物理学实验(三)
因此,夸克的构造主义(概念)因此要求该容纳和电阻过程的结果不完全预定。 实验室工作要求我们在设备,关于设备的信仰,数据的信念,数据和理论之间获得稳健的契合。 在实现了强大的拟合之前,它不是确定适合的东西。 不决定世界如何,现在不确定的技术,而不是由科学家的社会实践决定,而不是由科学家的社会实践决定,而不是由利益或网络决定,而不是由天才决定的,而不是由任何东西决定(第72-73页,重点加入)。
大大取决于“确定”的黑客手段 如果他意味着需要,那么人们必须与他同意。 怀疑的是,世界或更适当的是我们可以了解它的疑问,这需要一个独特的理论。 如果没有,似乎更合理的话,他意味着世界的方式是对那个成功科学没有限制,那么理性主义者强烈不同意。 他们想争辩说,世界的方式限制了符合现象的理论的种类,我们可以构建的设备种类,以及我们可以通过这种装置获得的结果。 思考另有思想似乎愚蠢。 考虑一个雄厚的例子。 似乎有人似乎可以提出一个成功的理论,其中密度大于空气的对象向上突出。 这不是视图黑客描述的漫画。 描述皮克尔的观点,他所说,“物理学不需要采取涉及麦克斯韦方程的路线,热力学的第二种定律,或光线速度的现有值(第70页)。” 虽然关于麦克斯韦方程或热力学的第二律法可能对这种观点有一些同情,但是一个可能不同意光速的价值。 这取决于世界的方式。 任何成功的光理论都必须为其速度提供这种价值。
在另一个极端是“InEvitablists”,其中黑客攻击大多数科学家。 他引用了诺贝尔奖获奖者的Sheldon Glashow,“任何聪明的外星人都会出现在相同的逻辑系统上,因为我们必须解释质子的结构和超新星的性质(Glashow 1992,第28页)。”
皮克林和富兰克林对应急的另一个区别涉及不可能是替代方案是否有可能的问题,而是是否有原因是为什么应该追求这种替代品。 皮克林似乎识别可以与应该的。
在20世纪70年代后期,在华盛顿大学和牛津大学在华盛顿大学和牛津大学进行了原子平等侵犯的低能量实验(违反右对称)的结果之间存在分歧,以及对散射的高能实验的结果来自氘的偏振电子(SLAC E122实验)。 原子差违规实验未能观察到Weinberg-Salam(W-S)统一的电壕相互作用理论预测的平等侵犯效果,而SLAC实验则观察到预测的效果。 这些早期的原子物理结果本身非常不确定,并且在伯克利和新西伯利亚类似实验中获得的阳性结果增加了不确定性。 在理论有其他证据支持的时候,但却没有普遍接受。 皮克林和富兰克林一致认为,根据SLAC E122的结果接受了W-S理论。 它们在他们对实验的讨论中有显着差异。 他们对应急的差异涉及当时提出的特定理论替代品,以解释实验结果之间的差异。
皮克雷德询问为什么理论家可能没有尝试找到可能使华盛顿牛津原子差异结果与阳性E122结果协调的电挖电器仪表理论的变体。 (这位理论家应该与伯克利和新西伯利亚的实验提供的支持性原子平等结果做些什么,从未提及)。 但是,虽然E122以一种特定类别的变体仪表理论,所谓的“混合模型适合于混合模型的概率为6×10-4”的方式分析了他们的数据。不相信它是不可能设计更多的变种“(皮克林1991,第462页)。 皮克林指出,用于构建这种变体的开放式食谱已早于1972年被写入(第467页)。 本来有可能这样做,但是一个人可能会询问科学家是否可能希望这样做。 如果科学家同意富兰克林的观点,SLAC E122实验提供了相当大的证据重量,以支持W-S理论,并从原子平等违规实验的一系列冲突和不确定的结果给出了这项支持的肯定答案,原因是什么原因他们是否必须发明替代方案?
这并不是表明科学家们没有,或者不应该,从事猜测,而是在这种情况下没有必要这样做。 理论家经常建议现有,确认理论的替代方案。
建设主义案例研究似乎总是导致存在现有的,接受的理论(Pickering 1984a; 1984b; 1991;柯林斯1985;柯林斯和捏1993)。 在这种情况下暗示的一个批评是不考虑替代方案,即可接受替代品的假设空间是非常小或空虚的。 一个人可能会认真对待这个问题。 因此,当基督徒等人的实验时。 (1964)检测到
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腐烂分为两件,似乎表明侵犯了Cp对称性(组合粒子 - 抗粒子和空间反转对称),不少于10种替代品。 这些包括(1)由物质和反物质的局部困难 - (2)外部领域,(3)衰减所产生的宇宙学模型
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进入一个
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随后衰减
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进入两件,用对称允许,(4)排放另一种中性粒子,“Paritino”
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衰变,类似于β腐烂中的中性细胞的排放,(5)衰变发射的一个接头实际上是“旋转”,旋转一个而不是零的π,(6)由于另一种中性粒子,L,与之相干的
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,(7)存在一个“阴影”宇宙,只有通过弱势互动,才与宇宙互动,并且看到的衰减是“阴影的衰变
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,“(8)指数衰减律的失败,9)量子力学叠加原理的失败,10)腐烂接头不是玻色子。
可以看出,放置在替代方案上的限制不是非常严格的。 到1967年底,所有替代品已经过测试并发现希望,使CP对称性无保护。 在这里,科学界的不同判决关于什么值得提议和追求的导致各种各样的替代品被测试。
黑客的第二个粘性点是名义义,或名称-ISM。 他指出,其最极端的名义主义否认,姓名选择的对象有任何共同点或特有的东西,例如“道格拉斯冷杉”,而不是它们被称为道格拉斯杉木。 对手争辩说,良好的名字,或对大自然的良好陈述,告诉我们一些关于世界的事情。 这与关于具有困扰哲学家千禧年的不可观察实体的地位的现实反重现象主义辩论有关。 例如,Bas van Fraassen(1980)是一个反对派者,坚持认为,我们没有理由在诸如电子之类的不可观察的实体中,并且仅接受关于电子手段的理论,我们认为理论对观察结果的说法是真实的。 真实主义者声称电子确实存在,例如,如例如威尔弗雷德·塞尔斯评论道,“持有一个理论的充分理由是具有良好理由保持由理论假设的实体存在的好理由(Sellars 1962,第97页)。” 在黑客观察中,科学名义主义者比反对前手者更激进,对枞树持怀疑态度,因为它们是关于电子的。 名义主义者进一步认为,我们认为是我们世界的代表性的属性,而不是世界本身。 黑客指的是那种视野的对手是固有的结构主义者。
黑客也谨此评论,这一点与“科学事实”的问题有关 因此,建设主义者Latour和Woolgar最初题为他们的书籍实验室生活:科学事实的社会建设(1979年)。 安德鲁皮克琳题为他尊重夸克模型的历史,构建夸克(皮克林1984a)。 物理学家认为,这让人贬低了他们的工作。 Steven Weinberg,一个现实主义者和物理学家,通过注意到没有登山者会批评皮革的标题,没有登山者会占着珠穆朗玛峰的书。 对于Weinberg,夸克和珠穆朗玛峰具有相同的本体地位。 他们都是世界的事实。 黑客争辩说,尽管出现了建设主义者并不是,但相信事实不存在,或者没有现实的事实。 他引用拉丁和羊毛“那里的羊毛”是科学工作的结果,而不是它的原因(拉古和1986年,第180页)。“ 黑客攻击合理的结论,
拉丁和羊毛肯定是对的。 我们不应该解释为什么有些人相信
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通过说
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是真的,或者对应于事实或事实。 例如:有人认为宇宙开始与我们称之为大爆炸的人。 一系列原因现在支持这种信念。 但在列出所有原因之后,你不应该添加,好像这是相信大爆炸的一个额外理由,“宇宙开始用大爆炸开始。”或',这是一个事实。这是一个观察结果没有任何特殊的事情社会建设。 它同样可以被一名老式语言的哲学家推进。 这是关于动词“解释”的语法的评论(黑客1999,第80-81页)。
然而,人们可能会增加黑客引用作为支持这种信念的原因,通过有效的实验证据给予我们,而不是由科学家的社会和个人利益给予我们。 Latour和Woolgar可能不同意。 富兰克林辩称,我们有充分的理由相信事实,以及在参与我们理论的实体中,当然,他们总是记住这种科学是糟糕的。
黑客的第三个粘性点是对稳定性的外部解释。
建筑师至少涉及科学信仰的稳定性的解释,至少部分地是科学内容外部的元素。 这些元素通常包括社会因素,兴趣,网络或其描述。 反对者认为,无论是什么是发现的背景,稳定性的解释是科学本身的内部(黑客1999,第92页)。
理性主义者认为,大多数科学就根据研究产生的原因而进行。 由于良好的理论和实验原因,一些知识机构变得稳定,可以为它们添加良好的理论和实验原因。 建构主义者认为原因对科学课程没有决定性。 纳尔逊(1994)结束了,永远不会决定这个问题。 理性主义者至少回顾性地,总是可以提出满足它们的原因。 构建主义者,具有相同的聪明才智,可以始终找到自己满意的一个开放性,其中研究的结果是由原因以外的东西解决。 外部的东西。 这是一种说明我们发现不溶解的“伸点”(第91-92页)的一种方式
因此,对接受实验结果的原因存在相当严重的分歧。 对于一些,就像Staley,Galison和Franklin一样,它是因为认识论论点。 对于其他人来说,就像皮克利一样,原因是未来的实践和与现有理论承诺的惯用。 虽然科学史表明,推翻了一个良好的理论,令人欣然的理论和实验工作,这一观点的支持者似乎接受它作为毫无疑问的,即它始终与现有理论有关的现有理论。 黑客和皮克也表明,基于包括现象理论的元素的相互调整,可以接受实验结果。
尽管如此,每个人似乎都同意在实验结果中产生共识。
2.3测量,校准,预测
我们遇到了(第2.2.1节)兰富校准的定义作为使用的代理信号,该代理信号已经独立于被校准的装置建立,或者独立地(在独立的装置上)良好建立的现象。 他使用了这个帐户,以争论Collins对实验者回归的恶性观点。 校准的其他算帐解释了测量过程唤起了类似的担忧。
E. TAL将校准定义为“在与测量标准相关的测量仪器和数量值之间建立相关性之间的活动”(TAL 2017A,243)。 仅仅是“仪器指示”(TAL 2017A)在解释在较大的理论背景和测量仪器的校准方面的较大背景时成为“测量结果”。 然而,Boyd(2021,43)担心这令人担忧的是,这使得测量对类似于实验者的回归H. Collins已经争辩(见2.2.1节),因为实验者没有“可以访问尺度的真实价值”即,测量的任何东西,用作校准标准“。
在不同建模测量中执行的测量结果的比较可以通过比较来阻止回归,即跨不同的测量背景(由耐磨的操作和理论背景的复杂构成的上下文)。 (2017A,239)这些不同的上下文是理想化的,然后比较,以便建立它们是否涉及有关测量的预测。 因此,校准是“模拟不同过程的活动并测试这种模型进行相互兼容性的后果”(TAL 2017A,246)。 校准行为有效地比较测量过程中的理想化模型,其中测量行为通过模型的相互连贯性致力于。
Boyd(2021,46)指出,测量过程的理想化不能为客观测量提供基础,因为理想化剥离其关键细节的背景。 实际上,凭借上下文敏感的细节,测量具有认识的效用。 测量结果仅作为“丰富的证据”,即在更广泛的经验和理论上的背景下获得认知价值。
此外,TAL的观点将预测和校准(Boyd 2021,48)与我们带回实验者的回归的恶毒。 因此,“校准应该破坏回归,因为可以根据其主要目标的成功以外的某些东西来判断仪器以正确地工作”(Boyd 2021,48)。 如果是打破回归,则校准必须在互联预测网外提供一个点,例如,如果要打破回归,则为例如打破回归。 通过仪器指示的微妙处理。
渐进的连贯主义试图摆脱恶毒的回归,如Hasok Chang(2004年,2007年)所提出的,指向衡量程序和校准的历史轨迹。 相干测量过程的网是动态的:它随着螺旋形展开。 并且最初瞄准预测的测量过程最终成为用于校准过程的结果。 然而,这种螺旋进展可能只是主观间协议是基础的柯林斯类型的精心动态相干网,如果其他非经验美德如“创造性成就”,如“张(2007)。 如果是这样,校准并没有为毕竟提供对测量结果的独立杠杆。
Perović(2017)分析了大型强子撞机中的原位校准程序,指出校准在实验装置的调试阶段期间是富兰克林类型的认识效率。 但在整个测量过程中,各种校准程序均继续并逐渐进入测量。 Boyd(2021)进一步探讨了从“工程数据”到“科学数据”的调试程序和逐步过渡,预测标准显着变化。 该装置最初依赖于现有的众所周知的数据,而是与其他冒险相干,即Tal坚持认为在效率地证明测量结果方面变得越来越重要。
2.4大科学物理学:高能物理学中的理论升起
像托马斯库恩和保罗费贝德这样的作者提出了证据不证实或反驳科学理论,因为它是由它提取的。 证据不是一系列从理论上自治的观察句,因为逻辑实证主义者相信。 每个新的理论或理论范式,因为Kuhn标记了较大的理论框架,产生了,就像它一样的证据。
因此,理论概念从设计阶段感染整个实验过程,并准备到数据的生产和分析。 应该令人信服地说明这种观点的一个简单的例子是用汞温度计进行测量,以便在其温度升高时对物体进行膨胀。 注意,在这样的情况下,通过依赖于汞的扩张表明温度的增加来测试假设。
在这种理论和实验中捕获了理论和实验的恶性循环可能存在相当简单的方式。 例如,可以使用恒定的体积气体温度计校准汞温度计,例如,其使用不依赖于测试的假设,而是对气体压力的比例及其绝对温度(Franklin等,1989)。
虽然大多数实验更复杂,但是肯定可以接近实验结果在案例的基础上的理论。 然而,视图可能有一个更普遍的问题。
BOGEN和WOODWARD(1988)认为,对理论和观察之间的关系辩论忽视了实验证据的生产中的关键成分,即实验现象。 实验主义者使用各种统计分析工具从原始实验数据(例如,颗粒煤机中的电子或数字轨道)蒸馏实验现象。 因此,鉴定实验现象的显着(例如,碰撞梁的特定能量的峰值)无系统是可以设计实验以测试(例如特定颗粒的预测)的理论。 只有在已经确定了显着现象时,可以开始阶段的数据分析阶段,以便将现象视为支持或反驳理论。 因此,证据的理论升起至少在物理学的一些实验中失败。
作者通过分析实验,在一部分的实验中证实了他们的论点,导致了突破性的中性电流的突破性。 它是由所谓的玻色子制造的一种力 - 短寿命颗粒,其负责在其他颗粒等其他颗粒之间的能量转移,例如HADRONS和Leptons。 相关峰通过数据的统计分析被认为是显着的,后来被解释为玻斯存在的证据。
这个观点和案例研究由Schindler(2011年)挑战。 他认为,测试理论对于评估具有弱中性电流的实验中数据的可靠性至关重要。 他还指出,如果从物理学家发现特别引人注目的理论视角,甚至可以忽略实验数据。 这是在海底上所谓的斑马图案磁异常的实验的情况。 用于扫描海底的新装置的读数产生了有趣信号。 然而,研究人员无法解释这些信号,其中有意义地或满足他们将它们与噪声区分开来区别于噪音,除非它们依赖于海底结构和地球磁场的一些理论叙述。
卡拉卡(2013年)指出,粗略理论观察区分在理解高能物理实验方面尤其无益。 它未能捕捉相关理论结构的复杂性及其与实验数据的关系。 理论结构可以由背景,模型和现象理论组成。 背景技术理论是非常一般的理论(例如量子场理论或量子电动电动),其定义物理粒子的一般性质及其相互作用。 模型是定义特定粒子及其性质的背景理论的具体实例。 虽然现象学理论基于这些模型开发可测试的预测。
现在,这些理论段中的每一个都与实验数据的不同关系站立 - 实验可以通过不同的细分升起到不同程度。 这需要对理论求和的细微分类,从弱到强。
因此,可以设计实验装置以测试非常具体的理论模型。 核心超级质子同步rotron的UA1和UA2探测器设计用于仅在非常具体的能量状态下检测颗粒,其中预期标准模型的W和Z玻色子存在。
相比之下,在不依赖特定理论模型的情况下接近现象的探索性实验。 因此,有时实验的理论框架由单独的现象学理论组成。 卡拉卡认为,20世纪60年代后期和20世纪70年代初期的深度无弹性电子散射的实验是如此弱理论的实验。 实验中仅仅是现象学参数的应用导致复合材料的非常重要的发现,而不是皮标(质子和中子)的点状结构,或所谓的缩放法。 而这最终导致了强子组成的成功理论模型,即量子色力动力学或强烈相互作用的夸克模型。
3.实验的角色
3.1自己的生活
虽然实验往往将其与理论的关系具有重要性,但黑客攻击指出它通常具有自己的生活,与理论无关。 他指出了Carolyn Herschel对彗星的发现的原始观察,William Herschel在“辐射热量”上的工作,戴维斯观察了藻类发出的气体和该气体中的锥度的速度。 在这些案例中没有任何一项实验者在调查下有任何现象的理论。 还有人还可以注意到19世纪60年代在基本粒子上的原子光谱测量和对群众的工作和性质。 在没有理论上没有任何引导的情况下进行这两种序列。
在决定追求哪些实验调查时,科学家可能很好地受到可用设备的影响以及自身使用该设备的能力(McKinney 1992)。 因此,当Mann-O'Neill合作在20世纪60年代后期在普林斯顿 - 宾夕法尼亚州加速器在普林斯顿 - 宾夕法尼亚州的高能量物理实验中进行了高能量物理实验时,实验序列是(1)测量
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衰变率,(2)测量
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分支比和衰减光谱,(3)测量
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分支比率和(4)形状因子的测量
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衰减。 这些实验基本上是相同的实验装置进行,但对每个特定实验进行了相对较小的修改。 在序列结束时,实验者已经成为使用该设备的专家,并且了解背景和实验问题。 这允许该组在序列中以后成功地执行技术上更困难的实验。 我们可能会将其称为“乐器忠诚”以及“专业知识的回收”(富兰克林1997B)。 与Galison的实验传统看法很好地网。 科学家们都是理论家和实验主义者,倾向于追求实验和问题,其中可以使用他们的培训和专业知识。