Есть ответы
В чем важность теоретических рассуждений в физике?

Сергей В. Физика
5.6k
7

Спорю с другом. Он говорит что физика - это только эксперимент, и вся "теория без опыта" - пустая болтовня. Я пытаюсь объяснить что без теоретической базы никакой эксперимент не поставишь толком, но он приводит примеры типа "открыли рентген случайно".

Как правильно объяснить ценность теоретических рассуждений в физике? Может, есть какие то конкретные исторические примеры, где теория опережала эксперимент на десятилетия?

72
Участник • 1 ответ

Конкретные примеры есть и они убийственные для позиции твоего друга.

Предсказание существования позитрона. Дирак в 1928 году написал релятивистское уравнение для электрона. Из математики вышло, что должна существовать частица с той же массой, но обратным зарядом. Никто такой не видел. Казалось бы - выброси эту часть уравнения. Дирак не выбросил. В 1932 году Андерсон в космических лучах нашел позитрон - точно такой, каким его предсказала теория.

Гравитационные волны. Эйнштейн предсказал их в 1916 году. Первое прямое обнаружение - LIGO в 2015-м. 99 лет теория ждала экспериментального подтверждения.

Бозон Хиггса. Предсказан в 1964 году. Найден в 2012-м на LHC - через 48 лет.

Твой друг путает две разные вещи. Да, иногда экспериментальный факт приходит раньше теории (рентген, радиоактивность). Но без теории непонятно, что с этим фактом делать, как его воспроизвести и как использовать. Теория задает вопросы, которые стоит задавать эксперименту.

31
Эксперт • 1 ответ

У твоего друга позиция называется "наивный эмпиризм". Она была популярна в XIX веке и с тех пор в философии науки давно разобрана. Поппер, Кун, Лакатос - все трое по-разному, но один вывод: факт без теоретической рамки не существует. Мы "видим" в эксперименте только то, что умеем видеть, а умеем видеть только то, для чего у нас есть концептуальный аппарат.

Аватар Станислав Громов

Поппер бы с тобой поспорил насчет "без теории факт не существует". Его falsifiability работает в обе стороны - теория должна быть проверяема экспериментом, иначе это не наука. Так что он не так однозначно на стороне теоретиков.

Аватар Елена Прекрасная

Именно поэтому я упомянул Куна и Лакатоса - у них ответ на это возражение есть.

44
Эксперт • 4 ответа

Короче, скажи другу: без Максвелла нет теории электромагнетизма - нет предсказания радиоволн - нет Герца - нет радио - нет интернета. Вся технологическая цивилизация стоит на теоретической физике XIX-XX веков. Квантовая механика без экспериментальной мотивации превратилась бы в абстрактную математику. Теория и эксперимент - это не конкуренты.

25
Эксперт • 6 ответов

Осторожнее с обратным тезисом. Теория без эксперимента тоже заходит в тупики - теория струн уже 50 лет дает красивую математику и ноль экспериментальных предсказаний. Ваш спор с другом - это спор о балансе, и тут у обеих сторон есть сильные аргументы.

16
Эксперт • 1 ответ

Помню, как на первом курсе тоже думал, что теормех - это какой то оторванный от жизни бред. А потом оказалось, что вся небесная механика, расчет орбит спутников, задача трех тел - это именно он. Теория кажется абстрактной ровно до тех пор, пока не видишь, куда она прикладывается.

8
Участник • 4 ответа

ну вообще то рентген не совсем случайно, рентген заметил засветку фотопластин которые лежали рядом с трубкой и начал именно исследовать это явление, так что там тоже теоретическое осмысление наблюдения было, просто оно шло быстро

10
Участник • 3 ответа

Такой же спор ведется в биологии между теоретиками эволюции и полевыми натуралистами, в экономике между математическими моделистами и институционалистами. Это вечный разлом внутри любой науки. Обе позиции нужны для здоровья дисциплины.

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.