洞的论点(二)
在图6的描绘中出现的这些差异是所有非不变差异。 对于右手分布,Galaxy确实在图中向右转向了,但同时,事件之间的距离也会被延长,就像它们在补充所示的各种地图投影中延伸一样,通过地图预测可视化Leibniz等价。 因此,星系总是留在两侧星系的空间中点; 它只是看起来它是在绘制图中的空间中点。
类似地,沿银河系的世界线的加速度矢量决定了银河系是否加速。 加速度向量是不变的。 因此,如果左手分布中的星系具有零加速度向量,则右手分布中的相应星系也将具有零加速度向量。 请记住,一个洞改造保留不变。 因此,如果在左手分配中未被燃道,则在右手分配中也是未燃道的。
(b)确定主义。 相对论宇宙学的物理理论无法挑选两种情况。 这表现为理论的不确定主义。 我们可以在整个事件中指定度量和材料字段的分布,但在指定为孔的区域内之外。 然后该理论无法告诉我们田地如何发展到洞中。 原始和转换的分布都是公制和物质领域的合法延伸,因为各自满足相对论宇宙理论的所有规律。 该理论没有资源,使我们能够坚持只有一个人受理。
重要的是要看出,不快乐的后果不包括确定主义的失败。 我们都太熟悉了这样的失败,肯定不是解雇物理理论的自动理由。 广泛庆祝的不确定理论的最着名的实例是量子理论,在标准解释中,系统的测量可以导致难以确定的崩溃到许多可能的结果之一。 较少的众所周知的是,也可以在古典物理学中设计不确定的系统。 大多数例子涉及诸如诸如从空间无限远的无限速度而使身体造成的奇怪性,所谓的“太空入侵者” (Earman,1986a,Ch。III;另见确定主义:因果)或者可能通过超级摊(超级议案中的无限许多机构的相互作用来产生。 最近,已经出现了一个非常简单的例子,其中单个质量在圆顶上坐在圆顶上,并且在任意时间延迟和任意方向(Norton,2003,第3节)之后自发地将其自身设置为运动。
洞参数中确定主义失败的问题不是失败的事实,但它失败的方式。 如果我们否认歧管的实质性和接受leibniz等价,则根除孔变换引起的不确定性。 虽然在Leibniz等价下,野外的数学上不同的数学上不同的发展,但它们都是相同的。 也就是说,毕竟存在物理田地的独特发展。 因此,不确定主义是具有实质性主义的形而上学承诺的直接后果。 同样,如果我们接受Leibniz等价,那么我们就不再陷入困境,即两个分布不能通过任何可能的观察来区分。 它们仅仅是相同的物理现实的不同数学描述,因此应该就所有可观察者达成一致。
因此,孔论证邀请的反实质主义者结论是这一点。 我们可以使用观察无法修复的对象或属性(这里:spacetime事件)加载任何物理理论。 如果他们对观察的隐形尚未充分警告,这些属性是非法的,那么发现他们将不确定主义视为一种理论,否则是确定性应该是警告。 因此,应该丢弃这样的物体或属性(再次,这里,即时事件)以及任何需要保留的学说。
7.简要展示的洞参数
总而言之,孔参数金额为此:[6]
如果一个由孔变换相关的度量和材料字段的两个分布,则歧管的实用主人必须保持两个系统代表两个不同的物理系统(即,它们必须拒绝Leibniz等价)。
这种物理明显地超越了理论的观察和确定权力,因为:
这两个分布是术语相同的。
理论的法律不能挑选在洞中田地的两个发展之间。
因此,歧管的实用主义者倡导应该被丢弃的问题形而上学。
8.洞的历史
8.1爱因斯坦落入洞.....
洞参数是由1913年末的艾伯特爱因斯坦创造的是,当他对其一般的相关性理论遇到似乎是可忍受的障碍时,这是一种绝望的行为。 在上一年中,他已经决心找到一种引力理论,这在上述意义上通常是协变的。 他甚至认为基本上是他将于11月1915年11月的庆祝的一般协助公式,现在出现在所有教科书中。
不幸的是,爱因斯坦至少最初无法看到这些方程式是受理的。 牛顿的引力理论几乎完美地为弱引力造成了。 因此,爱因斯坦的理论必须恢复到牛顿的理论。 但尽量尽力,爱因斯坦看不出他的公式和他们的许多变体可以与牛顿的理论正确地啮合。 1913年中期,他发表了妥协:一种不相应的引力理论的草图,这不是一般的协调性。 (有关这些斗争的进一步详情,请参阅Norton(1984)。)
他未能找到一般的经常协助理论很大困扰爱因斯坦。 1913年后,他试图将他的失败转变为各种胜利:他认为他可以表明一般都是不可否认的。 任何这样的理论都会违反他所谓的因果关系 - 我们现在称之为确定主义。 他试图用洞争论展示这种显着的索赔。
在其原始化身中,爱因斯坦被认为是一种超薄,除了一个区域,洞是无关紧要的洞。 (因此在这种原始形式中,术语“孔”比现代版本更有意义。)然后他询问了孔外面的度量和材料字段的完整规范是否会在内部固定度量字段。 由于他默默地避免了莱布尼斯等价,爱因斯坦认为,由此产生的负面答案足以该死的所有变得协变的理论。
8.2 ...再爬出来
爱因斯坦与他的念珠根有限的协方差理论挣扎了两年。 1915年晚了,作为他错误的证据,因为他不可否认地安装了,爱因斯坦被驱使到了绝望和最终投降。 他回到了寻找具有新紧迫性的一般相协变的方程,部分地通过知识,除了大卫希尔伯特以外的知识抛出他的理论分析。 爱因斯坦的任务在1915年11月下旬开始幸福地完成他的理论,通常是协变的形式。
很长一段时间都认为,希尔伯特将爱因斯坦击败了五天的终原理论。 现在,希尔伯特文件证明页面的新证据表明他可能没有。 更重要的是,它清楚地表明,希尔伯特,如爱因斯坦,至少暂时认为洞中的洞中的概念妨碍了所有一般的协助理论,并且信仰至少就像他纸的证据页一样幸存下来。 (见Corry,Renn和Stachel 1997.)
虽然爱因斯坦已经默默地撤回了他对一般的协调理论的反对,但他没有公开他认为洞参数失败了。 他终于在他发表了约翰斯塔克尔呼叫“点巧合论证”时做了 这一论点,来自爱因斯坦(1916,第117页)的众所周知,审查他的一般相对论理论,达到莱布尼斯等价的辩护。 他敦促理论的物理内容是由Spacetime Cyincensing的目录耗尽的。 例如,在仅治疗颗粒的理论中,巧合是粒子世界的交叉点。 这些巧合通过田地的转变保存。 因此,两个可以互乱的字段系统具有相同的物理内容; 它们代表相同的物理系统。
多年来,洞争论被认为是一个富有洞察力的爱因斯坦的琐碎错误。 它是John Stachel(1980年)认识到其高度琐碎的性格,并将这一实现对现代历史学家和物理哲学家。 (另见Stachel,1986年。)在Earman和Norton(1987年)中,该论点是重点,因为明确地针对时空的实质性。 有关进一步的历史讨论,请参阅Howard和Norton(1993),Janssen(1999),Klein(1995)和Norton(1987)。 四个体积的彻底,天气处理是renn(2007); 对于洞参数的哲学复兴的历史,请参阅WeatherAll(2020)。
对于逻辑估值主义者的挪用和挪用爱因斯坦的巧合论证,见Giovanelli(2013)。
9.回应洞争论
至少有许多对洞参数的回应作为写在其中的作者。 在本节中,我们通过在20世纪80年代的哲学文学中恢复了对该论证的五个广泛的响应,通过考虑五个广泛的响应来团制文献。 在仔细审查论证的过程中,现在几乎所有方面都被称为和测试。
9.1拒绝实用性
一系列思想只是同意洞参数使莱布尼斯等价令人信服的倾向。 它试图通过尝试找到一种代表物理空间系统的单个数学结构而不是由Leibniz当量许可的相互形态结构的等效类等级的单个数学结构来制作更透明的涉及。 一种这样的尝试涉及“莱布尼斯代数”的概念(参见专家,1989,Ch。9,Sect。9)。 尚不清楚这种尝试可以成功。 正如跨性能字段代表相同的物理系统,就像具有相同的物理导入的不同但具有相互形象的leibniz代数。 如果歧管和莱布尼斯代数的形式主义是相互际的,人们将期望在这种翻译下的后一种形式主义中重新出现孔的争论。 (见Rynasiewicz,1992年)
另一种方法旨在解释Leibniz等价,并通过“DIRAC可观察品”和相关的仪表固定规定(Lusanna和Pauri,2006),通过单个时空点的个性化与空间点的单位分析来证明与孔参数的一般相对性的兼容性。 更一般地说,我们可能怀疑超空间实质性主义面临的问题是否是上述特定形式主义的文物。 贝恩(1998年,2003年)探讨了过渡到其他形式主义的影响(包括但不限于Leibniz代数)。
9.2接受不确定性
对孔参数的替代响应是接受一般的空间和时间的协调理论,例如一般相对论是不确定的。 也许(思想出现)这种不确定主义并不令人不安,因为它仅仅是关于哪些物体实例化哪些特性而不是实例化的属性模式。 然而,这并不明显,这足以消除对不确定主义的担忧:至少,如果对该论证的另一种反应,它们似乎是更优选的。
这里的相关响应是重新定义确定性,并且争论,在相关意义上,尽管洞参数,毕竟毕竟普遍相对性等理论是决定性的。 Belot(1995B),Brighouse(1994,2020),Butterfield(1989),Melia(1999)和Pooley
9.3公制本质主义
在他自己对洞争论的高度原始反应中,***(1990)敦促每个时空事件基本上携带其度量; 也就是说,如果(在字段的重新分配之后)我们尝试为其分配不同的韵律,则不会是那个非常的事件。 结果,虽然似乎是与一般相对性的每类相互形象的相互形成的解决方案相关的一类不同的世界,但是任何其他有兴趣的其他同变的协助理论),实际上只有一个这样的世界是可能的,因此孔争论是失恋。 TEITEL(2019)探讨了这一基本主义反应的精致版本,但结论是,它未能改善对孔论证的标准模态反应。 Butterfield(1989)描绘了相互形象的系统作为不同的世界,并使用对应理论来争辩,最多可以代表实际的时空。 (对于Butterfield的更新版本到对手理论,请参阅Butterfield&Gomes(2023A,2023B)。)
9.4复杂的实质性
毛泽林的韵律本质主义是“精致的实用主义”的一个例子。 这个术语是介绍了一个稍微佩伯特的感觉,由Belot&Earman(2001)介绍了一类视图,毕竟是为了拒绝洞穴改造相关的系统而言,这是一个毕竟是合法的,这是孔变换相关的不同可能性,从而侧面 - 踩着洞的论点。 另一个版本的复杂的实质性主义是反Haecceitist的实用性,根据哪个物理空间点不具有跨世界的身份。 世界上宇宙材料含量从其实际世界的分布转向了世界的明显,预先弥补了这样的身份。 因此,通过否认这些身份,避免了一般相对论和其他主动性地具有相应的协助理论的明显不确定。 该职位目前是对洞参数的流行响应:讨论,例如, hoefer(1996)和Pooley(2006b); 对于某些问题来说,该位置晦涩难以置疑,请参阅dasgupta(2011)。
复杂的实用性的另一相关版本具有它们的时代不是由单独的事件的歧管而不是由一些更丰富的结构来表示的,例如事件的歧管结合测量属性。 (参见,例如,hoefer,1996.)这种逃生的激励是事件的歧视缺乏对时空至关重要的性质的想法。 例如,未经过去和未来的概念,在事件的歧管中经过的时间或空间距离。 因此,人们可能被诱惑与事件的歧管识别时旋转,以及提供这些时空孔的一些进一步的结构。 因此,思想可能会去,它是单独刚性的空间点的韵律结构。 这种逃离洞参数有时成功,有时会失败。 在某些重要的特殊情况下,可以将漏洞参数的替代版本符合视图:查看Norton(1988)。
9.5数学/形式主义响应
也许对洞参数的最简单可能的挑战保持了Leibniz等价是现代数学物理文学中的标准推定,并表明甚至娱乐它的否定是一个不值得严重关注的数学错误。 但作为回应:虽然接受Leibniz当量在物理文献中普遍存在,但它不是一个逻辑事实,只能拒绝矛盾的痛苦。 它体现了非琐碎的假设,必须在清醒的反思中接受进口,而不是除了大卫希尔伯特本人之外的漏洞论证的早期接受。 (参见上面的第8.2节。)如果拒绝莱布尼斯当量是一个如此恶意,那么没有能力的数学家都会成为令人震惊的,那么我们的竞争力标准已经变得无法实现,因为他们必须在1915年在高度中排除大卫希尔伯特他的力量。
然而,这个问题最近被WeatherAll(2018年)重新开放,世界卫生组织互联器数学结构的AARGUES以标准数学实践拍摄为相同的结构。 因此,它们应该代表相同的物理系统,排除拒绝leibniz等价。 CURIEL(2018)争论类似的琐碎性结论作为WeatherAld,但在不同的基础上:与标准物理实践中的孔变换没有物理相关。 对于对这种论点的回应,保护这种“数学结构主义”的观点是不足以阻止洞参数,看看pooley&read(2021); 同样,Roberts(2020)答复了大自然 - 不是数学实践 - 应该决定两个数学结构是否代表相同的物理系统。
最近,一些作者认为,从设定的理论正统修改数学的基础是足以阻止洞的论点:参见Ladyman&Presnell(2020)和Dougherty(2020),以便在特定上下文中讨论这些论据同型型理论。 另外,Halvorson和Manchak(2021)所说,由于有一个独特的公制保留图('isometry')与孔变换相关的一般相对性的两个解决方案,因此孔参数被阻断; 对于对此论点的持怀疑态度,请参阅Menon&Read(2023)。
Belot(2018)根据单一的独立决定争辩或与Leibniz等价相反。 虽然允许该孔变换涉及物理相同的系统,但他认为,在一般相对性的某些部门中,保护度量的一些变换可能与物理上不同的系统相关。
10.孔争论的更广泛意义
洞参数在科学哲学中具有更广泛的重要意义,除其他外,涉及理论实体的现实主义,对量子重力的理论,以及在我们的物理理论中的衡量标记问题。 我们讨论了本节中的所有三个关系; 还有一份补充文件,该文件扩大了第三个文件。
10.1科学现实主义的限制
洞的论点向科学现实主义的崛起提出了一种新的障碍。 根据该观点,我们应该从字面上阅读我们成熟理论的断言。 因此,如果一般相对论描述事件的歧管和韵律结构,那么这实际上是严格的科学现实主义者中的内容。 要思考另有思考,它是被声明的,将使这些理论的成功成为一个无法解释的奇迹。 如果Spacetime真的具有归因于通用相对性的几何结构,那么我们如何解释理论的成功?
呼吸如此观点,洞参数表明,必须对我们的字面阅读成功理论的文字阅读。 或者至少在这种文字读数中的持久性具有高昂的价格。 洞的论点向我们展示了我们可能希望承认存在的东西比文字阅读所说的那么少一些,以免我们被迫在身体上的实际属性,超越观察和确定我们理论的决定力。
10.2孔参数和重力量化
现代理论物理中最顽固的问题之一是重力量化。 虽然爱因斯坦1915年的相对论的一般性理论在时空曲率方面产生了一种革命性的思维方式,但普遍认为它不能成为重力的最终叙述。 原因是它仍然是一个经典理论。 它不符合量子理论不治疗。
在一个理论中将量子理论和一般相对性带来的问题仍未解决。 (见量子重力。)有许多竞争者,特别是弦理论和环状量子重力。 提出的一个问题是,洞参数已经向我们展示(所以索赔是索赔的,即不能成功的量子重力理论抵御独立的容器时空。 John Stachel是这一洞争论结果的早期支持者。 见Stachel(2006)。 这个问题经常被循环量子重力理论主义者提出,特别是对串的理论方法的批判,对于串的理论方法具有如此外观时空。 查看Rovelli和Gaul(2000)和士兵(2006); 为了与“背景独立”这些问题的哲学敬意,参见Pooley(2017)并阅读(2023)。
在一个相关的发展中,Gryb和Thébault(2016年)认为,孔论证的问题和量子重力的“时间问题”基本相同,给予合适的假设。 有关更多,请参阅在量子重力上的时间内的时间问题。
10.3孔的论点和仪表自由
洞的论点在衡量变换的重要性的哲学哲学中发挥着越来越多的识别作用:对我们物理理论中的某些自由度的转变,应该在物理现实中不相关。 对洞参数的分析提供了物理学的哲学家,当他们试图决定是否是仪表自由时,他们试图决定。 如引言中所提到的,我们从洞参数中学习,即任何先验或纯数学规则不能实现剩余数学结构的识别数学结构(至少假设数学/形式主义者对上面讨论的孔参数没有成功的响应)。 相反,需要一些物理场所。 孔参数提供了两个可以使用的理由:(i)候选性剩余结构的验证变化对观察中可以验证的内容没有差异; (ii)决定论 - 理论的法律无法解决候选人盈余结构。 有关孔参数和规格自由的更详细讨论,请参阅补充孔参数作为分析规格自由的模板。