[论文解读] Schematizing the Observer and the Epistemic Content of Theories

Erik Curiel|arXiv (Cornell University)|Mar 6, 2019

Philosophy and History of Science参考文献 79被引用 39

一句话总结

本文认为理解科学理论需要在理论中将观测者进行图式化，这挑战将形式主义与实践区分开来的标准观点，并强调由对实验和观测者建模所产生的认识内容。

ABSTRACT

I argue that, contrary to the standard view, one cannot understand the structure and nature of our knowledge in physics without an analysis of the way that observers (and, more generally, measuring instruments and experimental arrangements) are modeled in theory. One upshot is that standard pictures of what a scientific theory can be are grossly inadequate. In particular, standard formulations assume, with no argument ever given, that it is possible to make a clean separation between, on the one hand, one part of the scientific knowledge a physical theory embodies, viz., that encoded in the pure mathematical formalism and, on the other, the remainder of that knowledge. The remainder includes at a minimum what is encoded in the practice of modeling particular systems, of performing experiments, of bringing the results of theory and experiment into mutually fruitful contact---in sum, real application of the theory in actual scientific practice. This assumption comes out most clearly in the picture of semantics that naturally accompanies the standard view of theories: semantics is fixed by ontology's shining City on the Hill, and all epistemology and methodology and other practical issues and considerations are segregated to the ghetto of the theory's pragmatics. We should not assume such a clean separation is possible without an argument, and, indeed, I offer many arguments that such a separation is not feasible. An adequate semantics for theories cannot be founded on ontology, but rather on epistemology and methodology.

研究动机与目标

• 论证将形式主义与实际应用分离的标准理论观是不可充分的。
• 提出认识内容依赖于在理论中对观测者与实验安排的建模。
• 展示将观测者进行图式化如何奠定经验内容并实现理论与实验的联系。
• 主张理论的语义学应以认识论与方法论为基础，而非本体论。
• 用实例说明实际建模如何影响适用范围与理论内容。

提出的方法

• 主张观测者的图式化表示对把理论与经验内容联系起来至关重要。
• 批判性分析在语义、句法和结构框架中的理论的标准语义与模型理论描述。
• 主张建立分解尺度和适用性范围以划分理论何处有效，依赖实践知识。
• 以 Navier–Stokes theory 作为示例性反复出现的例子，展示表征简化的局限以及实验实践的作用。
• 讨论近似和启发式方法如何超越纯形式主义，为认识内容做出贡献。

实验结果

研究问题

• RQ1 物理理论的认识内容超越其形式主义具体包括什么？
• RQ2 为何有必要在理论表示中对观测者进行图式化以确保经验内容？
• RQ3 实践建模、实验实践与适用性范围如何影响理论的意义与使用？
• RQ4 理论的语义学是否可以以认识论与方法论为基础，而非本体论？
• RQ5 标准观点如何未能捕捉理论与实验之间的联系？

主要发现

• 在理解科学知识方面，理论与实践之间的严格分离通常是站不住脚的。
• 理论的认识内容取决于在理论内对观测者和实验安排的图式化。
• 实际知识和表示，包括近似技术，对于将理论与观测联系起来是必不可少的。
• 理论的意义与其适用范围和失效尺度相关，这些不是仅由形式主义所固定的。
• 语义学更应被描述为认识论和方法论，而非本体论。
• 以 Navier–Stokes theory 为例的详细说明说明了为解释理论而建模测量和观测者效应的必要性。