经典力学是以牺牲我们无法观测或测量的细节为代价,而换取的所谓形式上或数学上的简洁?
问题描述
第一次被这么多大神回答感觉好幸福,懂了好多,感谢。
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Q1:物理学为什么要追求形式上或数学上的简洁?囿于人与生俱来的不发达的计算能力? 举个例子,我的疑惑,关于开普勒三定律。
首先,弟谷的观测数据与事实(即行星真正的运动)会有误差(直觉以及当时不够精准的观测仪器)。
其次,开普勒在对这些数据进行处理的时候:
1)突然某一天就觉得半长轴的三次方与周期的平方好像有点关系啊,于是在主观验证(误)的作用下越来越觉得它对;
2)开普勒的数据不完美,为了换取统一的表达式,牺牲细节,在误差上创造误差;
3)受当时数学发展所限,只有平方啊,开方啊,立方啊blablabla的数学工具可以使用。
Q2:科学研究的脑洞究竟可以多大?类比归纳推理究竟有没有下限?
牛顿得出万有引力定律,研究对象是宏观物体,更准确的说是总星系→银河系→太阳系中的宏观物体的运动。喂喂喂,为什么就“顺理成章”的推广到宇宙中所有物体。人类的直觉?
Q3:科学研究有多客观,又受到多少 来自研究者的心理因素,社会因素,和人类极其(误)有限的认知 的影响?
感谢@戈登 因果关系是真实存在,还是我们认识世界的一种方法? - 戈登的回答 你的文章给了我启示。
经典力学不是“牺牲……换取”的关系,而是当时的技术条件就只能得出那些结论。技术和科学是在不断相辅相成地慢慢发展的,在牛顿那个时代你不可能撸个激光器搞杨氏双缝实验然后发展量子力学是吧?很多时候科学发展的脉络看似有很多巧合,实际上用历史的观点看都是必然的。
然后你的问题中有一些错误……
牛顿得出万有引力定律,研究对象是宏观物体,更准确的说是总星系→银河系→太阳系中的宏观物体的运动。
卡文迪许表示呵呵。
物理学为什么要追求形式上或数学上的简洁?囿于人与生俱来的不发达的计算能力?
这得看你怎么定义“简洁”。如果你说简洁是指引力和库仑力正好是平方反比,而不是 2.1345393 次方反比,那是因为这东西测出来推出来就这样我也没办法…… 谁让空间是三维的呢……

突然某一天就觉得半长轴的三次方与周期的平方好像有点关系啊,于是在主观验证(误)的作用下越来越觉得它对
确实有一些理论是在玩数据的时候不小心发现的,但是我不知道开普勒定律是不是。像
@哈哈哈所说,数据建模是有严格的统计方法的。
开普勒的数据不完美,为了换取统一的表达式,牺牲细节,在误差上创造误差;
这个…… 吐槽不能…… 很久以前人们就知道测量有误差这回事了。对测量数据建模不叫“创造误差”,叫抽象。<脑洞>这是高等动物与生俱来的学习能力带来的,比如你在训练一只猫,它每次表现好的时候你就给它吃的,表现不好的时候就朝它喷水,它就会表现越来越好。(然后我想了一下我的猫好像不符合这个规律……)即便你有几次忘了给他吃的忘了喷水,它也可以完成这个学习的过程。</脑洞>

^^^ 上图为我的小喵怒刷存在感。
或者换句话说,你在每次测量以后都构建一个函数来完美描述这次测量,这样进行 N 次测量以后你得到了 N 个长的差不多的理论,你没有“在误差上创造误差”吧?好,现在你用这 N 个理论进行预测,你发现这 N 个理论在相同点上给出 N 个预测值,然后你不小心画了个 histogram…… 尼玛这 N 个预测值居然是个 gaussian!!!??? 那尼玛要 N 个理论干什么???干嘛不合成一个???这样你算什么东西就不用算 N 个值了啊!!只需要算一个然后再算个误差啊!!!真是日了狗了……
为什么就“顺理成章”的推广到宇宙中所有物体。
除去卡文迪许的不满以外,这是个好问题。这多少来自于人们对于“宇宙可以由少量理论简单描述”的信仰,还有就是反正你也不知道其他物体到底是什么规律,那就先假设是这个好了,等实验发现不符合的再说。这样岂不是方便快捷~~ 这总比你发现撕 3M 的胶条可以撕出 graphene, 然后抱着诺奖躺在床上整天愁眉苦脸地想那晨光的胶条能不能撕出来呢要好,对吧?
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