜测的过程同时也是再确定已知领域边界的过程。科学是有严格适用范围与条件的,有严格地分类分科的,这可能就是科学这个翻译的原意吧。

            纯数学本身就不是科学,只有当它与客观实践结合成为应用数学后,才能被证实或证伪,成为科学的一部分。其在科学中的作用无非一是作用探索未知领域的工具,二是对已知领域中规律的表达。纯数学只需要公理,但公理这种不证自明的东东不与客观事实相结合的话是没有对错可言的。

            所谓实证反例才能得到更多的信息以完善,修正模型,本质还是猜想被确定边界的过程,而不是证实猜想或者说理论模型的过程,最后要实锤还是得有正面的逻辑实证。模型的生存与消亡,最终的决定性力量还是对客观世界认识的深度与广度,正如地心说的支持者现在复活过来也不能让地心说模型继续生存下去一样。虽然地心说模型足够复杂,但证伪主义也不能让其更鲁棒。

            通宝推:大山猫,发了胖的罗密欧,铁手,唐家山,
            • 家园 我的意思是

              我觉得夸大了所谓逻辑实证。

              靠谱往往是靠试错。然后再去证实。

              而不是类似逻辑推理的顶层设计。

              至于波普尔是不是主流,我觉得没啥关系。

              最关键的一点,是深入了未知的未知(所谓突破边界),这才是从0到1。 后面一大堆人跟着进一步研究,是1到N了。

              (惭愧,本人的好多论文也是在边界中做出来的,但是意义不大)。

              可能我们不是讨论的同一方向,

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