הנחות יסוד במדע

[niv1990]

הנחות יסוד במדע

אני מעונין להציג את הרעיון שלי מדוע אין הנחות יסוד במדע, לא אקסיומות ולא דברים אחרים שעלולים להתפס כהנחות (או לפחות למה דברים אלו אינם מתאימים לתיאור של הנחות). בשביל שאני לא אבזבז את זמני ואת זמנכם זוהי הודעה מקדימה למה שאני רוצה לכתוב, שנועדה לבדוק שמה שאני הולך לכתוב הוא לענין, ומתייחס לדעות קימות (גם מחוץ לראש שלי). לשם כך אשמח אם טענו לי על שתי השאלות הבאות ותגידו אם התשובות שלי מקובלות עליכם (במיוחד אלו שכתבו בשירשורים קודמים כי יש או חייבות להיות הנחות במדע): מהו מדע? (הגדרה של מה שמפריד אותו משאר תחומי הידע) הגדרתי: תחום העוסק במציאת תאוריות 'טובות' יותר לתיאור וחיזוי התופעות ביקום. תאוריות טובות יותר לפי ההגדרה שלי הן מדויקות יותר ו*פשוטות יותר. * יכלנו לתת חוק לכל תופעה ספציפית לדוגמא: מטבע שנעזב באוויר בתאריך ה 5 לספטמבר בחדר שלי מעל שולחן יפול כלפי מטה. אני חושב שאתם מבינים מדוע ניסוח אינסוף חוקים שכאלה אינו יכול להקרא מדע. הנחות יסוד - איני מאמין שהן אכן כאלה, כפי שכתבתי בהגדרה, אך מה שנראה לי כעלול להתפס כהנחת יסוד הוא: עקרונות מנחים, כמו מבחן הניסוי. דרישות מתאוריה מדעית כגון אוביקטיביות. התבססות על ענפי מתמתיקה בהם יש הנחות יסוד. אשמח לשמוע מה לטענתכם הן הנחות היסוד, שחלקכם טענתן כי הם קימות, זוהי מטרת הודעה זו. כשאקבל תשובות שיספקו מספיק דוגמאות לטעמי אנסה לשכנע כי אין הנחות יסוד (או שאשתכנע בעצמי כי יש). מבקש תגובות עניניות, תודה מראש ניב כהן.

 

[החתול של שרדינגר]

באופן כללי אני די מסכים איתך...

אבל יש לי כמה השגות: מדע ----- 1. מדע הוא לא תחום. הוא שיטה. בתור שכזאת, יש למדע כללים ומוסכמות. למשל, דרישה ליכולת שחזור של ניסויים, שקיפות (כלומר פירסום המחקרים באופן מלא) וכו'. 2. המדע מנסה למדל את העולם. לכן כדי להחליף תאוריה אחת באחרת, היא צריכה לתאר יותר מהעולם (יותר תופעות או יותר דיוק). במדע אין דרישה שהתאוריה תהיה יותר פשוטה. להיפך, היחסות הכללית הרבה יותר סבוכה מהכבידה הניוטונית. עניין הפשטות חל רק במקרה של תאוריות מתחרות שנותנות חיזויים זהים למצבים זהים. במקרה כזה תער אוקהם אומר לנו להעדיף את החלופה שיש בה פחות הנחות (נחמד לקרוא את המקור הלטיני והפירוש שלו: "Pluralitas non est ponenda sine neccesitate" - אין להרבות בישויות לא נחוצות). הנחות יסוד ----------- לי נראה שיש הנחות יסוד רבות ומגוונות במדע, לדוגמה: תער אוקהם, עדיפות הניסוי על הלוגיקה הטהורה, קיומה של אמת/ עולם אמיתי, אוניברסליות של חוקי הטבע (למשל, שאלקטרון נמשך לפרוטון באותו אופן גם במעבדה וגם בגלקסיה רחוקה. בנוסף לזה, יש שפע של דעות קדומות ואמונות, למשל סלידה מהעל-טבעי, אמונה שאנחנו לא מקרה מיוחד או תכלית היקום (לא באמצע היקום וכדומה), אמונה שהכלי הבלעדי לתיאור הטבע הוא באמצעות מודלים מתמטיים, סלידה מיחוס כוונות לחומר דומם (למשל, סלע לא "רוצה" ליפול, כמו שאריסטו טען). אני בטוח שאנשי הפורום ימצאו עוד דוגמאות והשגות בעניין. אני סקרן לשמוע את דעתך לגבי העדר הנחות יסוד.

 

[niv1990]

לקחתי לתשומת לבי

מקבל את הענין שבו התער של אוקם קודם בא לפני הבדלים בחיזויים ושהמדע הוא שיטה (אני חשבתי שהוא הידע שנצבר באמצעות השיטה) הגדרה זו גם תואמת את מה שאני רוצה לומר. אני שמח שאתה סקרו ואשתדל לא לאכזב, בכל מקרה אני מעדיף לכתוב אותה אחרי שאקבל מגוון של הנחות יסוד וכשאני יהיה פחות עייף

 

[avinamal]

חשוב להוסיף הנחת יסוד: סיבתיות

 

[amir_aikido]

../images/Emo45.gif ../images/Emo45.gif המלצה על ספר פילוסופיה

בנושא הזה: הנחות היסוד של המדע, ומהותו של המדע יש תחום שעוסק בפילוסופיה - מטאפיזיקה. וכחומר בסיסי אני מאוד ממליץ על הספרים של יובל שטייניץ בנושא: "לעולם תהא המטאפיזיקה" ועוד ספר בסיסי יותר על פילוסופיה ששכחתי את שמו. כמובן שאם הנושא מעניין אותך, הרי שהספרים לעיל הם רק נקודת פתיחה בסיסית לנושא ותוכל למצוא הרבה ספרים מעמיקים בהרבה (וגם קשים לקריאה, כמו כתבי קאנט). אמיר

 

[gilpor]

אמונה בשלילה והעדר אמונה.

כתבת: "יש שפע של דעות קדומות ואמונות, למשל סלידה מהעל-טבעי, אמונה שאנחנו לא מקרה מיוחד או תכלית היקום (לא באמצע היקום וכדומה), אמונה שהכלי הבלעדי לתיאור הטבע הוא באמצעות מודלים מתמטיים, סלידה מיחוס כוונות לחומר דומם (למשל, סלע לא "רוצה" ליפול, כמו שאריסטו טען)." אני חושב שיש לך כאן טעות במינוח. יש הבדל בין אמונה שדבר אינו קיים (או שאינו בעל תכונה מסויימת), לבין העדר אמונה שאותו דבר קיים. מדענים לא מאמינים שאנחנו לא תכלית היקום. מדענים הם חסרי האמונה שאנחנו תכלית היקום. כלומר, הטענה שאיננו תכלית היקום היא אינה הנחה מדעית. אם העדר אמונה הוא כמו אמונה בשלילת דבר-מה, אזי יש במדע אינסוף אמונות: אמונה שאין חדי-קרן בלתי נראים במסלול סביב כדור הארץ, אמונה שביום ראשון בשעה 16:33 כל האנשים ששמם מתחיל באות מ' יהפכו לחצילים, ועוד כל טענה שרירותית כאוות נפשך. העדר האמונה בכל אותן טענות בעצמו נובע מההנחות של המדע (סיבתיות, אינדוקציה, לוגיקה).

 

[niv1990]

התער של אוקם

אני בטוח שלא חסר עליו מידע ברשת אבל בכל זאת: במדע יש אגנוסטיזם (כנראה שיש לי פה לפחות שגיאת כתיב אחת) לגבי תופעות שלא ניתן להפריכן. כדי שתאוריה (או רעיון לצורך הענין) יהיה מדעי חייב להיות ניסוי אשר תוצאה בו, תביא לשלילת התאוריה. אם ניתן להגיע לתאוריות שקולות, כאשר תאוריה אחת יותר פשוטה, היא תלקח. אינני טוען שאין חדי קרן במסלול סביב כדור הארץ, אני טוען שאין משמעות מדעית לשאלת קיומם אם אין שום דרך למדוד אותם, ולכן תאוריות שלא כוללות אותם עדיפות. * למרות שהתגובה התייחסה לחתול ראיתי לנכון להגיב מכיוון שאני חושב שזוהי התשובה המתאימה.

 

[gilpor]

אני מכיר את התער של אוקהם.

גם אם תאמץ את כל ההנחות המדעיות בלי התער של אוקהאם, אין סתירה עם מה שאמרתי: מדענים לא מניחים ("מאמינים") שאין חדי קרן בלתי-מוחשיים במסלול סביב כדור הארץ, הם חסרי ההנחה ("האמונה") שחדי קרן כאלו קיימים. לא רק מפני שהעדר הנחות שכאלו מביא לתיאוריות פשוטות יותר, המתארות את המציאות מבלי לאבד מידע, אלא שהחזקה בהנחות השלילה היא אבסורדית: מדען יצטרך להניח אינסוף הנחות בדבר שלילתן של אינסוף טענות. אותו העניין תקף גם לגבי טענות שניתן להפריך באופן מדעי: כל שעליך לעשות הוא להביט באדם ששמו מתחיל באות מ' ביום ראשון בשעה 16:33, ומיד תדע אם הוא אכן הפך לחציל. אין למדען צורך להניח שאותו אדם לא יהפוך לחציל. הוא חסר ההנחה שאירוע זה יתרחש.

 

[niv1990]

אני עוסק במדע

לא במדענים, אם מישהו לא מאמין בזה זו זכותו לא להאמין, אבל היא לא מבוססת מדעית. תאוריה ללא מה שתיארת תיהיה טובה יותר עבור אותו מדגם של ניסויים.

 

[gilpor]

לא הבנת אותי.

זו רק צורת התבטאות. אתה יכול להחליף את המילה 'מדען' במילה 'מדע' בכל מקום בהודעה הקודמת שלי, והכוונה שלי תובן לך. תאוריה ללא מה שתארתי תהיה "טובה יותר" רק אם אתה מחשיב תאוריה פשוטה וקצרה יותר כטובה יותר, כלומר רק אם אתה משתמש בתער של אוקהם. אני התכוונתי שהמדע הוא חסר הנחות נטולות מידע גם מבלי להשתמש בתער של אוקהם. אוכל לטעון שאתה בעצמך חיית את כל חייך באמונה שאין צפרדע בלתי-מוחשית שמבצעת סלטות על כתף ימין שלך, אולם טענה זו אינה נכונה. הטענה הנכונה היא שאתה חיית את חייך כאשר אתה חסר אמונה בצפרדע כזו.

 

[the YOOK]

אני חושב שאתה יודע את התשובה שלי...

בכל זאת... תמיד יש הנחות יסוד במדע. למה?- מכיוון שבמדע יש הנחה (אולי ראשונית) אינדוקטיבית, כלומר מתבססת על הניסוי. מנסים ניסוי, ומניחים כי הטבע תמיד מתנהג באותו אופן, ותמיד נקבל את אותן תוצאות. דוגמא לעניין זה היא שימור אנרגיה. לפי כל הניסויים שנערכו לאדם, האנרגיה נשמרת. אך מי אמר שזה תמיד נכון? כמובן שניתן תמיד להביא את ההנחות לצורה יותר ויותר "אינטואיטיבית" ואפריורית (במובן של אקסיומות פשוטות של קיום, מהן נובעים הדברים האחרים). זוהי דעתי לפחות.

 

[niv1990]

תודה על התגובה

האם לדעתך אנשים אחרים או אתה יוכלו להביא 'הנחות יסוד' מסוגים נוספים?

 

[mE and Me]

אתה מתכוון לדטרמיניזם של הטבע?

 

[the YOOK]

מתי?

אני אומנם דוגל בדטרמניזם (וכל הרעיון של "אקסיומות של קיום מהן ינבעו כל חוקי המערכת" נראה לי כרעיון מקביל למדי לרעיון של יקום דטמניסטי), אבל בהודעה הנ"ל פשוט התכוונתי להגיד שתמיד יש הנחות יסוד, בין אם בכך שהמדע הוא דדוקטיבי, ובין אם בכל תיאוריה מסויימת. העובדה היא שלא משנה איך נקרא לדבר- תמיד יהיה משהו שאנו נאלצים להודות שאנו לא יכולים להסביר (או אפילו לנסח).

 

[mE and Me]

מסכים עם ההנחה

(וגם לא נראה לי שמישהו יכול לחלוק עליך בעניין הזה) בדטרמיניזם בטבע התכוונתי למשפט שכתבת על זה ש-"מנסים ניסוי, ומניחים כי הטבע תמיד מתנהג באותו אופן, ותמיד נקבל את אותן תוצאות".

 

[volkanian]

אני חולק עליך

בטבע אין דטרמיניזם. יש סיבתיות , קח לדוגמא את תורת הקוונטים אתה לא יכול להגיד מה יקרה בעתיד בצורה דטרמיניסטית. מה שאתה יכול לעשות זה לפרט את כל האפשרויות הקיימות ואף לתת להן משקל בצורה של הסתברות.

 

[mE and Me]

לא הבנת אותי

לא אמרתי שקיים דטרמיניזם בטבע, אמרתי שאני מסכים עם זה שבכל מדע חייבות להיות הנחות יסוד, כמו ש-the YOOK כתב.

 

[רועי החושב]

בעיקרון תפסת את העניין

אבל לדעתי ההגדרות שלך לא מדוייקות. ראשית- יש מדע אמפירי ויש מדע רציונלי. במדע אמפירי אין הנחות יסוד לגבי מושא המחקר ככל שהוא "מדע אמפירי טהור" יותר. יש דרגות שונות של שילוב הנחות יסוד, ולעיתים קרובות השאלות המעניינות קשורות להנחות יסוד שמוכרחים לקבל אותן כדי בכלל לנסות ולפתור את השאלה. המדע הרציונלי פירושו גם מתמטיקה אבל גם לוגיקה באופן כללי, ובכלל כל מה שהוא על "דרך האמת" דהיינו שאינו נזקק להוכחות חיצוניות מעולם החושים אלא נזקק להנחות היסוד בלבד כדי להוכיח את מסקנותיו. גם במדע זה ניתן לזהות דרגות של "טוהר" דהיינו שלעיתים הנחות היסוד בעצמן מופשטות יותר או פחות- הנחות יסוד שהן משפטים גאומטריים הן הנחות יסוד מאד מופשטות, מאד מצומצמות מבחינת החושים שבהן, אבל הנחות יסוד שנוגעות לגבי נדידת הציפורים בחודשי החורף הן הנחות יסוד מאד קונקרטיות, ומאד אמפיריות. כך שאנו רואים שגם הנחות יסוד ניתנות לאיזושהי חלוקה בין אמפיריות לרציונליות. שנית- הגדרתי למדע היא- כל שיטת מחקר המספקת נתונים כמותיים. מה שאינו ניתן למדידה- אינו מושא למחקר מדעי. עיקרון הפשטות הוא עיקרון אנטי-מדעי ביסודו! אבל הוא נחוץ לאדם כדי לפשט את השימוש במדע, אשר מורכבותו נעשית מפלצתית לעיתים קרובות. זה עיקרון ביקורת של המדע, לא עיקרון מדע. שלישית- אם על מדע לספק נתונים כמותיים, והוא מרשה לעצמו לחקור הכל- הרי הנחת היסוד שלו היא שהכל ניתן למדידה, ואם הכל ניתן למדידה- יש משהו משותף בין מספרים להכל. דבר זה קיבל ביטוי אצל הפיתגוראים שהוא "הכל מספרים". ראיית היקום כולו כמספרים עשויה להיות הנחת יסוד די קרובה למדע, אם כי היא הקצנה של ההנחה על הקשר בין מספרים ליקום.

 

[Levos]

ולמדעים ספציפיים יש הנחות יסוד נוספ

למשל בקוסמולוגיה יש הנחה של הומוגניות ואיזוטרופיות היקום, אשר בלעדיה לא ניתן להסיק הרבה ממה שאנו חושבים על היקום. בשביל לשמור על הנחה זו, שלדעתי אינה מאד סבירה, וויתרו על הנחות הרבה יותר אינטואיטיביות כמו למשל שגאומטריה אוקלידית נכונה, או שהיקום אינסופי. באבולוציה יש הנחה שהיצור החי הראשון נוצר באופן טבעי מחומר דומם. יש כמה תאוריות שמנסות להסביר, אם כי הם ממש לא שלמות, ואין לנו באמת מושג איך זה קרה.

 

[niv1990]

מדוע אין הנחות יסוד במדע

תודה לכל המגיבים שעזרו לי למקד את ההודעה. המדע מוגדר כשיטה (או תחום ידע) אשר מטרתה מציאת תאוריות לתיאור תופעות היקום כך שיענו על כללים של מבחן הניסוי (שלו צריכה להיות הדירות), ואם כמה תאוריות עומדות במבחן זה אז לוקחים את הפשוטה - לאו דווקא את הפשוטה להבנה, אלא את החסכונית בבעיות מושגיות, כגון: אנרגיה, כוח, מרחב וכו'. מלבד הרצון להמנע מבעיות מושגיות, ניתן לראות כי התאוריות הפשוטות נוטות להיות הנכונות, מהתאוריה של קופרניקוס שהחליפה את תאוריות ה'ספירות' כשזו נעשתה מסובכת מדי להסבר התנועות של גרמי שמים שנתגלו, עד התאוריה, שאם תמצא, תגשר בין תורת היחסות לתורת הקוונטים, שלדעתי ולדעת נוספים תיהיה פשוטה מבחינה מושגית בכך ש'תאחד' כמה כוחות למספר מצומצם של כוחות (כבר איחדו את הכוח האלקטרומגנטי, והאטומי החלש לכוח אחד, כמו שעשו בעבר לכוח המגנטי והאלקטרוני כשעברו לאלקטרו מגנטי). מכאן תאוריה שעומדת בקריטריונים אלו תכונה לאוריה 'טובה'. אם כך אז הגדרנו את המטרה כמציאת תאוריות העומדות בתנאים הללו, מה שהופך את התנאים לחלק מההגדרה של המדע, ומותקף זה הדירות, או פשטות לא יוכלו להיות הנחות יסוד, כשם כשהניסיון לגלות את האמת על העבר מבין השרידים לא יכול להיות הנחת יסוד לארכיאולוג, או שהרצון להשאיר את המטופלים במצב בריאותי טוב אינו הנחת יסוד של הרופא. דברים אלה יכולים להיות הנחות יסוד מאחורי הפילוסופיה של האנשים העוסקים התחומים, אך לא צריך אותם כהנחות יסוד בתחומים עצמם משום שהם המטרה, מה שמנסים להגיע אליו, ואילו הנחות יסוד נקבעות במטרה להגיע לתורות ומשפטים, שלא יסתרו זה את זה ויהיו מענינים או שימושיים. * גם התער של אוקם לא חייב להיות מוגדר כמטרה, אך כמו שהראיתי הוא נבחר גם מכיוון שהוא נוטה להתאים עם התאוריות הנכונות, ואם לא יעשה כך אז יוותרו עליו ולא יתחשבו בו (מה שלא עושים להנחת יסוד). מה שמעביר אותי לסוג השני של דברים שנטענים להיות הנחות יסוד, מה שמתואר בספר של יואב בן –דב "תורת הקוונטים- מציאות ומסתורין" כתכונות הקלאסיות. כאן נמנות האוביקטיביות, ויזואליות, סיבתיות, לוקליות, זהות עצמית ואני מאמין שגם שכחתי כמה. לדעתי הסיבה שדברים אלו מקובעים בתפיסה של תאוריה מדעית היא שעד תורת הקוונטים הם נמצאו מתאימים לתאוריות ה'טובות' לתיאור היקום. מימי האדם הקדמון הוא ראה שביקום הנראה לו (במהירות וגדלים מסוימים) ישנן תכונות אלו שמתאימות עם הדרך שלו לתפיסת היקום (בין אם היא מדעית ובין אם לא). עם הזמן נבנו תאוריות טובות יותר לתיאור היקום אשר במהלכן נצטרכו לוותר על אותן "הנחות יסוד" (מה שלדעתי מונע מהן להיות הנחות יסוד). בתאוריה של ניוטון על הגרביטציה נשללה תכונת הלוקליות, לא בלתי סביר שבתקופה המוקדמת של האנושות היו עוד הנחות יסוד שנשללו, כאלה יכולות להיות (פה אני כותב השערות שלי) תכליתיות ואינטואטיביות (שמתאימות לאינטואיציה), ואולה עוד דברים שאני לא מצליח לחשוב עליהם. אין זה בלתי סביר כי האדם בתקופה הקדומה נדרש שתאוריה תיהיה מתאימה לאינטואיציה של האדם בשביל שיקבל אותה, או שדרש שכל תאוריה תספק תכלית לתופעות ולא רק סיבה. כמו שעקרונות אלו נשללו אם היו קיימים, עקב כניסת תאוריות 'טובות' יותר, נשללו לגמרי או במידה מסוימת תכונות רבות עם כניסת הפיזיקה המודרנית (ובעיקר תורת הקוונטים, בספר שהזכרתי מקודם יש תאור טוב של התכונות הקלאסיות והסבר כיצד הן מתנגשות עם תורת הקוונטים). היו תכונות שהיה קל לוותר עליהן מאחרות, אך לפי הגישה המדעית יש לוותר על התכונות שלא תואמות את התאוריה המדעית שמסבירה טוב את התופעות, כמו שעשה בוהר. שלילת תאוריה משום שלא עומדת בתכונות אלה אינה מדעית. ניתן לחפש את התכונות האלו בתאוריה מדעית עתידית, אך אם התאוריה לא תתאם את הניסויים, לא יקבלו אותה. תכונות אלו אינן הנחות יסוד אם הן תוצאה של המצאותן בתאוריות קודמות ולא להפך. הדברים מהסוג השלישי שנטענים להיות הנחות יסוד הם עקרונות מתמתים או חוקים פיזיקלים שמסתמכים עליהם בתאוריה. כאן נמנים חוקי שימור, הומוגניות ועוד או היקום או תכונות מתמתיות, לדוגמא מס' מימדים, אוקלידיות או אי-אוקלידות וכו'. דברים אלו אינם הנחות יסוד כיוון שקבלתן מותנת בנכונות התאוריה, ולא להיפך. אם היו אלו הנחות יסוד אז היה המדען קם בבוקר, רושם לעצמו את מס' המימדים של היקום, את חוקי השימור שלו וכו' ומכאן מתחיל להסיק על מה שיקרה ללא קשר למציאות. דבר זה אינו כך, גם תאוריות שנתקבלו בעיקרן מעבודה תאורטית, "הנחות היסוד" שלהן נקבעו על פי ניסויים (לדוגמא מהירות האור קבועה באה בעקבות ניסוי מייקלסון-מורלי). קבלה של תכונות אלו של היקום היא תוצאה של התאמת התאוריה שמשתמשת בהם לתיאור טוב של היקום, ואם תוחלף בתאוריה אחרת אשר סותרת אותם הם ישללו, כמו שתאוריה של יקום שכולו אוקלידי, נשללה עם תורת היחסות. חוק כמו שימור החומר (ולאחר מכן גם האנרגיה) מלבד היותו אינטואיטיבי, הוא קיים מהתאוריות שלפני המדע, וכנראה יהיה בתאוריות עתידיות, אך אין זה מונע את זה, שאם תאוריה 'טובה' יותר מהנוכחיות תבוא, ותסתור אותו אך עדיין תסביר בצורה מדויקת יותר את התופעות, יאלץ המדע לוותר עליו. ניתן לעסוק במדע חיים שלמים מבלי לדעת דבר או שניים על עקרונותיו, אך אני מאמין שמלבד הענין בכך, הדבר גם עוזר לייצר רעיונות מענינים שיובילו להתקדמות. גם אם לא הצלחתי להוכיח, או לגרום לכם להאמין שאין הנחות יסוד במדע אני מקווה שלפחות נהנתם מהקריאה, או שנפגשתם עם רעיונות שונים. אשמח להמשיך דיון ענייני שמבוסס על עובדות, ובבקשה תעירו לי אם שמתם לב לשגיאות שנעשו, ישנם דברים לא ברורים, או אם יש דבר אשר אתם טוענים להיותו הנחת יסוד ולא התייחסתי אליו במהלך הכתיבה. לילה טוב, ניב.