宇宙学：20世纪30年代和20世纪40年代的方法论辩论（一）
有时，哲学推动科学。 1932-48之间的宇宙学提供了一个很好的例子，明确的哲学考虑因素在其发展至关重要的时间内导演了现代科学的演变。 以下文章详细展现了宇宙学思考的哲学方面，从一般相对论宇宙学的历史发展的简短草图开始，直到1932年。在此之后，介绍了哲学辩论中的历史参与者，以及他们竞争的基本思想。职位。 然后通过直接关注参与科学家和哲学家的论据来密切探讨辩论的关键阶段。 最后，哲学辩论的结论阶段，即宇宙稳态理论的出现，在波普尔科学哲学的发展中，提出了宇宙的发展。
1.简介
2.引入辩论
2.1爱因斯坦的一般相对论理论
2.2哈勃扩大宇宙
3.宇宙学及其哲学
3.1相对论宇宙学：大多数哲学
3.2 Milne的哲学挑战
3.3运动相对论 - 替代宇宙
4.伟大的宇宙学辩论开始：1933-1934
4.1 Dingle的第一次攻击
4.2两种不同意Milne的方式
4.3 Milne使哲学改进
4.4一个主要的哲学问题：是什么让科学理论“好”？
4.5如何在理论和哲学中选择？
5. MILNE的1935-36方法的胜利。
5.1 Mccrea，Walker和Robertson采用Milne的方法
5.2但埃丁顿嘲笑.....
6.丁格尔的结局
6.1现代毒蕈列？
6.2丁格勒是“真正的信徒”
6.3从一开始就是错误的
6.4辩论非常公开
6.5反击
6.6最酷的声音
7.风暴之间的平静
7.1两个平等的竞争对手
7.2理论的起源和演变
7.3 Milne的最终成功
8.稳态宇宙学
8.1邦迪的哲学起源
8.2进入popper
8.3但它到底是milne
8.4宇宙原则返回
8.5一个popperian结论
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1.简介
20世纪30年代和20世纪40年代，本世纪最受欢迎的哲学辩论中最受欢迎的哲学辩论之一。 在辩论的高峰期，1936 - 37年，英国的许多最杰出的科学家以及几个领先的科学哲学家，已经公开参与了自己。 他们的争论，攻击和反驳在许多领先的科学期刊中，包括一项特别版的最重要的一般科学期刊，自然，完全致力于哲学论证和反驳。
方法论是辩论的核心问题，尽管中文问题也出现了，特别是那些通过新的宇宙理论和观察抵御宇宙的实际现实的问题。 但最终，方法论是大多数参与者的真正山谷。
在底部，辩论中只有两个相反的立场，每个职位包括两点姿势。 一方面是那些主要在自然科学的实验方面的根源。 对他们来说，有一个且只有一个合法的科学方法。 理论建设，他们相信，涉及两个紧密联系的步骤。 首先，一个人从经验观察开始，即从测量，操纵，实验中，其结果对人类感官显而易见; 这是经典的经验主义认识论。 然后，观察结果会建议通过进一步的经验测试来检查可能的假设。 当收集有关假设的足够数据时，可以进行逻辑泛化，从而产生理论; 这是经典的融合逻辑。
反对这些归纳 - 经验主义的科学家是那些根源大多在自然科学的理论方面，大多数特别是数学物理学的人。 对他们来说，还有另一个，更逻辑上的声音，方法构建理论。 首先，可以以任何方式生成假设，尽管最多的人认为想象基于非常一般的，非常合理的概念的假设 - 宇宙的物理过程具有简单的数学描述，例如 - 是最佳的开始; 这是经典理性的认识学。 一旦产生假设，严格的分析推理可用于预测观察; 这是经典的扣除主义逻辑。 举行这种观点的科学家被称为假期扣除者; 他们关于假设发电和演绎预测的观点，每个人都强烈反对归纳 - 经验主义者。
部分争议可能被阐述，宇宙学是一种新的科学，新科学方法论在科学史上并不罕见。 然而，这种情况是罕见的，这种情况是致力的，有时甚至苦涩，都是哲学争议。 争议的另一个原因在于宇宙学是一种数据匮乏的科学：观察是艰难的，罕见的是，他们经常必须通过精心制定的理论操纵和矫正来进行意义。 对于数据结果的缺乏，科学家必须依赖哲学论证来巩固他们关于如何完成科学工作的看法。
必须指出辩论的一个最终特征。 参与者几乎是普遍的科学家，而不是哲学家。 然而，这不会影响哲学思维的水平; 这些科学家们很好地了解他们的哲学，他们掌握了哲学的武器和抗辩，技巧很棒。 最后，他们今天认识的科学的辩论形状宇宙。
简要介绍在争论的宇宙学历史中，这将是有用的。
2.引入辩论
由于大约有1700年关于宇宙的性质和结构的理论，从牛顿理论中得出，特别是他的引力理论，被用来解释天体及其系统的行为。 牛顿的理论假设一种力量 - 在材料体上作用，可随时在被动，惰性的三维空间的惰性'容器'内移动。 身体，路径和空间本身举例说明了欧几里德的经典几何形状。 所有这些功能都随着爱因斯坦的一般相对论的公布而改变了1915-17。
2.1爱因斯坦的一般相对论理论
爱因斯坦旨在完全取代牛顿的重力理论。 在爱因斯坦的观点中，重力不是一个独立于空间“容器”的力量; 相反，引力产生作为空间的曲率（和时间，其必然连接到新理论中的空间），这意味着几何形状和重力和天文学行为都密切相关。 例如，在太阳附近的几何结构，曲率，间隔的曲率自由地改变，这表达了作为彗星或卫星等进入轨道体的增加的速度。 直接，对爱因斯坦理论的一些令人费解的结果是宇宙的几何形状不再被视为欧几里德。 虽然存在几种不同的空间几何形状的候选人，但是没有知道是正确的。
首先没有认识到，相对论的一般性化理论可以作为单一，整个个体对象应用于宇宙，从而产生新的宇宙理论，一个完全不同于其前辈。 虽然所涉及的数学是极其困难的，但是，两个解决方案，一个由爱因斯坦自己，另一个由荷兰天文学家Willem de Sitter在1917年的短时间内生产。不幸的是，两个解决方案预测的宇宙是极端的：爱因斯坦的宇宙会密集包装，而De Sitter本质上是空的。
显然，天文学家所观察到的宇宙并不符合任何一种解决方案提供的描述，这是许多人发现令人不安的事实。 此外，即使弗里德曼和lemaître均发出替代方案，也没有额外的解决方案，它们仍然是未知和不受注意的）。 对于近12年来，新的宇宙学似乎无处可行。 然后在加利福尼亚州的哈博尔斯·帕尔马尔公开了他对宇宙多普勒班次的惊人观察，朝着来自最遥远的星系的光的颜色转向红色。
2.2哈勃扩大宇宙
大多数宇宙主义者 - 哈勃本人的有趣例外 - 来到了立即结论，即红班只能意味着宇宙正在扩大。 紧邻理论家能够将扩展解释为时空几何形状的连续变化，这是通过普遍的相对论理论彻底占据。 在几十多年的停滞不前，面对宇宙的两个型号之间的微薄选择，哈勃的观察结果刺激了理论家在建造新模型的建设中，每次竞争与另一个竞争。
最终，它是比利时天文学家GeorgesLemaître的一个扩张理论，是被接受的三阶段宇宙。 Lemaître的模型在英国科学协会特别会议结束时公开宣称，一般于De Satter才能纠正，1931年10月31日。现代科学宇宙正式出生; 由于其在爱因斯坦的相对论的背景下出生，新的宇宙学迅速而广泛地称为相对论的宇宙学。 这种宇宙学的模型最着名的是，吹入一个气球的气球涂有斑点来代表星系。 随着时间的推移，模型的球形空间（球囊）的半径增加，从而降低了空间（球囊的皮肤）的曲率，并增加了点之间的距离。
虽然宇宙主义者来自欧洲和美国以及英国，但大多数理论宇宙中的工作都在伦敦，剑桥和牛津举行。 美国人哈勃，托尔曼和罗伯特森在帕萨迪纳的Caltech工作，但经常在英格兰; 而且大多数欧洲和英国工人一次骑行帕萨迪纳。 来自比利时的荷兰和Lemaître的De Matter，在英格兰度过了重要的时期，德国工人都有各种各样的德国工人。 因此，即使宇宙学在整个西方世界都在完成，其主要集中点也是英格兰; 我们的重点是如下措施将是一样的。
3.宇宙学及其哲学
因为它代表了从先前科学思想的那种激进的偏离，所需的相对论宇宙学需要解决其哲学支撑，特别是在其方法论方面。 “这是如何进行的新科学是如何进行的？”这是一个引人注目的问题。 但是，当然，方法总是与形而上学和认识论相关联。 显然需要一个完整的哲学讨论。 它很快就足够了：在不到一年的跨度范围内，在两个哲学上反对营地之间发生了积极的辩论。 辩论需要近二十年来达到其全部决议。 但是，在解决方案中，宇宙学在共识的形而上学和认识论的背景下已经哲学认证了其方法。 然而，在进入辩论的细节之前，应注意几个一般点。 让我们转向辩论的起源的细节。
3.1相对论宇宙学：大多数哲学
首先，大多数科学家的宇宙学思考 - 包括Eddington，De Sitter，Robertson，Tolman，Tolman和他们的同事 - 已经背叛了一个相对未审查的，并且显然是未经关注的哲学观点集群：在形而上学侧，他们持有适度的解释性现实主义 - 如果所接受的理论引用的理论x，则x是可接受的，作为真正的物理实际物体; 对于这种形而上学姿态，耦合了一种方法，该方法表现出一种经典的归解经验主义 - 科学知识，由各个经验观察组成的概括构成。 但这种观点的观点没有长期淘汰。 1932年7月初，在相对论宇宙中的九个月后，在英国协会会议期间成为共识，牛津天体物理学家E. A. Milne在大自然中发表了一篇简短的文章，直接袭击了目前的哲学宗旨，提出了他们的替代品通过一个新的观点群，一个是一种激进的新科学，它被声称到底栖。
3.2 Milne的哲学挑战
Milne的形而上学观点是基于实证主义，特别是在运营中的实力：只有这些物质可以通过一些观察程序或操作直接揭示的物体，或者在真实中被计算。 因此，对于MILNE，现实不包含通常的相对论宇宙学，引用“弯曲空间”，“扩展空间”甚至“四维时空”，仅仅因为这些实体都无法操作。 Milne认为'你看到的是你得到的东西'; 由于无法观察到各种几何形状的“弯曲空间”，因此空间就像它看起来 - 欧几里德一样。 以同样的方式，宇宙的扩展是真正的扩展 - 每个星系彼此退回 - 不仅仅是曲率几何形状的变化，就像它的相对主义者一样。 此外，代替相对论的宇宙学的归纳经验主义，米尔恩选择了一个悬垂的作用理性主义。 宇宙主义者，Milne认为，被梦想着梦想任何和所有可能的宇宙模型，然后推断出什么，如果有任何可观察的后果遵循他们的假设。 假设可以基于任何事情，尽管MILNE认为，某些非常一般的理性原则来自审美信念的审美秩序和规律性将是最富有成效的。 他的“宇宙原则”，即宇宙中的每个宇宙家都应该仔细探讨同样的宇宙，是这种思想的主要例子。 后来，邦迪将在更普通版的Milne的原则上发现稳态宇宙，他称之为“完美的宇宙原则”
3.3运动相对论 - 替代宇宙
Milne的宇宙学哲学伴随着密切相关的宇宙学模型，运动相对论，所谓的，因为它紧密与爱因斯坦特殊的相对理论的运动学联系起来。 在爱因斯坦的特殊理论中，运动学尤其涉及试图测量相对于自己在系统中移动的物体行为的测量。 根据Milne的理解，这些测量只能由观察者使用光或其他电磁辐射之间的信号传导，使用时钟来定时信号。 最终，所有测量 - 均匀的空间和速度降低到时刻信号从一个观察者到另一个观察者。 这种测量思想代表了以前的想法的革命性化，并为这个原因持有哲学兴趣。 也有实际的后果。 随着邦迪后来，“Milne的想法将直接带到雷达速度枪！”
Milne的运动相对论及其潜在的哲学立即带来仔细审查，更不用说争议。
4.伟大的宇宙学辩论开始：1933-1934
Eddington是第一个攻击Milne的观点的观点。 在1932年底在哈佛达举行的一系列讲座中，并在新的一年中发表了扩大宇宙，Eddington否认了运营主义和假期 - 扣除的疗效，而且不仅为辩护的解释性现实主义而辩护，而且加强了他的同学立场是男性的：相对论宇宙学的理论实体不仅仅是合理的，他们非常有必要了解宇宙，即没有他们，宇宙学知识基本上是不可能的（Eddington 1933，第19页）。
4.1 Dingle的第一次攻击
据埃丁顿的本体主义英雄主义，少数人会甚至甚至; 然而，在对抗Milne的斗争中的认识论和方法论主义性并不罕见。 在这个方面的主要英雄在米尔恩的袭击方面是赫伯特·丁格尔，一个备受推崇的天文物理学家，然后 - 皇家天文学会秘书。 Dingle的初始Foray出现为对Milne首次详细介绍运动相对性的回应（Milne 1933）。 声称后，虽然运动相对论在其数学形式主义或可观察的后果中与相对论的宇宙学没有差异，但是丁格尔断言，另一方面，它邀请了特别批评，因为它放弃了“基本原则”科学方法“，即”牛顿的诱导原则“（Phenomena）（Dingle 1933，第178页）。 丁格尔永远不会在他对Milne的假期扣除主义的袭击中致力于抨击，始终拒绝这种方法，甚至是由真正科学接受的可能候选人。
Dingle的文章随着重要的美国宇宙医生H. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. P. Roberative。 Robertson侧重于Milne的悬垂式推示主义，并指出运动相对论的宇宙学原理作为先验规则，而不是作为经验概括，其在相对论宇宙中的地位。 Robertson否则并没有特别接受Milne的理论，限制了自己的评论，表明，在可以比较的情况下，在物理内容中显然类似的运动相对论和相对论宇宙。 由于我们不久，罗伯逊的后期工作强烈倾听，这对Milne的理论显然漠不关心。
4.2两种不同意Milne的方式
从一开始，宇宙科学家对米尔恩理论的物理内容及其潜在哲学的看法不同。 丁格尔不喜欢Milne的方法，但发现理论本身并不多的兴趣。 Robertson最初同意丁格尔，但在短时间内，心脏的变化很大。 Eddington不喜欢这个理论和理念，从典型的，即相对论的宇宙学及其主流哲学中发现它们太偏不变。 年轻的宇宙学家，如麦维特和麦克法雷，分别是埃丁顿和惠特克的学生，很快加入了磨损。 McVittie最初发现了运动相对论的物理学相当有趣，并且与相对论宇宙学的物理学（McVittie 1933b）的物理学相比。 但Milne的哲学是别的; 严格的经验主义McVittie早些时候透露（McVittie 1933a）让他同样对Milne的理性主义和他的假期扣除主义的同样不满。
McCrea的言论是最受欢迎和有利的（Kermack和McCrea 1933）。 虽然他认为Milne的运营主义的弯曲和扩大空间的批评都有很少的进口，但Mccrea是第一个注意到Milne严格的运动解决方案的宽容和优雅对宇宙的出现问题的影响。 由于寻找这种解决方案的杂志多年来（McVittie 1931），Mccrea表明Milne的机制应该被认为是相对论宇宙学的一部分（Kermack和Mccrea 1933 p。529）。
显然，最近赢得了关于相对论宇宙的共识及其哲学已经溶解于对Milne及其方法的混乱和争议。
4.3 Milne使哲学改进
在明年左右，Milne使努力努力阐明运动学相对论的物理学和哲学，开始，哲学的哲学。 10月，Milne致辞哲学协会，不仅具有他的哲学观点，还提供了明确和详细的分析，也是他们的历史，他声称，延伸回到洛克和休谟（Milne 1934a）他对两个反对方法的描述 - 归纳经验主义与伪劣专业主义 - 卸下主义 - 非常清晰，有用：
严格来说，物理学没有哲学。 它有方法......现在理论物理学的方法似乎可降低两种物种，从概念开始的方法和从观察到的事物开始的方法。 ......从概念开发了一个主题时，概念在几何形状的原理中发挥了术语的一部分...... 这些概念是未定义的，因为由他们是受试者的命题管理。
Milne对公理化的承诺在这里是值得注意的。 它是基于他之前对白头和罗素的工作的钦佩（relsther 1970）; 一旦Milne发起，才能在宇宙学中对宇宙学的公理化的承诺将是许多工作的持久的标志，包括罗伯逊和沃克。
在这个地址三周后，Milne在皇家天文学会的月度会议上发表了相关主题。 他的要点是，由于他们的概念可以在他们所推断的观察中兑现的概念所兑现的概念所不同。 Eddington对Milne的争论进行了强烈的例外，以响应的响应声称，运动相对论和相对论宇宙在他们的本体中的不同之处在于它们的后果。 Eddington特别关注的间隔几何形状的差异，每个理论归因于世界。 对于Eddington和他的同事，引力和时空几何的等同性是真实的现实，是物理世界的一个特征，就像太阳和卫星和星星一样真实。
4.4一个主要的哲学问题：是什么让科学理论“好”？
Milne没有它。 在下个月的观测所 - 皇家天文学会的非正式月刊 - 他将埃丁顿和他的理论 - 真实主义的同事负责完成，结论是“当他们对现象的预测有所不同时，”理论简单地不同“; 最重要的是，“这种比较方法避免了对距离分配，世界几何形状，投影方案等的所有参考（Milne 1934b）。 换句话说，在宇宙学中避免了形而上学; 空间，时空，几何等被拒绝作为科学的现实，通过引用简单地替换，仅仅是对观察。 据Milne的说法，唯一的现实是可以在观察者中报告关于光信号和时钟的观察者。
