7 votos

¿Por qué debería un (física) principio de ser aplicables a los diferentes sistemas en diferentes posiciones en el espacio y el tiempo?

Esta es una pregunta filosófica, así como físicas, sabor.

¿Por qué debería un principio físico (o una descripción de uno), será de aplicación a los distintos sistemas que pueden estar en diferentes posiciones en el espacio y el tiempo?

En otras palabras, ¿por qué existe tal (modulo) de clases de equivalencia (con respecto a un principio físico)? ¿Por qué no un "personalizada (física) principio en cada caso"?

Permítanme dar un ejemplo sencillo. Las leyes de Newton son aplicables a mi escritorio, a mi mesa de su escritorio, a su mesa y a alguien de la mesa, decir 1 año a partir de ahora (o 1 año atrás).

¿Por qué es esto? ¿Por qué debe el mismo principio aplicable a tales sistemas diferentes (diferente en el sentido indicado más arriba)?

Alguien sabe cómo acercarse a esa pregunta?

Nota con el fin de evitar malentendidos:

independientemente de las etiquetas de esta pregunta es no específica acerca de la covarianza, la etiqueta se utiliza, por un editor, porque el original de la etiqueta de las leyes de la física fue eliminado por otras razones

7voto

Sora Puntos 113

Creo que hay dos respuestas a esto, uno emprical y uno teórico.

En primer lugar, la teórica: Lo que usted describe es, esencialmente, la inducción, la creencia de que podemos generalizar a partir de un subconjunto de una clase de eventos/situaciones para toda clase de eventos/situaciones. Esta creencia es, por necesidad, no demostrable, sólo falsificable, ya que probar requeriría buscando en todas las situaciones que hay, lo cual es obviamente imposible. Pero sin la creencia en la inducción, todo lo que hacemos es describir lo que hemos visto que ocurre en el pasado o en otros lugares. ¿Cuál sería el uso de una teoría que no hace predicciones? ¿Cuál sería el uso de la formalización solo lo que ya hemos observado? No se gana nada por sólo describir lo que ha sucedido - para que la ciencia sea útil, se debe creer que la inducción es un modo válido de la argumentación, por lo que podemos construir máquinas que trabajan por los principios que nos han inducido, por lo que podemos tratar de poner orden en el mundo de las observaciones en las que previamente había ninguno. Sin embargo, ser la misma lógica, también debemos mantener en mente que nada excepto constante y diligente en la comprobación de nuestras predicciones nos protege de la inducción de cosas que simplemente no son verdad.

Ahora, la empírica, más especializado a su pregunta sobre la traducción en tiempo y simetrías: Porque esa es la forma en que funciona el mundo, cada vez. Todos nuestros principios, todos nuestros axiomas son, por último, sólo se validan por medio de observaciones. Y lo que sería una mejor axioma de algo que es tan manifiesta la verdad en el mundo: las Máquinas no importa si son de aquí o de 100 km de distancia, funcionan de la misma. Las piedras caen de la misma manera en la actualidad como lo hice en mi juventud. Y así sucesivamente, y así sucesivamente. Hay tantas cosas que son tan evidente que, por nuestra experiencia cotidiana, invariantes bajo tales transformaciones, que es la más natural de las cosas a tomar esto como punto de partida de nuestras teorías. En el otro mundo, generalizar las observaciones que hemos hecho y hacer de ellos un principio general. La inducción como se describió anteriormente.

Usted puede ser decepcionado por este enfoque. Puede protestar, "Pero usted no me ha dicho por qué!" Y eso es cierto. Porque en algún momento u otro, a la pregunta "¿por Qué?" se convierte en tan sentido de que la única respuesta posible es "Porque".. Lo posible respuesta podría concebir de lo que no se podría estar tentado a volver a preguntar "por Qué?"? La pregunta "¿por Qué?" todo se convierte en un Matroshka de razonamiento, en un infinito de cebolla de una mayor y más profunda explicaciones. Buscamos siempre el más hermoso conjunto de axiomas, la más completa de las explicaciones, pero en su esencia, cuando se pregunta "¿por Qué?", la única respuesta posible puede ser "Porque el mundo funciona de esa manera.".

4voto

No hay ninguna razón por qué las leyes de la física deben ser absoluta. Pero la observación nos dice que son. Si usted piensa acerca de ello, si las leyes del universo hizo cambiar de un lugar a otro, o si fueron diferentes en momentos diferentes, no habría leyes, y no habría ciencia.

4voto

John R Ramsden Puntos 143

Permítanme una más a la tierra ejemplo: digamos que me formular una ley "que puede patear con mi pierna delante de mí sin hacerse daño." Esta ley es de hecho cierto en muchos casos, pero en algunos casos no es porque hay una pared justo en frente de mí y de mi pierna duele un poco después de las patadas. Es decir, el mundo no es en todas partes la misma.

Decir que he llegado al mismo lugar en cincuenta años después de que el muro se ha derrumbado y tratan a la patada en frente de mí - no me hagan daño. Así que puedo afirmar que el mundo no es siempre el mismo.

Por lo tanto, la misma acción en diferentes lugares y en diferentes momentos da resultados diferentes. Entonces, ¿qué diablos son estas leyes físicas diciendo que el mundo es el mismo en todas partes y cada vez? Eso es lo curioso, esta es la forma fundamental de las leyes de la física son definidos y formulados - como la de cosas que se aplica en cualquier momento y en cualquier lugar. Si no se aplica de la misma en diferentes puntos del espacio y del tiempo, no se considera una ley de la física.

Es decir, podemos postular que tal cosa como las leyes de la física no existe y, a continuación, tratar de encontrarlos. Tenemos que librar cada situación de lo que es diferente y encontrar y documentar los patrones que se repiten. La diferencia de cada punto del espacio y el tiempo se expresa en cosas tales como las condiciones iniciales y las fuentes.

Si por ejemplo mañana nos enteramos de que las "leyes de la gravedad han cambiado" o aplicar de forma diferente para diferentes objetos, no podemos tirar la física, se podría decir que nuestra ley anterior sólo fue efectiva, "local" y profundizar la ley que describe este cambio de nuestro local de la efectividad de la ley. Podríamos, sin embargo, postular un origen que afecta a los fenómenos que observamos. Un caso análogo al de la última es el fenómeno de la materia oscura - la consideramos como una fuente desconocida de la gravedad o consecuencia de una modificación de la ley de gravitación.

De hecho, esto sucede todo el tiempo en toda la historia de la ciencia, pero principalmente a través de la atención a diferentes escalas - hemos encontrado diferentes leyes que se aplican para el caso de un átomo y que de un objeto macroscópico. No nos dicen que no son sólo leyes, hemos formulado una teoría unificada llamada mecánica cuántica.

Sin embargo, lo más sorprendente es que cada vez hasta ahora, hemos sido capaces de encontrar una nueva ley de unificación más y más fenómenos y se ha conseguido reducir de nuevo y de nuevo la cantidad de tipos de fuentes y condiciones iniciales (aunque teniendo más y más información específica sobre la situación). Esto es lo que encontramos, no hay casi ninguna explicación.

Sin embargo, hay algunas reservas hacia el increíble poder de la física-leyes-método. Esto se deduce del hecho de que, desde un cierto punto de la exactitud en el mundo microscópico, no hemos logrado encontrar algún tipo de patrón en los resultados. Nuestra incapacidad para predecir esta cierta precisión de los resultados se refleja en la naturaleza estadística de la mecánica cuántica y puede ser también el final de limitar a la esfera de las leyes de la física.

El último comentario es de que sería necesario para explicar de alguna manera las fuentes y las condiciones iniciales - ¿por qué en el final del espacio y el tiempo son realmente diferentes en diferentes puntos. Este es un acertijo principalmente discutido en la ciencia tratando de abarcar la totalidad del espacio y del tiempo, de la cosmología. Y sinceramente, nadie sabe realmente si el método científico puede, incluso, en principio, responder a las preguntas del tipo ¿por qué el mundo es como es. Sin embargo, suponemos que el mundo en que nuestros ojos se siguen para obtener organizada en más y más amplia y enredados patrones por más y más teorías unificadas con más y más particularmente dispuestos fuentes y configuraciones.

2voto

livinggourmand Puntos 48

La Navaja de Occam y la Observación son las razones. Las propiedades de las leyes de la física que usted menciona se llama la Homogeneidad y la Isometría del Espacio, y son los dos elementos clave en el Principio Cosmológico, que simplemente establece que el espacio es el mismo en todas partes, y no importa donde vayas, las cosas van a ser siempre el mismo. Este es, por supuesto, en una gran escala, pero los Cosmólogos han motivado cómo esto conduce a las leyes de la Física siendo el mismo en todas partes. Pero a pesar de que la única manera de probar esto es para realmente salir de una medida, ¿por qué se suelen celebrar la noción de que las leyes de la Física son las mismas en todas partes como un axioma? Simplemente porque es simple! La complejidad es la belleza. La Navaja de Occam estados que la hipótesis de que debe ser elegido es el más descriptivo con el mínimo de piezas móviles/hace menos de supuestos. Si estábamos demasiado tome las leyes de la Física a ser diferentes en todas partes, no sólo tendría que hacer obtención de evidencia para la teoría increíblemente difícil ( por lo tanto más difícil (dis)demostrar ) se abre aún más complejas fórmulas de la Física, que puede a su vez ser más complicada, especialmente para una hipótesis como esa. Es mucho más rápido y fácil para nosotros tomar la simple hipótesis y obtener evidencia a favor o en contra de la viabilidad.

0voto

sure Puntos 556

Este es el llamado "principio de uniformidad". Básicamente, se establece que las leyes de la física son las mismas en todas partes en el espacio y el tiempo. Ahora, ¿por qué deberíamos creer en tal principio ? He pensado un poco sobre eso, y aquí está mi razonamiento.

Vamos a definir dos "tipos" (en el sentido de la lógica) de los "objetos". Llame pobject, cualquier objeto físico puede ver, tocar, o interactuar con. La existencia de pobjects es "concreto" o explícita, si lo desea. Llame a la estructura, las leyes que rigen estos pobjects, que es, lo que limita ellos y, específicamente, su cambio.

Una tabla como la llamamos nosotros (supposely compone de lo que llamamos átomos y así sucesivamente) es de pobject tipo. Usted mismo se de pobject tipo demasiado. Ahora, las leyes de la física (es decir, el principio de la inercia o la segunda ley de $F = ma$) son de tipo estructural : cualquier pobjects está limitado por ellos y, en cualquier caso, necesitamos un pobject a expresarlas y a ver algo que no es trivial sucediendo). Básicamente, una estructura es lo que codifica el potencial de "cambio" o la dinámica en el mundo (el entramado de relaciones entre pobjects), mientras que un pobject es algo que efectivamente los cambios (es decir, interactúa con otros pobjects) y cuya di cuenta (no potencial) cambio se ve limitada por esta estructura.

Ahora, llamada principio de la estructura la siguiente : existe un atemporales y trascender la estructura de que las restricciones de pobjects y de sus interacciones, con el fin de hacer del mundo un lugar coherente.

La pregunta es, ¿por qué debemos creer en el principio de la estructura ? Porque el mundo es un lugar coherente, y parece que existe una legislación restrictiva y que la rigen.

Ahora suponiendo que creemos en este principio, podemos demostrar que el principio de la uniformidad (leyes de la física son las mismas en cualquier lugar y en cualquier momento) es creíble ?

Simplemente, sí. Si el principio de la uniformidad es cierto, entonces no existe una estructura que se realiza en todo el universo y de que las restricciones de todos los pobjects en su interior. En particular, si las leyes de la física se encontró tienen una dinámica, luego por el principio de la estructura, no debe existe algún tipo de estructura de gobierno de esta dinámica que ahora puede ser visto como un pboject, el primer ser atemporal. Por lo tanto, a menos que usted crea que existe una recursión transfinita (es decir, cada estructura que encontramos en la naturaleza es dinámica y que se regirá por otro dinámico de la estructura, hasta el infinito), no deben existe un rango donde esta jerarquía se detiene, y por lo tanto, el principio de la homogeneidad mantiene.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X