Principios de los experimentos mentales
La racionalidad de la valoración y evaluación de los experimentos mentales se refiere a si el proceso y la conclusión del experimento mental son consistentes con los hechos objetivos. En la investigación científica, los experimentos mentales se han convertido en un método de investigación indispensable. Por lo tanto, es particularmente importante comprender la racionalidad de la evaluación de los exámenes de experimentos mentales.
La unidad de referencia e innovación
Referencia significa que la construcción de experimentos mentales se basa en las teorías y opiniones de sus predecesores. Los experimentos mentales no se desvían de las actividades materiales de la práctica científica ni entran en conflicto con los hechos empíricos. Antes de construir un experimento mental, las personas siempre tienen como apoyo y fundamento hechos empíricos directos o indirectos. Aunque los experimentos mentales van más allá del alcance de los experimentos de materialización reales, todavía tienen cierta importancia de referencia para los hechos empíricos. Antes de que Carnot construyera el teorema de Carnot, fue la caída de la cascada lo que lo inspiró y guió para resaltar la diferencia de temperatura entre la caldera y el condensador de una máquina térmica y utilizar experimentos mentales para analizar el principio de funcionamiento de la máquina térmica. Heisenberg también utilizó el experimento del "microscopio ideal" para demostrar vívidamente la "relación de incertidumbre".
La ventaja de los experimentos mentales sobre los experimentos físicos radica en la innovación. Innovación significa que el experimento mental elegido debe ser un problema que nunca se haya planteado o que no se haya resuelto completamente antes, y se espera que produzca nuevos descubrimientos e invenciones, o al menos complemente, amplíe y profundice los resultados de investigaciones anteriores. Los experimentos mentales son exploratorios y su esencia radica en la innovación, que es el alma y la vida de la investigación científica. Los experimentos mentales buscan avances en el establecimiento de nuevos conceptos, nuevas comprensiones, nuevas teorías y nuevas leyes, que puedan eliminar la interferencia de las limitaciones objetivas y lograr el doble de resultado con la mitad del esfuerzo. En términos generales, los experimentos físicos y químicos se llevan a cabo bajo la guía de teorías y experiencias existentes. Debido a las limitaciones del antiguo marco teórico, sólo puede mirar hacia atrás y aprender cosas nuevas a menos que encuentre algunas oportunidades especiales. Especialmente en algunos avances teóricos importantes que marcan época, las limitaciones de los propios experimentos físicos y químicos son obvias en términos de sus funciones innovadoras. Se utiliza principalmente para verificar o refutar nuevas teorías y desempeñar una función de prueba.
El principio de innovación y el principio de referencia son propensos a contradicciones y conflictos. El principio de innovación requiere que los investigadores se atrevan a dudar, abrirse paso, innovar y revisar el conocimiento científico existente. Sin Copérnico y Bruno derrocando y santificando audazmente la teoría geocéntrica de Aristóteles y Ptolomeo, que había gobernado Europa durante más de 1.000 años, no habría existido la teoría heliocéntrica ni el nacimiento de las ciencias naturales modernas. Sin el audaz cuestionamiento y la trascendencia de la física clásica de Newton por parte de Einstein y Planck, no habría teoría de la relatividad ni teoría cuántica. Se puede ver que sin el espíritu audaz de la duda y el coraje de innovar y superar a sus predecesores, la ciencia no podría surgir y desarrollarse, y la sociedad no podría progresar. El principio de referencia requiere que las personas realicen experimentos mentales bajo la guía de teorías científicas existentes, en lugar de violar los principios científicos aceptados y el sentido común.
La unidad de la ciencia y la tolerancia
El principio científico de los experimentos mentales significa que los experimentos mentales deben basarse en ciertas teorías o hechos científicos, y se deben hacer selecciones dentro de los límites científicos y tecnológicos. antecedentes de la época. No podemos realizar experimentos mentales a ciegas de forma caprichosa. No se deben utilizar experimentos mentales que contradigan teorías científicas comprobadas. Los experimentos pueden reflejar fielmente las cosas objetivas y las leyes inherentes a su desarrollo hasta cierto punto, lograr la unidad de subjetividad y objetividad y hacer que el concepto sujeto sea coherente con la objetividad, el pensamiento y la existencia. . Tener identidad. Por ejemplo, la conclusión de Einstein de que la luz se curva en un campo gravitacional a partir de su experimento mental se convirtió en un hecho empírico después de observaciones y pruebas reales.
La tolerancia de los experimentos mentales significa que los experimentos mentales deben reflejar correctamente la esencia o regularidad de las cosas, permitiendo al mismo tiempo el ensayo y error y la existencia a largo plazo de la incomprobabilidad. En otras palabras, tolerancia significa reconocimiento, respeto y trato igualitario a sujetos reales con valores diversos; significa comprensión objetiva de valores diferentes; significa perseverancia y perseverancia en los propios valores; Específicamente, la tolerancia encarna un espíritu que da la bienvenida a diferentes puntos de vista, tiene lo correcto y lo incorrecto y tiene una postura clara sin ser intolerante.
Newton diseñó el experimento del barril giratorio en un intento de demostrar la existencia del espacio absoluto y del movimiento absoluto. Cuelga un cubo de una cuerda larga, déjalo girar hasta que la cuerda esté tensa y luego llénalo con agua. Tanto el agua como el cubo están temporalmente estacionarios. Entonces, de repente, el cubo gira en la dirección opuesta. Cuando la cuerda esté completamente relajada, el movimiento del cañón continuará durante algún tiempo.
La superficie del agua es plana cuando el cubo comienza a girar, pero luego el cubo transfiere gradualmente su movimiento a la superficie del agua, de modo que el agua también comienza a girar. Puedes ver que el agua se aleja gradualmente de su centro y sube a lo largo del agua. pared del cubo, formando una superficie cóncava. Cuanto más rápido te mueves, más sube el agua. Finalmente, las velocidades de rotación del agua y del balde son las mismas, y la superficie del agua sigue siendo relativa al balde. Newton creía que la depresión de la superficie del agua no era causada por el movimiento relativo del agua circundante, sino por el movimiento circular absoluto y verdadero del agua. Por lo tanto, la existencia del movimiento absoluto podía juzgarse por la depresión de la superficie del agua. . Mach criticó el experimento de hacer girar el barril de Newton. Creía que el experimento del giro del barril no probaba la existencia del espacio absoluto y del movimiento absoluto, porque este experimento no se realizó en absoluto en relación con el espacio-tiempo absoluto. Mach creía que la rotación del balde con respecto al agua produciría una fuerza centrífuga inercial equivalente sobre el agua del balde. Mach creía que no existe un espacio absoluto, que todo movimiento es relativo a un objeto y que la fuerza centrífuga inercial se genera en relación con la aceleración de estrellas distantes (o la distribución de toda la materia en el universo).
Se unifican la viabilidad lógica y la posibilidad empírica.
La viabilidad lógica de un experimento mental es examinar la relación lógica entre los procesos en la estructura interna del experimento mental. En primer lugar, es lógicamente consistente en su estructura interna y varios procesos estructurales que son contradictorios en sí mismos o carecen de conexiones internas no son verdaderos experimentos mentales.
Los experimentos mentales implican varios pasos. Los experimentos mentales se basan en teorías científicas, por lo que cada paso debe tener su propia lógica y cada teoría también tiene su propia relación lógica. Los experimentos mentales lógicamente factibles deben ser experimentos teóricamente consistentes. De lo contrario, los experimentos con contradicciones teóricas no son experimentos reales, y mucho menos factibles. Al mismo tiempo, los experimentos que carecen de conexiones internas en los pasos no son experimentos reales y, en el mejor de los casos, son experimentos. Un montón de montones virtuales. Las teorías lógicamente contradictorias no pueden construir experimentos con éxito, y los procedimientos confusos no pueden explicar con éxito hechos empíricos. La teoría de Aristóteles sobre la "caída de los cuerpos" era inconsistente con los hechos empíricos y Galileo la refutó severamente porque contenía teorías contradictorias.
Maxwell imaginó una caja llena de moléculas de gas en equilibrio térmico. Se construye una pared en el medio de la caja, que la divide en dos partes. Hay una puerta en la pared que inicialmente está abierta para que las moléculas de ambos lados del recipiente puedan comunicarse entre sí. Maxwell luego sugirió que tal vez un pequeño "genio" podría sentarse al lado de la puerta para que pudiera abrirse o cerrarse rápidamente. elf permite el paso de moléculas rápidas de izquierda a derecha o moléculas lentas de derecha a izquierda cerca de la puerta. Para otras moléculas, el asistente las separará en dos grupos. El grupo de la derecha tiene una energía cinética de traslación promedio más alta, por lo que la temperatura es más alta, y el otro grupo de la izquierda tiene una temperatura más baja. La idea de Maxwell de este experimento mental no era derrocar la segunda ley de la termodinámica, sino señalar sus limitaciones y utilizar este experimento para demostrar que solo tiene confiabilidad estadística, lo que hizo que la gente abandonara la discusión absoluta. Más de cien años desde que Maxwell propuso este experimento, la gente ha explorado ampliamente la posibilidad de este experimento mental, profundizando así la comprensión de la termodinámica clásica y promoviendo el establecimiento de la mecánica estadística y los sistemas abiertos lejos de la termodinámica de equilibrio.
El experimento mental es una actividad dentro del ámbito de la lógica, pero es un proceso que trasciende la lógica. Esto se debe a que los experimentos mentales requieren inherentemente la consideración de la posibilidad de una experiencia objetiva. El experimento mental seleccionado debe considerar plenamente las condiciones subjetivas y objetivas del investigador, es decir, la selección debe basarse en las condiciones que ya se poseen o que se pueden obtener mediante el trabajo duro. Un experimento mental, por atractivo que sea, se ajusta a los principios de la lógica, la ciencia, la tolerancia y la innovación, pero sin la posibilidad de experimentar, no puede tener mucho valor científico. La teoría o información proporcionada por un experimento mental debe ser consistente con su verdadera naturaleza (aunque no pueda ser probada empíricamente en ese momento). Cuando las condiciones objetivas están maduras, algunos experimentos mentales pueden transformarse en experimentos materiales. Sin embargo, la historia de la ciencia nos dice que no es realista esperar que los experimentos de materialización vayan acompañados o acompañados de experimentos ideológicos tan pronto como aparecen.