250 likes | 423 Views
Is de natuur symmetrisch? Een wetenschapsfilosofische beschouwing. Henk de Regt Faculteit Wijsbegeerte, VU Amsterdam Studium Generale UT 14 februari 2006. Opzet van de lezing. Wat is symmetrie? Fysici over schoonheid en symmetrie ‘Wetenschappelijke esthetiek’: een kwestie van smaak?
E N D
Is de natuur symmetrisch?Een wetenschapsfilosofische beschouwing Henk de Regt Faculteit Wijsbegeerte, VU Amsterdam Studium Generale UT 14 februari 2006
Opzet van de lezing • Wat is symmetrie? • Fysici over schoonheid en symmetrie • ‘Wetenschappelijke esthetiek’: een kwestie van smaak? • Leidt schoonheid tot waarheid?
Wat is symmetrie? • X is symmetrisch als X invariant is onder een bepaalde transformatie. • Ruimtelijke symmetrieën: • Translatie • Rotatie • Spiegeling (reflectie, pariteit)
Translatie-symmetrie NaCl-kristalstructuur
Symmetrie van natuurwetten • Natuurwet (theorie) heeft bepaalde symmetrie als zij geldig blijft onder bepaalde transformatie, bv: • Translatie in de ruimte • Rotatie in de ruimte • Translatie in de tijd • Wet heeft tenminste één symmetrie, anders is het geen wet.
Zoektocht naar symmetrie • Relativiteitstheorie • Deeltjesfysica: ‘interne’ symmetrie. • Antimaterie: C-symmetrie (charge conjugation) tussen deeltje en antideeltje: • Elektron-positron (1932) • Proton-antiproton (1955) • Neutron-antineutron (1956)
CP Invariantie Schending van reflectie-symmetrie (pariteit) gevonden in 1956. Gecombineerde CP- symmetrie bleek wel behouden.
Fysici over schoonheid en symmetrie • Einstein liet zich vaak leiden door esthetische overwegingen • SRT (1905): symmetrie-argument
“It is more important to have beauty in one’s equations than to have them fit experiment.” Paul Dirac
Esthetische criteria in wetenschap • Symmetrie • Analogie / model • Visualisatie / abstractie • Metafysica • Eenvoud J.W. McAllister, Beauty and Revolution in Science
Wat is mooier? Zee: “When the beholder is a physicist, beauty means symmetry.” Kleiss: “Symmetrie-eis zit in ’t hoofd van fysici.”
Schending CP-invariantie 1956: CP-symmetrie tussen deeltjes en anti-deeltjes. 1964: CP-symmetrie geschonden bij verval K-mesonen (in ca. 0,2 % van gevallen). Big Bang: iets meer materie dan antimaterie wij danken ons bestaan aan ‘symmetrie-breking’!
Esthetiek in wetenschap: een kwestie van smaak? • Subjectieve esthetiek vs. objectieve wetenschap • Empirisme vs. rationalisme • Moderne wetenschap is empiristisch: baseer kennis op onbevooroordeelde waarneming en experiment. • Dirac rationalistisch …? • Doel van wetenschap: waarheid, niet schoonheid
Theorie deductie Empirische wet Nieuwe empirische wet Empirische feiten inductie Rock bottom of knowledge Empiristische wetenschap Empirische cyclus: • Context van rechtvaardiging vs. Context van ontdekking
Kuhn’s model van wetenschap • Paradigma / normale wetenschap • gebonden aan metafysische vooronderstellingen (bv. symmetrie). • Anomalie crisis revolutie. • revolutionaire wetenschappers zijn deels gemotiveerd door esthetische overtuigingen.
Ptolemaios Copernicus Revolutie in de astronomie:van geocentrisch naar heliocentrisch wereldbeeld
Isaac Newton Albert Einstein Revolutie in de fysica: van klassieke naar relativistische fysica
McAllister over esthetiek in wetenschap • Esthetische inductie: esthetiek inductief afgeleid van empirisch succes esthetische canon • Revolutie = breuk met esthetische canon – ten gunste van empirisch succes. • McAllister vs. Kuhn? • paradigma-esthetiek met empirisme verzoend • rol van esthetiek tijdens revoluties.
Realisme Theorie = ware beschrijving van onderliggende structuur ‘Geen wonder’ argument Instrumentalisme Theorie = instrument voor empirische voorspellingen ‘Pessimistische inductie’ argument Leidt schoonheid tot waarheid?
Conclusies • Esthetische oordelen zijn subjectief, maar wetenschappers die erop vertrouwen zijn niet irrationeel. • Schoonheid is geen indicator voor waarheid maar (soms) wel voor empirisch succes.
Literatuur • A. Zee, Fearful Symmetry (Princeton University Press (1986, 2e ed. 1999). • J.W. McAllister, Beauty and Revolution in Science (Cornell University Press, 1996). • H.W. de Regt, ‘Beauty in Physical Science circa 2000’, Int.Stud.Phil.Sci. 16 (2002) 95-103.