物理学的结构主义（一）
1.其他结构主义
2.常见的特征
3.理论术语的问题
3.1一个例子
3.2结构术语问题解决方案
3.3测量问题
3.4测量和近似
4.减少问题
4.1理论之间的减少关系
4.2减少和不允许的性
4.3 Ludwig的账户
4.4 SNEEED的帐户
4.5 Scheibe的账户
5.三个结构主义计划
5.1 SNEEED的计划
5.2 Ludwig的计划
5.3 Scheibe的计划
5.4三个结构主义计划之间的相互作用
6.摘要
参考书目
学术工具
其他互联网资源
相关条目
1.其他结构主义
术语“结构主义”与不同的含义一起使用，因此似乎是适当的，提到其他“结构主义”并解释物理学中的结构主义如何与他们有关。 如果您检查维基百科的入境“结构主义（消歧）”，您将获悉，11个不同领域有一系列“结构主义”，包括：
语言学[F. De Saussure（1857-1913）]，
人类学[C. Lévi-Strauss（1908-2009）]，
数学[N. Bourbaki（1935-），集体假名]，
科学哲学[J. D. Sneed（1938-），W.Stegmüller（1923-1991）]。
在这里，我们提到了一些突出的括号代表。 各种类型的结构主义在各自的学科中享有普拉上的结构普遍定罪，但乍一看他们表现出很少的相似性。 然而，不同的结构主义之间存在联系和相互影响。 它超出了此条目的范围，以更详细地检查这些影响。 对于人类学和数学结构主义之间的关系，请参阅Aubin（1997）。 如上所述，我们将理解“物理学的结构主义”作为“科学哲学结构主义”的特例。 与数学结构主义有密切的关系，我们将在本入口的主要部分更详细地讨论。 为了说明这些联系，我们只提到Stegmüller（1979A）的完整标题：理论的结构主义观点，物理科学中的Bourbaki计划的可能模拟。
有一个着名的Heinrich Hertz声明（1857-1894），可被视为物理学哲学中结构主义的早期宣言：
我们构成了自己的图像或外部对象的象征; 以及我们给予它们的形式是，思想中的图像的必要结果始终是所描绘的东西的必要内容的图像......我们这里的图像是我们的东西的概念。 随着事物，他们在一个重要方面都在一致，即满足上述要求。 为我们目的，他们不必符合任何其他尊重的事情。 事实上，我们不知道，我们没有任何知识的方式，除了在这个基本方面，我们的事物的概念是符合它们的概念......相同对象的各种图像是可能的，并且这些图像在各种方面可能不同。 （赫兹[1894]（1956），1 FF。）
毫无疑问，赫兹的照片构想对许多当代和随后的学者进行了影响，例如Ludwig Boltzmann（见Hüttemann2009），David Hilbert（见专业1998），Ludwig维特根斯坦和维也纳圈（见专业1985年）。 对于G. Ludwig中的图形隐喻的回声，请参阅下面的5.4节。
现在，我们正在采取中期平衡，“物理学的结构主义”是一个主要在20世纪的知识运动的一部分，而其他结构主义相比，代表了一个相当迟的贡献。
2.常见的特征
前导码中提到的三个程序共享以下特征和定罪：
科学的骚乱需要一种不同于科学理论本身就业的形式化。
结构性计划产生了对特定理论的合理重建的框架。
正规化的核心工具是Bourbaki的“结构种类”的概念，如Bourbaki（1986年）所述。
要描述的理论的重要特征是：
数学结构
理论的经验声明
理论术语的功能
rôle近似
理论的演变
秘密关系
3.理论术语的问题
在其他方面，物理理论T在某些概念方面制定的一组法律中。 但是，当考虑到T和概念的法律获取其内容时，出现了一个明显的循环，因为每个人似乎从另一方获得内容 - T的法律从制定法律的概念中获取他们的内容，而概念通常是“介绍”或“定义”由一群法律整体。 可以确定，如果可以独立于理论t引入概念，则不会出现圆形。 但通常，每个物理理论T都需要一些无法在不使用T的情况下定义的新概念（我们称之为“T-理论概念”）。 是关于法律和T-理论概念的明显循环问题？ 一些例子将有助于我们评估威胁。
3.1一个例子
例如，考虑经典粒子力学的理论T. 为简单起见，我们将假设基因概念，例如粒子的位置，它们的速度和加速度被独立于理论作为时间的函数给出。 T的中心陈述是牛顿的第二律，F = MA，这尖叫声称施加在粒子上的力的SUM F等于其质量m乘以其加速a。
虽然我们通常认为f = ma作为经验断言，但有一种真正的风险，它仅仅是一个定义或在很大程度上传统的性格。 如果我们认为仅仅是“产生加速度”的力，那么力F实际上由等式f = ma定义。 我们有一个经过一些给定的加速度A的粒子，那么F = MA只是定义F是什么。 法律根本不是经验测试的断言，因为所定义的力不能不满足F = MA。 如果我们以通常的方式定义（惯性）质量m |，则问题变得更糟。 现在我们使用一个等式f = mA来定义两个数量f和m。 给定的加速a，最多指定比率f / m，但不会单独为f和m指定唯一值。
在更正式的条款中，出现问题是因为我们引入了力量F和Mass M作为其他理论而非赋予理论术语。 这一事实还提供了逃避问题的逃脱。 我们可以为简单的动态添加额外的法律。 例如，我们可能要求所有力量都是引力，并且质量M上的净力由所有引力的总和f =Σifi给出由于宇宙的其他群众的群众的所有引力，而达到牛顿的反向平方的重力。 （法律声称，由于引力质量MGI吸引质量I引起的力Fi是Gmgmgiri / R3i，其中Mg是原始体的引力质量，Ri源自原始机身的质量载体，G的位置载体引力。）为我们提供了F的独立定义。类似地，我们可以要求惯性质量m等于引力质量mg。 由于我们现在具有独立访问F，M和在F = MA中出现的每个术语，因此法律是否获得是偶然的，不再是定义问题。
然而，可能出现进一步的问题，因为当F = MA被置位时隐含地调用的另一个理论术语。 默认地假设加速A与惯性系统相比测量。 如果相对于不同的参考系统测量加速度，则获得不同的结果。 例如，如果与用均匀加速度A移动的系统测量，则测量的加速度将是'=（a-a）。 在惯性帧中的重力力不受引起的身体将服从0 = ma，使a = 0。 加速框架中的相同身体将具有加速a'= - a并由-ma = ma'控制。 问题是，术语-MA表现得像引力; 其幅度与体的质量m成比例。 因此，均匀加速的参考系统中的重力自由体的情况与自由落体中的均匀引力场中的身体无法区分。 理论下降再次威胁一次。 鉴于动议我们如何了解给我们的情况？[1]解决这些问题需要对各种T型理论概念，惯性质量，重力质量，惯性力，重力，惯性系统和惯性系统之间的关系进行系统研究。加速系统及其如何在理论T的相关法律中。
在几乎所有基本物理理论的制定中出现了类似的问题。
3.2结构术语问题解决方案
有各种方法可以应对这个问题。 人们可以尝试将其揭开作为伪问题。 或者一个人可以试图接受这个问题作为通常的科学作品的一部分，尽管没有以清洁的方式哲学家想要它。 然而，结构性方案同意这是一个不普遍的问题，可以解决和设计元理论机制来实现其解决方案。 他们进一步致意将理论T的词汇分为T-理论和T-NOR-理论术语，后者正在理论之外提供。
3.2.1 SEEED的解决方案
在SNEEEDEAN方法中，通过使用存在量化的T-理论术语（即，“RAMSEY句子”为T），制定了该理论的“经验要求”。 在上面的例子中，牛顿的引力法将被重新制定为：“存在惯性系统和常数G，Mi，Mgi，使得对于每个粒子的产物其加速度的产物等于上述引力的总和。” 这消除了圆形，但留下了内容的问题。 这里的结构主义者àlasneed会争辩说，理论t'的经验要求必须包含理论的所有法律以及称为“限制”的高阶法律。 在我们的示例中，约束将是诸如“所有粒子具有相同的惯性和引力质量并且引力常数在理论的所有模型中具有相同的值。” 因此，该理论将获得更多内容并变得不受空置。
3.2.2 Ludwig的解决方案
虽然Ludqig的Meta理论框架略有不同，但他的解决方案的第一部分基本上等同于上述一部分。 另一方面，他提出了一种更强的计划（“物理理论的”公理基础“），其通过考虑由明确定义消除所有T-理论概念的理论T的等效形式T *而进行。 这似乎与较旧的理论术语的结果差异，但是仔细检查消除了明显的矛盾。 例如，“质量”的概念可以在仅处理机械系统的单轨道的理论中不可定义，但在包含该系统的所有可能轨道的理论中可定义。
然而，为了制定真实理论的公理基础，而不仅仅是玩具模型，是一种非琐碎的任务，通常需要一两本书; 查看Ludwig（1985,1987）和Schmidt（1979）的例子。
3.3测量问题
这两个程序都解决了如何从给定的一组观察数据集确定理论术语的扩展，例如数值的进一步问题。 我们将称之为“测量问题”，不要与量子理论中的众所周知的测量问题混淆。 通常，测量问题没有唯一的解决方案。 相反，理论量的值只能在一定程度的不精确和使用辅助假设内测量，这虽然是合理的，但是不确定地确定。 在上述牛顿示例中，一个人必须使用辅助假设，即颗粒的轨迹是两次可差的，并且可以忽略除了引力之外的其他力。 最近对SNEED中的测量问题解决方案的批判性检查，其中包含来自天文学的详细示例，参见Gähde（2014）。
3.4测量和近似
不精确和近似的特征在结构性计划中扮演着突出的Rôle。 在测量问题的背景下，不精确似乎是理论的缺陷，其阻碍了理论量的精确确定。 然而，在理论的演变和向新的和“更好”的理论的过渡的背景下，不精确和非唯一性是至关重要的。 否则新的理论一般不包括旧理论的成功应用。 例如，考虑开普勒的行星运动理论转变为牛顿和爱因斯坦的理论：牛顿成力理论和一般相对论用更复杂的曲线更换开孔椭圆。 但这些仍然应该与旧的天文观测结果一致，只有他们不完全符合开普勒的理论。
4.减少问题
4.1理论之间的减少关系
结构性计划的一部分是各种际际关系的定义。 在这里，我们将专注于“减少”的关系，该关系在哲学话语中发挥着重要的Rôle，并且在物理学家的工作中，尽管不是在这个名字下。 考虑一个由更好的理论t'取代的理论t。 一个人可以使用T'才能理解T的一些成功和失败。如果存在某种系统的衍生T作为在T'内的近似的方式，则T被“减少”到或通过T'。 在这种情况下，T是成功的，在那里它是一个很好的近似，它是成功的。 另一方面，在T'仍然成功的情况下，但是t的近似值差，T会失败。 例如，应获得经典力学作为与光速相比的速度相比的相对论力学的限制情况。 这将解释为什么经典机制是，并且在小速度的情况下仍然成功地应用，但是对于大（相对）速度而失败。
如上所述，对不同理论之间的这种减少关系的调查是理论物理学家的每一项工作的一部分，但通常他们不采用一般的减少概念。 相反，根据所考虑的情况，他们直观地决定必须计算或计算。 在这里，结构主义者的工作可能导致物理学中的更系统的方法，尽管尚未存在普遍接受的，但减少的概念尚未存在。
4.2减少和不允许的性
另一方面是在全球物理学发展的全球图片中减少的Rôle。 大多数物理学家，但不是全部，倾向于将他们的科学视为以持续的方式积累知识的企业。 例如，他们不会说经典力学已经反驳的是相对论的力学，而是部分澄清了相对论的力学，其中可以安全地应用经典力学和何处。 这种哲学家和科学历史学家的理由挑战了物理学的这种观点，特别是由T.Kuhn和P.Fyerabend的着作。 这些学者强调了减少理论T和减少理论T'之间的概念不连续性或“不可允许的”。 减少的结构性账户现在打开了讨论这些问题的可能性较少的非正式水平。 此讨论的初步结果取决于特定程序。
4.3 Ludwig的账户
在Ludwig的着作中，没有直接参考即个常任的论文和相应的讨论。 但显然，他的方法意味着这篇论文最为彻底的否认。 他的减少关系由两个称为“限制”和“嵌入”的跨理论关系组成。 他们有两个版本，精确和近似。 他们的一部分定义是T“的非学术词汇的详细规则，以至于T.因此，至少在非理论水平上，以定义为例。 然后将问题转移到表明某些有趣的减少病例，其在不可允许的情况下讨论，适合Ludwig的定义。 不幸的是，他在Ludwig（1987年）中只提供了一个广泛的制作的减少的例子，即热力学与量子统计力学。 理论术语的不可允许性可能更容易地以Ludwig的方法纳入，因为它可以追溯到T和T'的法律之间的差异。
4.4 SNEEED的帐户
不可掩盖性与Sneedean减少关系之间的关系在某种程度上讨论了Balzer等人。 （1987年，第六章）。 作者认为，作为各个理论的潜在模型之间的某种关系，考虑确切的减少关系。 对物理实际示例的更有趣是近似版本，其通过潜在模型类上的经验均匀性的子类作为“模糊精确减少”而获得。 Kepler-Newton案例被讨论为近似减少的一个例子。 对不可掩盖性的讨论遭受臭名昭着的困难，即将这样的概念解释为“视为保留翻译”。 荟萃数学的插值定理有一个有趣的应用，从而产生粗略地说，（确切的）减少意味着翻译。 然而，这种结果的相关性质疑在Balzer等人中。 （1987,312 FF）。 因此，讨论最终结束了不确定的，但作者承认在减少/减少理论的成对的情况下的不同程度的频谱的可能性。
4.5 Scheibe的账户
Scheibe在他（1999）中也明确指的是Kuhn和Feyerabend的论文，并提供详细的讨论。 与其他两个结构型计划不同，他不提出固定的减少概念。 相反，他建议很多特殊的减少关系，可以适当地合并以连接两个理论t和t'。 此外，他通过广泛的现实生活案例研究进行，并考虑新类型的减少关系如果迄今为止所考虑的关系无法描述。 Scheibe承认，有不可允许的情况的情况，这使得在某些情况下难以找到减少关系。 作为一个重要的例子，他在一方面提及量子力学中的“可观察”中的“可观察”的概念，另一方面在古典统计力学中。 虽然各组观测集之间存在地图，但Scheibe认为这是一种不可掩盖性的情况，因为这些地图不是Lie代数同性恋，参见Scheibe（1999,174）。
总结，结构性态度能够讨论减少和不可掩盖性的问题以及先进水平的潜在问题。 因此，这些方法有机会在不同的物理学家和哲学家的不同阵营之间进行调解。
5.三个结构主义计划
在本节中，我们将更加密切地描述特定的计划，根源和它们之间的一些差异。
5.1 SNEEED的计划
5.1.1历史和一般特征
该计划对于制定“学校”的吸引学者和学生的形成是最成功的，他们采用了其特定问题的方法和工作。 因此，大多数结构性文献涉及Sneedean变体。 也许这也是部分的，也是由于只有SNEEED的方法旨在申请（并已被应用）到其他科学，而不仅是物理学。
虽然本书尚未翻译成英文，但在Bolinger（2016年）中可以找到更全面的科学哲学哲学历史根源的历史遗迹。 这本精灵书是扼杀（1971），它在与P. Supps，B.C.Van Fraassen和F. Suppe的模型 - 理论传统中呈现了Meta-理论传统的物理学理论。 德国哲学家W.Stegmüller（1923-1991）采用和推广了这种方法，参见，STEGMÜLLER（1979B），并进一步发展为他的门徒。 在早期，该方法被称为“非陈述观”理论，强调Rôle的理论工具，而不是语言分析。 后来这方面被认为是比原则问题更具实际重要性，参见Balzer等人。 （1987,306 FF）。 最近，H. Andreas（2014）和G.Schurz（2014年）提出了两个略微不同的框架，该框架可以调和Sneed的计划的语义和句法制剂。 然而，几乎排除的设定理论工具仍然是这个程序的特征风格特征之一，一个与其他程序明显地区分它的一个。
5.1.2 SNEED的计划的中央概念
根据莫林斯，在Balzer和Moulines（1996,12-13）中，Sneedean计划的具体概念如下。 我们通过简化的例子说明了这些概念，由Balzer等人启发。 （1987），基于由满足胡克定律的弹簧耦合的N古典点粒子的系统。 最近进入基本概念的介绍，另请参见H. Andreas和F. Zenker（2014年）。
MP：一类潜在模型（理论的概念框架。
[一个潜在模型含有一组颗粒，一组弹簧与它们的弹簧常数，颗粒的质量以及它们的位置和相互力量作为时间的函数。]
M：一类实际模型（理论的实证法）。
[M是满足系统运动方程的潜在模型的子类。 ]
⟨mp，m⟩：模型元素（理论的绝对必要的部分）
MPP：一类部分潜在模型（理论的相对非理论基础）。
[一个部分潜在模型仅包含时间的颗粒的位置，因为群众和力被认为是T-理论。]
C：一类约束（连接不同型号的条件和同一理论）。
[约束说相同的颗粒具有相同的质量，并且相同的弹簧具有相同的弹簧常数。]
