早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

时间简史中的话:一个好的理论的特征是,它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言.时间简史第一章中的,霍金讲什么是科学理论的那部分当中的.原文如下:为了谈论宇宙的性质和

题目详情
时间简史中的话:一个好的理论的特征是,它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言.
时间简史第一章中的,霍金讲什么是科学理论的那部分当中的.原文如下:
为了谈论宇宙的性质和讨论诸如它是否存在开端或终结的问题,你必须清楚什么是科学理论.我将采用头脑简单的观点,即理论只不过是宇宙或它的受限制的一部分的模型,一些联结这模型和我们所观察的量的规则.它只存在于我们的头脑中,(不管在任何意义上)不再具有任何其他的实在性.如果它满足以下两个要求,就算是好的理论:它必须在只包含一些任意元素的一个模型的基础上,准确地描述大批的观测,并对未来观测的结果作出确定的预言.例如,亚里士多德关于任何东西是由四元素,土、空气、火和水组成的理论是足够简单的了,但它没有做出任何确定的预言.另一方面,牛顿的引力理论是基于甚至更为简单的模型,在此模型中两物体之间的相互吸引力和它们称之为质量的量成正比,并和它们之间的距离的平方成反比.然而,它以很高的精确性预言了太阳、月亮和行星的运动.
在它只是假设的意义上来讲,任何物理理论总是临时性的:你永远不可能将它证明.不管多少回实验的结果和某一理论相一致,你永远不可能断定下一次结果不会和它矛盾.另一方面,哪怕你只要找到一个和理论预言不一致的观测事实,即可证伪之.正如科学哲学家卡尔·波帕所强调的,一个好的理论的特征是,它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言.每回观察到与这预言相符的新的实验,则这理论就幸存,并且增加了我们对它的可信度;然而若有一个新的观测与之不符,则我们只得抛弃或修正这理论.至少被认为这迟早总会发生的,问题在于人们有无才干去实现这样的观测.”(
一个好的理论不是应该给出许多可以被观测所肯定或证明是对的预言吗?
▼优质解答
答案和解析
这不是《时间简史》里的话,而是《大设计》的第一章里的话.
首先,我们人类的任何理论和认知能力都是有局限的,用方程描述一个自然现象或者自然过程(自然界即宇宙中发生的过程,包括人类活动),就好像你写文章记述一个事件,必定会有信息丢失,没有被描述,所以方程的能力是有限的,方程和理论从原则上就不能完全地描述自然过程,即使是目前最好的量子力学方程也只有小数点前12位实验契合,这远远已经可以判定这个理论正确,所以我们只是在不断地更接近自然规律(即所谓的“真理”)但永远到达不了其本身.每一个现代科学理论,严格的意义上说,都只是假设,因为他无法被完全的证明,不管多少回实验的结果和某一理论相一致,你永远不可能断定下一次结果不会和它矛盾,因为他们都不是自然规律本身,他们只是暂时在令我们满意的程度下与自然过程契合的很好,我们把它当做“真理”,即哲学家说的“相对真理”,你不知道他接近真理的程度,所以下一时刻他就有可能被证伪.他一旦被证伪,这就说明这个理论漏掉了一些信息,是不完全的,要进行修正;如果现象完全有悖与理论的原理,则理论是错误的,无法修正而要被推翻,因为现象是永远不会犯错的,犯错的只能是人类.正如中微子超光速现象,因为相对论的基本原理(也就是公设,公设是显然成立但无法被证实的)就是任何有质量的物体都不会到达光速,中微子超光速一旦被证实,那相对论就会被推翻,因为这是原则上的错误.
所以一个好的理论应该给出许多可以被观测所肯定或证明是对的预言.一个好的科学理论首先可以描述当前已发现的现象,例如爱因斯坦建立广义相对论来描述引力现象,但这还不够,一个好的理论还应该能在他所包含的基本原理的基础上推导出一些尚未被发现的现象,这就是理论的预言能力,通过对预言的验证就可以判定理论的正确与否,正确的理论过程才会有正确的预言结果,例如广义相对论就有三个预言:引力红移、时间延迟、空间扭曲.他们都被证实了,即理论的预言与事实契合的很好.如果一个理论不能给出可以证实或证伪的预言,我们不能知道他是正确与否,就不能称之为一个好的科学理论.例如“今天太阳从东边升起” ,他只是描述了现象,而没有预言,所以他不是好的理论,甚至是没有价值的废话;但如果我说“太阳每天都从东边升起”,则它既描述了过去的现象也预言了未来,是好的理论,是有价值的理论,但是但当太阳毁灭时(如果人类还住在地球上),这个理论就不会成立了.
无论是牛顿力学、相对论还是薛定谔波函数,都有其适用范围,也就是说这些理论是描述它的受限制的一部分的模型,而“终极理论”(theory of everything,TOE,万物至理)是描述宇宙的模型,这里的宇宙是宇宙本身(因为为现象的本质即宇宙的性质).在低速时,相对论和牛顿运动学都是好理论;高速时,只有相对论是好理论;考虑引力场时,狭义相对论就要让位于广义相对论(狭义相对论与广义相对论是相容的);弱引力场中,万有引力定律和广义相对论都是好理论;强引力场中,只有广义相对论适用;微观世界,.因而狭义是广义的无引力近似,牛顿运动学是狭义相对论的低速近似,万有引力定律是广义相对论的弱引力近似,都只是局部的.而目前,M-理论是最有可能成为“终极理论”的,它可以描述宇宙,尚未被证实,而且理论本身也没有完备.
好与坏都是有前提的.就像速度在严格意义上都是要加上“相对”的,“相对”就是前提,因为这个速度只有相对于观测到这个速度的观察者A成立,但他只要相对于观察者A成立,这个速度就是有价值的好的正确的数据,但这个数据对于观测者B就不一定成立,所以要加“相对于A”,可是你不能说这个速度值不对.所以原则上没有被证伪的理论都可以在一定条件下称为好理论.
看了 时间简史中的话:一个好的理论...的网友还看了以下:

时间简史与运动定律的矛盾为什么霍金的时间简史说运动中的物体时间会过得比较慢.而根据运动定律物体的运动  2020-03-30 …

(2014•浙江模拟)如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u,金属板间  2020-04-13 …

客房为120间每间的日租金为50元,每天都客满,装修后提高租金,如果一间客房日租金每增加5元每天会  2020-05-13 …

粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强  2020-06-19 …

如图1所示,一电子以v0的初速度沿平行金属板的轴线射入金属板空间.从电子射入的时刻开始在金属板间加如  2020-12-05 …

某旅馆有140间客房,当每间客房的租金60元每天客满如每间客房增加5元,每天减少五间,当客房的租金为  2020-12-10 …

下列句子语意明确、没有语病的一项是()A.7月26日晚间有消息称,国际基金经理人乔治?索罗斯将结束4  2021-01-01 …

回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的  2021-01-17 …

有些时间是用来“浪费”的游宇明中国自古就有许多珍惜时间的格言,比如“一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴”  2021-02-01 …

有些时间是用来“浪费”的游宇明①中国自古就有许多珍惜时间的格言,比如“一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴  2021-02-01 …