[论文解读] The ontological identity of empirical indiscernibles: Leibniz's methodological principle and its significance in the work of Einstein

Robert W. Spekkens|arXiv (Cornell University)|Aug 29, 2019

Historical Philosophy and Science被引用 18

一句话总结

本文主张，莱布尼茨最早提出了一个方法论原则——即拒绝那些假设在经验上不可分辨但本体论上不同的情景的本体论理论——并指出爱因斯坦在发展狭义与广义相对论时隐含地应用了这一原则。其核心贡献在于将该原则确立为理论建构的规范性指南，通过在经验数据相同时优先考虑本体论同一性，调和了经验主义限制与科学实在论。

ABSTRACT

This article explores the following methodological principle for theory construction in physics: if an ontological theory predicts two scenarios that are ontologically distinct but empirically indiscernible, then this theory should be rejected and replaced by one relative to which the scenarios are ontologically the same. I defend the thesis that this methodological principle was first articulated by Leibniz as a version of his principle of the identity of indiscernibles, and that it was applied repeatedly to great effect by Einstein in his development of the special and general theories of relativity. I argue for an interpretation of the principle as an inference to the best explanation, defend it against some criticisms, discuss its potential applications in modern physics, and explain how it provides an attractive middle ground in the debate between empiricist and realist philosophies of science.

研究动机与目标

• 确立莱布尼茨而非爱因斯坦是最早提出方法论原则的主张者，即在物理理论中应拒绝那些本体论上不同但经验上不可分辨的情景。
• 证明爱因斯坦在构建狭义与广义相对论时应用了该原则，尤其是通过拒绝绝对空间与时间。
• 将该原则辩护为一种最佳解释推理的形式，以回应其被认为缺乏形而上学基础或过于推测性的批评。
• 表明该原则通过仅允许那些受经验约束的本体论假说，为经验主义与实在论科学哲学之间提供了一条中间道路。
• 论证该原则对科学进步至关重要，并使爱因斯坦等革命性物理学家与同时代人区分开来。

提出的方法

• 分析莱布尼茨-克拉克通信，特别是第四封和第五封信的第6条与第52条，以提取莱布尼茨在绝对运动与相对运动语境下对不可分辨物同一性的规范性运用。
• 将莱布尼茨的原则解释为一种方法论规则：如果两个情景在原则上经验不可分辨，但在某一理论下本体论上不同，则该理论必须被拒绝。
• 追溯爱因斯坦在其1905年关于电动力学的论文中对该原则的应用，即在仅可观测到相对运动时拒绝麦克斯韦电磁学在运动物体上的不对称性。
• 将该原则应用于爱因斯坦关于磁体与导体的思想实验，表明其导致同时性的相对性以及对绝对运动的拒绝。
• 重新诠释爱因斯坦从洛伦兹型相对论向爱因斯坦型相对论的转变，认为这是遵循该原则的结果，而不仅仅是数学一致性所致。
• 将该原则定位为一种基于经验不可分辨性的最佳解释推理，而非形而上学的身份断言。

实验结果

研究问题

• RQ1 莱布尼茨是否明确提出了拒绝本体论上不同但经验上不可分辨的情景的本体论理论的方法论原则？
• RQ2 爱因斯坦在发展狭义与广义相对论时如何应用该原则？
• RQ3 该原则能否经受住其被认为形而上学推测性或不可证伪的批评？
• RQ4 该原则在何种意义上充当了经验主义与实在论科学哲学之间的桥梁？
• RQ5 为何爱因斯坦能成功构建相对论，而其他如彭加勒等虽有相似数学洞察的人却未能做到，尽管如此？

主要发现

• 莱布尼茨在《莱布尼茨-克拉克通信》中阐述的不可分辨物同一性原则，作为理论建构的规范性方法论规则发挥作用，而非形而上学主张。
• 爱因斯坦在其1905年关于电动力学的论文中应用了该原则，通过拒绝在仅可观测到相对运动时，移动磁体与静止导体之间的不对称性。
• 该原则解释了爱因斯坦为何拒绝绝对空间与时间：如果两个状态在经验上不可分辨（例如，宇宙静止与匀速运动状态），则它们必须在本体论上同一。
• 该原则最好理解为一种基于原则上经验不可分辨性的最佳解释推理，而非基于观察者依赖性或技术限制。
• 爱因斯坦在发展相对论方面相较于彭加勒等同时代人的成功，可归因于其对该方法论原则的一贯坚持。
• 该原则仅允许受经验约束的本体论假说——既排斥形而上学推测，又保留科学实在论。