科学理论与观察(一)
科学家通过收集和生产经验结果获得了他们使用的大量证据。 这个主题上的大部分标准哲学文献来自20世纪的逻辑经验主义者,他们的追随者,以及在反对他们的某些目标和假设的同时拥抱他们的问题的批评者。 关于经验证据的讨论倾向于关注关于其在理论测试中作用的认识论问题。 此条目的遵循先例,即使经验证据也在其他领域发挥着重要且哲学上有趣的角色,包括科学发现,实验工具和技术的发展,以及科学理论在实际问题的应用。
逻辑经验主义者及其追随者对观察结果的区别,观察报告的形式和内容以及观测证据的观察证据的表现和内容的区分,以及用于评估的理论的认知案件。 这种传统的哲学工作的特点是概念上分离理论和观察的目的,使观察可以作为理论评估的纯粹基础。 最近,哲学文献的重点已经转移了这些问题,以及他们对科学语言和逻辑的密切关联,以研究如何在实践中进行经验数据的研究。 通过这种转变,我们还看到哲学家在很大程度上让哲学家抛开纯粹的观察基础的愿望,以适应科学的观点,其中理论和经验是有用交织的。 此条目在以下标题下讨论这些主题:
1.简介
2.观察和数据
2.1传统经验主义
2.2观察的无关
2.3数据和现象
3.理论和价值提升
3.1感知
3.2假设要测试理论
3.3语义
3.4值
3.5重用
4.经验证据的认知价值
4.1确认
4.2保存现象
4.3经验充足
结论
参考书目
学术工具
其他互联网资源
相关条目
1.简介
传统上,科学哲学家传统上认识到科学认识论中观察的特殊作用。 观察是导管,“法庭的经验”通过其判断科学假设和理论。 假设观察的证据价值取决于它对其用于学习的内容的敏感程度。 但这又取决于任何理论声明的充分性,其灵敏度可能取决于。 例如,我们可以挑战特定温度计读数的使用来支持通过具有挑战性的理论索赔来预测患者的温度,具体置于与这种情况下的温度计进行读取,以相同的情况下施加的读数,应表明患者的温度很好地计数或者反对预测。 至少一些理论声称,无论调查员是否明确认同,或者甚至意识到它们,她的使用量读数都会受到他们的虚空性的破坏。 观察证据的所有观察和用途都是在这种意义上提出的理论(CF.Chang 2005,Azzouni 2004)。 作为温度计的示例说明的,诺伍德汉森的类似物声称看到是一个人们的理论,也适用于设备产生的观察(Hanson 1958,19)。 但是,如果所有观察和经验数据都是拉登的理论,他们将如何为科学推理提供基于现实的,客观的认知制约因素?
最近的奖学金在它的头上转变了这个问题。 为什么认为,在第一个地方,理论提出的经验结果将是有问题的? 如果结果的理论假设是正确的,那是什么危害? 毕竟,它刚才有这些假设,实证调查的成果可以有“触摸”,并完全有理解。 在实验室笔记本中潦草的数字可以做科学家的小认知功能,除非她能招募相关的背景假设,甚至将其识别为患者的温度。 但哲学家已经拥抱了一个纠缠的理论和经验的图片比这更深刻。 Lloyd(2012)倡导她所谓的“复杂经验主义”,其中有“没有模型和数据分离”(397)。 博成(2016年)指出“纯粹的经验证据”(即融入科学家判决的证据)“经常告诉我们,如果它是纯粹的话,它可能会有它的世界”(784)。 事实上,洛尼诺(2020年)敦促“他娜娜维幻想,数据与世界的现象立即关系,他们是”客观“在一些强烈的,本文的本体学说,他们是直接发言的世界事实美国,应该终于奠定休息”而且“即使是主要,原创,数据状态也不是从研究人员的价值和理论 - 加载的选择和组织”(391)。
科学哲学家在如何表征科学理论的性质上,并不普遍。 什么是理论? 根据传统的句法视图,理论被认为是以逻辑语言为单位的句子集合,然后必须补充通信规则以便解释。 以这种方式解释,理论包括最大一般的解释性和预测法律(库仑的电气吸引和排斥法,例如,Maxwellian电磁方程)以及描述了更有限的自然和实验现象的较小概括(例如,描述封闭气体温度和压力之间关系的理想气体方程,以及位置天文规律的一般描述)。 相比之下,语义视图根据理论或根据理论允许的数学模型的集合来施放理论作为可能的状态,或者根据该理论允许的数学模型(见Suppe 1977)。 然而,对自己意味着一种科学理论来说,也有明显更富裕的解释,包括不同种类的要素。 要采取一个说明性示例,Borrelli(2012)将粒子物理学的标准模型描述为涉及她所谓的“理论核心”,这些框架是由数学结构,口头故事和混合实证参考的类别组成的“理论核心”一起(196)。 此条目的旨在容纳关于科学理论的性质的所有这些观点。
在本条目中,我们追溯了传统哲学参与的轮廓与围绕理论和科学观察的问题,试图分离观察理论的理论和观察,并在可观察到的可观察到和不可观察到的情况下干净地描绘。 我们还讨论了最近的奖学金,通过人类感官感知与数据产生的仪器包容性概念,包括在制作有用的科学结果中的理论和经验中的交流的最新奖学金。 虽然理论测试在观察中占据了标准的哲学文献中的大部分,但这条目关于观察在理论测试中的作用的大部分内容也适用于其在发明内部的作用,并将其应用于工程,医学等实际企业的任务。
2.观察和数据
2.1传统经验主义
从观察结果的推理到科学实践至少自亚里士多德的时间非常重要,他提到了一些观察证据,包括动物解剖(Aristotle(a),763a / 30-b / 15;亚里士多德(b),511b / 20-25)。 弗朗西斯·培根很久以前就争辩说,发现关于大自然的事情的最佳方式是使用经验(他的术语进行观察结果以及实验结果)来发展和改善科学理论(培根1620,49ff)。 观察证据在科学发现中的作用是19世纪的Whewell(1858年)和磨坊(1872年)的重要议题。 但哲学家没有像我们一样广泛地谈论观察,或者在我们已经习惯的方式,直到20世纪逻辑经验主义者转变哲学思考。
语言学在哲学中的一个重要转变,是语言转向的特征,是专注于观察报告的逻辑,而不是观察到的物体或现象。 这种重点是假设科学理论是通过与观察证据进行比较来测试的句子或类似句子结构(命题,陈述,索赔等)的句子或句子等结构的系统。 假设必须在推论关系方面理解比较。 如果推理关系仅在句子类似句子结构之间持有,则应遵循必须测试理论,而不是观察到的观察或事物,而是针对用于报告观察的句子,命题等(HEMPEL 1935,50-51; Schlick 1935)。 理论测试被视为比较观察句子描述在自然或实验室环境中的观察到观察句子的观察句,这是根据要测试的理论应为本的观察句子。 这是通过使用法律或律法概括以及初始条件,通信规则和辅助假设的描述来实现的,以导出描述感兴趣的感官拯救的观察句。 这使得询问什么观察句报告。
根据叫做现象账户的血栓,观察报告描述了观察者的主观感知体验。
......这种体验数据可能被认为是感觉,看法和类似现象的立即经验。 (Hempel 1952,674)
这种观点是假设观察报告的认知价值取决于其真实性或准确性,并且关于感知,观察者可以确定地知道是真实的或准确的事情,这是事情如何看作。 这意味着如果他们描述了超出观察者自己的感知经验的任何内容,我们都不能相信观察报告是真实的或准确的。 大概是对结论的信心不应该超越一个人对相信它的最佳理由的信心。 对于这种现象主义者来说,主观经验的报告可以提供更好的理由,相信他们支持的声称,而不是其他类型的证据的报告。
然而,鉴于报告主观经验的语言的表现局限性,我们不能指望现象主义报告准确和明确,以测试评估需要准确,细粒度的感知鉴别的理论索赔。 更糟糕的是,如果只有那些拥有它们的人直接提供经验,有些人有可能怀疑不同的人是否能够以同样的方式理解同一个观察句。 假设您必须根据别人的主观报告评估索赔,当她滴到了一个未知的酸度的液体时如何看待她的lemus解决方案。 您如何决定她的视觉体验是否与您用文字报告的人相同?
这种考虑因素LED HEMPEL提出,与现象主义者相反,观察句报告报告“直接可观察”,“有关识别的”物理对象的事实
...如拨号上用编号标记的仪器指针的巧合; 在测试物质或患者皮肤中的颜色变化; 点击与地理利员计数器连接的放大器; 等(同上)
在观察报告中表达的事实是间歇性的确确定,对于逻辑经验主义者的目标是至关重要的。 他们希望阐明并解释其宣传和伪科学的最佳自然,社会和行为科学理论的自然,社会和行为科学理论。 占星家和医疗Quacks的一些声明得到了广泛的验收,以及靠在信仰或个人启示的案件的宗教领袖以及利用政治权力确保同意的领导者的宗教领袖。 但这种索赔不享受科学理论可以获得的可信度。 逻辑经验主义者试图通过吸引观察报告的客观性和可访问性以及理论测试的逻辑来解释科学理论的真正可信度。 呼吁观察证据目标的一部分是他们的意思是文化和种族因素对从观察报告中可以有效推断出可有效推断的内容。 因此,他们认为,客观性对于纳粹观念的逻辑经验主义者批评犹太人和雅利亚人的批评是基本不同的思想流程,使得适合爱因斯坦和他的善意的物理理论不应该对德国学生造成造成的。 为了应对德国教育系统的民族和文化清除的理由,逻辑经验主义者认为,由于其客观性,应使用观察证据(而不是种族和文化因素)来评估科学理论(Galison 1990)。 通过这种思维方式,观察证据及其随后的科学理论的轴承也是由于没有非认识价值的目标。
随后的科学哲学家已经发现逻辑经验主义者重点是表达稀有和基本观察语言的观测内容太窄。 根据逻辑经验主义计划搜索适当的通用语言,已经空手而归,大多数科学哲学家都放弃了它的追求。 此外,正如我们将在以下部分讨论,观察本身(以及指针读数)对科学哲学经验主义的目标,也遭到审查。 然而,离开搜索普遍的纯粹观察语言背后不会自动削弱与科学研究的社会,政治和文化背景相关的客观性。 除了原始的逻辑基础之外,面对有害政治宣传面临“中立”观测的客观性是吸引人的,因为它可以作为分享地面可供选择性评估。 这一上诉仍然活着,今天仍然很好,特别是因为有害的错误信息运动在公共话语中再次强大(见O'Connor和WeatherAll 2019)。 如果个人可以真正评估经验证据的重要性,并达成良好的关于证据如何对理论化的契合,那么他们可以保护他们的认识审议来自法西斯主义和其他邪恶的操纵者的过度影响。 然而,这种愿望必须面对来自科学社会认识论的微妙之处,以及本身的经验结果的性质。 在实践中,科学效果的评估通常需要在没有相关专业培训的情况下对公众的成员不容易获得的专业知识。 此外,恰恰是因为经验结果不是纯粹的观察报告,他们在不同背景假设运营的探究社区的鉴定可能需要大量的认知工作。
逻辑经验主义者几乎没有注意到观察和试验之间的区别及其认知意义。 对于一些哲学家来说,实验是为了孤立,准备和操纵事物,希望能够产生认识学上有用的证据。 它习惯于认为观察指出并参加有趣的细节,以在或多或少的自然条件下感知的东西,或通过延伸,在实验过程中感知。 看着葡萄藤上的浆果,参加其颜色和形状将是观察它。 为了提取果汁并涂抹试剂以测试铜化合物的存在是进行实验。 到目前为止,许多哲学家认为,识别和操纵会影响可观察实验结果的认识性显着的特征,以至于宣传学家在他们的危险中忽视它们的程度。 Robert Boyle(1661),John Herschell(1830),Bruno Latour和Steve Wormar(1979),Ian Hacking(1983),Harry Collins(1985)艾伦富兰克林(1986),Peter Galison(1986)(1987年),Jim Bogen和Jim Woodward(1988)和Hans-JörgRheinberger(1997年)是一些哲学家和哲学思想的科学家,历史学家和科学的社会学家给予认真考虑观察和试验之间的区别。 逻辑经验主义者倾向于忽视它。 有趣的是,参加建模,数据处理和经验结果的当代有利程度可能表明在同一认识论框架下重新统一观察和干预。 当一个人不再思考科学观察纯粹或直接时,并认识到良好建模的力量,以考虑到目标体系的情况而没有物理干预的困境,观察和干预之间的声称认知区分失去了咬伤。
2.2观察的无关
观察者使用放大镜,显微镜或望远镜,看看太小或遥远的东西可以看到,或者在没有它们的情况下显然看到。 类似地,放大装置用于听到微弱声音。 但如果观察某些东西是为了感知,而不是每次使用仪器都会增加感官的仪表符合人们的观察。
哲学家普遍认为,您可以用望远镜观察木星的卫星,或用听诊器心跳。 科学形象的范弗拉索是一个值得注意的例外,为谁是“可观察的”意味着,它将被观察到它是我们像我们这样的生物。 因此,对于Van Fraassen,木星的卫星是可观察的“因为宇航员毫无疑问,毫无疑问能够从特写镜头看”(1980,16)。 相比之下,van Fraassen的账户没有观察到的显微实体,因为我们这样的生物不能在我们面前在我们面前举行他们,并在我们的统一感官之前策略地操纵。
许多哲学家批评范弗拉索斯的观点过度限制。 尽管如此,哲学家的意愿愿意在易观察到的内容和越来越复杂的仪器频谱之间绘制线路之间的愿意。 许多不介意望远镜和显微镜的哲学家仍然发现它不自然地说,当它们看起来高能量物理学家观察颗粒或粒子相互作用时,当它们看起来泡泡室照片 - 更不用说能量沉积的单独数字可视化以热量计不是自己被检查了。 他们的直觉来自合理的假设,即人们只能通过观察,听到倾听,感受到触摸,感受等等。 调查人员既不能看起来(直接凝视着他们的凝视和参加),也不能用视觉体验通过探测器移动的带电粒子。 相反,他们可以看看腔室中的曲目,在泡沫室照片,量热仪数据可视化等中。
在更具争议的例子中,一些哲学家已经搬到了仪器增强的经验研究,因为比感应更像刀具使用。 黑客(1981)辩称,我们看不到显微镜,而是与它相反。 Daston和Galison(2007)突出了扫描隧道显微镜的固有交互性,其中通过在显微镜的尖锐尖端和待成像的表面之间交换电子来施加科学家图像和操纵原子(397)。 其他人选择延长观察的含义,以适应我们可能会诱人的旨在称之为乐器辅助检测。 例如,Shapere(1982)争辩说,虽然它可能最初将哲学家罢工为反直观,但从太阳内部“直接观察”中呼吁中微芽的检测是完美的感觉
可观察/不可观察的区别暗示经验主义者可能一直在咆哮错误的哲学树。 许多科学家调查的事物不得根据需要与人类感知系统进行互动,以产生他们的感知经验。 调查人员用来研究这些事情的方法争论这一思想 - 无论如何它可能曾经似乎曾经似乎 - 科学家们在他们的感知系统上依赖或应该依赖他们所需的证据。 因此,Feyerabend建议作为思想实验,如果测量设备被操纵以登记兴趣数量的幅度,则可以对违反人类感知的记录(Feyerabend 1969,132-137)的产出来测试一个理论。。 Feyerabend可以通过历史例子来提出他的观点而不是思想实验。 一个世纪早些时候的亥姆霍茨估计了通过运动神经行驶的兴奋冲动的速度。 为了引发速度可以估计速度,他将电极植入神经纤维的一端,并从线圈中跑进电流。 另一端附着在一点肌肉上,其收缩信号造成脉冲的到来。 要了解刺激电流何时达到神经时,他必须知道肌肉的冲动需要多长时间。 但是
[o]你的感官不能直接察觉了这种少的持续时间的单独时刻.....
因此,亥姆霍兹不得不诉诸他所谓的“人为观察方法”(Olesko和Holmes 1994,84)。 这意味着排列事物,使得来自线圈的电流可以偏转电流计针。 假设偏转的幅度与来自线圈的电流的持续时间成比例,Helmholtz可以使用偏转来估计他看不到的持续时间(同上)。 这种“人工观察”的感觉并不困惑,例如,使用放大镜或望远镜看微小或远距离物体。 此类设备使观察者能够仔细审查可见对象。 当前流的微分持续时间不是可见对象。 Helmholtz通过巧妙地康复的环境研究了它,使针头的偏转将有意义地传达他所需要的信息。 胡克(1705年,16-17)争论和设计的乐器在17世纪执行相同类型的战略。
感知观察记录并不总是以实验设备收集的数据认识到。 实际上,调查人员使用非感知证据来评估感知数据并纠正错误并不罕见。 例如,Rutherford和Pettersson进行了类似的实验,以了解某些元素是否在放射性轰炸下发射带电粒子。 为了检测排放,观察者观察了颗粒撞击产生的微弱闪烁的闪烁筛。 Pettersson的助手报告从硅和某些其他元素中看到闪烁。 卢瑟福没有。 Rutherford的同事们,James Chadwick访问了Pettersson的实验室来评估他的数据。 而不是观看屏幕并检查Pettersson对他所看到的数据,而Chadwick安排有Pettersson的助手观看屏幕,同时不知己任他的操作,他操纵了该设备,交替正常运行条件,其中颗粒,如果有的话,如果有的话,如果有的话,那么屏幕。 由于他的助手报告在两种条件下的速度接近相同的速率(Stuewer 1985,284-288),佩特森的数据被认为是糟糕的。
当生产数据的过程相对卷积时,甚至更容易看到人类感知感知不是最终的认识引擎。 考虑用颜色装饰的大脑的功能磁共振图像(FMRI),表示在认知任务的性能期间不同地区的电活动大小。 为了产生这些图像,将简要的磁脉冲应用于受试者的大脑。 磁力协调血红蛋白和其他身体的质子的绝经,使它们发出足够强大的无线电信号,以便设备响应。 当磁力放宽时,来自高氧化血红蛋白中的质子的信号以比来自氧气较少的血液的信号的可检测到的不同速率恶化。 将详细算法应用于无线电信号记录,以估计计算出源自信号的位置处的血氧水平。 有充分的理由相信飙升神经元下游的血液在休息神经元附近的氧气比血液中的血液显着增加。 关于相关空间和时间关系的假设用于估计对应于成品图像中的像素的小区域的小区域中的电活动水平。 所有这些计算的结果用于将适当的颜色分配给计算机生成的大脑的图像中的像素。 鉴于所有这些,功能性脑成像不同,例如,通过使用温度计或电流计测量,拍摄和测量,以使其无法致电IT观察。 同样,对于许多其他方法来说,科学家用来产生非感知证据。