Filosofian ja empiirisen tieteen kohtaaminen Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 – Tieteiden talo, Helsinki Filosofian ja empiirisen tieteen kohtaaminen 16:15 Tervetuloa Jaakko Hintikka: Luonnonfilosofia kvanttiteoriassa ja kvanttiteoria luonnonfilosofiassa. Juha Himanka: Edmund Husserlin tieteen kriisistä. Avril Styrman: Suhteellisuusperiaate ja absoluuttinen samanaikaisuus. 17:50 Kahvitauko 20 min Ari Lehto: Periodin kahdentuminen: Metafysiikkaa vai empirismiä? Tuomo Suntola: Voidaanko fysikaalista todellisuutta kuvata ymmärrettävästi? Keskustelua illan teemasta

Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Voidaanko fysikaalista todellisuutta kuvata ymmärrettävästi? Tuomo Suntola  

Havainnosta todellisuuskuvaan ja ymmärrykseen todellisuudesta Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Havainnosta todellisuuskuvaan ja ymmärrykseen todellisuudesta Ymmärrys todellisuudesta ”Ymmärrys” havainnoista Metafysiikka, ontologia Todellisuuskuva Havainto Filosofia Luonnonfilosofia Perussuureet, olettamukset Matemaattinen kuvaus, malli Ennuste Tieteellisten väitteiden tulee läpäistä vaatimus julkisesta perusteltavuudesta ja koeteltavuudesta, eli niiden on kestettävä vertailussa todellisuuteen sekä tiedeyhteisössä käytävässä arvostelevassa keskustelussa.[9] Tieteellinen maailmankuva ei koskaan ole täydellinen: aina tulee olemaan kysymyksiä, joihin ei ole vielä löydetty tieteen menetelmien avulla vastauksia. Tieteen arvostelevalla menetelmällä voidaan kuitenkin muodostaa muuttuva ja kehittyvä käsitysjärjestelmä, jossa aikaisempia virheitä poistetaan ja löydetään entistä tarkempia ja paremmin todellisuutta selittäviä käsityksiä. Tieteen tekeminen edellyttää muun muassa rajanvetoa tieteen ja näennäistieteen välillä.[9] Maailmankuva on epätieteellinen silloin, jos se sisältää tieteellisen maailmankuvan kanssa ristiriidassa olevia väitteitä. Vaikka tieteessä ei olekaan ehdottomia takeita totuudesta, on ristiriitatilanteessa järkiperäisempää hyväksyä tieteen tulokset. Näin ei tule menetellä siksi, että ne välttämättä olisivat tosia, vaan siksi, että ne on saavutettu kriittisen ja julkisen menetelmän avulla.[9] Niiniluoto, Ilkka: Tiede, filosofia ja uskonto (1984) Niiniluoto, Ilkka: Tiede, filosofia ja maailmankatsomus: Filosofisia esseitä tiedosta ja sen arvosta. Helsinki: Otava, 1984. ISBN 951-1-08016-4. Fysiikka

Havainnosta todellisuuskuvaan ja ymmärrykseen todellisuudesta Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Havainnosta todellisuuskuvaan ja ymmärrykseen todellisuudesta Mitä – Missä – Milloin ? ( kg – m – s ) Aika ja avaruus syntyneet (jollakin todennäköisyydellä) yhtäkkisenä kvanttihyppäyksenä alkuräjähdyksessä. Avaruus laajenee kiihtyvällä nopeudella - ajan eteneminen riippuu paikallisesta liike- ja gravitaatiotilasta. Energia ilmenee massana tai säteilynä. Rakenteita ja niiden esiintymistodennäköisyyttä kuvataan aaltofunktiolla. Kvanttimekaniikan kuvaamassa mikromaailmassa muutoksia hallitsevat voimavuorovaikutukset, joita välittävät välittäjäbosonit. Ymmärrys todellisuudesta ”Ymmärrys” havainnoista Metafysiikka, ontologia Todellisuuskuva Havainto Perussuureet, olettamukset Matemaattinen kuvaus, malli Ennuste Tieteellisten väitteiden tulee läpäistä vaatimus julkisesta perusteltavuudesta ja koeteltavuudesta, eli niiden on kestettävä vertailussa todellisuuteen sekä tiedeyhteisössä käytävässä arvostelevassa keskustelussa.[9] Tieteellinen maailmankuva ei koskaan ole täydellinen: aina tulee olemaan kysymyksiä, joihin ei ole vielä löydetty tieteen menetelmien avulla vastauksia. Tieteen arvostelevalla menetelmällä voidaan kuitenkin muodostaa muuttuva ja kehittyvä käsitysjärjestelmä, jossa aikaisempia virheitä poistetaan ja löydetään entistä tarkempia ja paremmin todellisuutta selittäviä käsityksiä. Tieteen tekeminen edellyttää muun muassa rajanvetoa tieteen ja näennäistieteen välillä.[9] Maailmankuva on epätieteellinen silloin, jos se sisältää tieteellisen maailmankuvan kanssa ristiriidassa olevia väitteitä. Vaikka tieteessä ei olekaan ehdottomia takeita totuudesta, on ristiriitatilanteessa järkiperäisempää hyväksyä tieteen tulokset. Näin ei tule menetellä siksi, että ne välttämättä olisivat tosia, vaan siksi, että ne on saavutettu kriittisen ja julkisen menetelmän avulla.[9] Niiniluoto, Ilkka: Tiede, filosofia ja uskonto (1984) Niiniluoto, Ilkka: Tiede, filosofia ja maailmankatsomus: Filosofisia esseitä tiedosta ja sen arvosta. Helsinki: Otava, 1984. ISBN 951-1-08016-4. Teoriat on perustettava mahdollisimman vähiin, yksinkertaisiin olettamuksiin. Samat olettamukset ovat voimassa kaikilla luonnontieteen osa-alueilla.

Postulaattien palapeli Luonnonfilosofian seura 2015 Postulaattien palapeli Kvanttimekaniikka Kosmologia Yleinen suhteellisuusteoria: gravitaatio aika-avaruuden ominaisuus - Kosmologinen periaate Vastaavuusperiaate K-korjaus - Planckin yhtälö (säteilyn omin.) - ”Hubble-virtaus” Pimeä aine, pimeä energia - Inflaatiohypoteesi - Gravitaatiosäteily Klassinen mekaniikka Liike Aine Avaruus - Perussuure voima - Massa on inertian mitta - Galilein suhteellisuus - Newtonin liikelait - Newtonin gravitaatiolaki Ekvivalenssiperiaate Absoluuttinen aika - Planckin yhtälö - Aaltofunktio - Schrödingerin yhtälö - Epätarkkuusperiaate - Aalto-hiukkasdualismi - Diracin yhtälö Sähkömagnetismi Suppea suhteellisuusteoria Yleinen suhteellisuusteoria - Suhteellisuusperiaate - Ekvivalenssiperiaate - Pituuskontraktio, aikadilaatio - Valon nopeus luonnonvakio - Massa on energian ilmenemismuoto - Massa on nopeuden funktion Maxwellin yhtälöt: - Sähkömagneettiset vuorovaikutukset - Sähkömagneettinen säteily Sähkövarauksen säilyminen

Luonnontieteen puu Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Aineaalto, aaltofunktio, inderterminismi de Broglie Schrödinger Mitä – missä – milloin? Planckin yhtälö, vaikutuskvantti Max Planck Dynaaminen Universumi: Suhteellisuus seuraa kokonaisenergian säilymisestä, kvanttitilat ovat massa-aallon resonanssiehdon täyttävien tilojen energiaminimeitä ja kellojen käynti määräytyy niiden energiatilasta. Aika ja etäisyys ovat universaaleja koordinaatistosuureita. Suhteellisuusteoria, aika ja etäisyys suhteellisia, FLRW kosmologia Albert Einstein Planckin yhtälö saadaan dipolin säteilystä >> EM- ja massa-aallon energia voidaan ilmaista samanmuotoisella yhtälöllä. Holistinen kuvaus, pallosymmetria: Avaruus on 4-pallon 3-pinta, missä liike ja gravitaatio ovat tasapainossa Liikelaki ja voimien tasapaino - deterministinen, lineaarinen todellisuus Isaac Newton Sähkömagnetismi on kuvattavissa potentiaalienergian ja liikkeen energian vuorovaikutuksella. James Maxwell ”Luonnonlait ovat samat kaikissa tasaisessa, suoraviivaisessa liikkeessä olevissa systeemeissä”. Galileo Galilei ”Maailman koko voima (energia) säilyy sekä paikallisesti että globaalisti, siten että aina on yhtä paljon voimaa (energiaa) syyssä ja toteutumassa.” Lokaali on kaikkeuden pelikuva (monadologia). Gottfried Leibniz Poincaré: “Everything can be seen as interplay of kinetic energy and potential energy” Tieteellisten väitteiden tulee läpäistä vaatimus julkisesta perusteltavuudesta ja koeteltavuudesta, eli niiden on kestettävä vertailussa todellisuuteen sekä tiedeyhteisössä käytävässä arvostelevassa keskustelussa.[9] Tieteellinen maailmankuva ei koskaan ole täydellinen: aina tulee olemaan kysymyksiä, joihin ei ole vielä löydetty tieteen menetelmien avulla vastauksia. Tieteen arvostelevalla menetelmällä voidaan kuitenkin muodostaa muuttuva ja kehittyvä käsitysjärjestelmä, jossa aikaisempia virheitä poistetaan ja löydetään entistä tarkempia ja paremmin todellisuutta selittäviä käsityksiä. Tieteen tekeminen edellyttää muun muassa rajanvetoa tieteen ja näennäistieteen välillä.[9] Maailmankuva on epätieteellinen silloin, jos se sisältää tieteellisen maailmankuvan kanssa ristiriidassa olevia väitteitä. Vaikka tieteessä ei olekaan ehdottomia takeita totuudesta, on ristiriitatilanteessa järkiperäisempää hyväksyä tieteen tulokset. Näin ei tule menetellä siksi, että ne välttämättä olisivat tosia, vaan siksi, että ne on saavutettu kriittisen ja julkisen menetelmän avulla.[9] Niiniluoto, Ilkka: Tiede, filosofia ja uskonto (1984) Niiniluoto, Ilkka: Tiede, filosofia ja maailmankatsomus: Filosofisia esseitä tiedosta ja sen arvosta. Helsinki: Otava, 1984. ISBN 951-1-08016-4. ... pallo on täydellisin muoto ilman liitoskohtia oleva kokonaisuus, ... ... universumin kaikilla osilla, kuten auringolla, kuulla, planeetoilla ja tähdillä on tämä muoto, ... Nikolaus Kopernikus Thales ”Kaikki avaruudessa ovat yhtä”. Tarkimpia ovat tieteet, jotka voidaan johtaa primäärisistä luonnonlaeista mahdollisimman vähin lisäpostulaatein. Muutoksia ohjaa entelecheia, potentiaalisuuden aktualisoituminen. Aristoteles

Vääristyykö aika vai hidastuuko kellon käynti? Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Vääristyykö aika vai hidastuuko kellon käynti? (Planckin yhtälö Maxwellin yhtälöstä) Suhteellisuusteoria: Dynaaminen Universumi: Im Re Nikolai Tesla (1856–1943) : “Jos haluat löytää universumin salaisuudet, ajattele kaikkea energiana, taajuutena ja värähtelynä”. “If you like to found the secrets of the universe, think everything as energy, frequency and oscillation”. Re Im

Voima ja kiihtyvyys (suoraviivainen liike) Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Voima ja kiihtyvyys (suoraviivainen liike) Paikallinen lepomassa m0 Avaruuden 4-nopeus Kun postuloidaan kokonaisenergian säilyminen, saadaan lepomassan riippuvuus paikallista energiakehyksestä; liikemassan kasvu kuvaa liikkeen aikaansaamiseen tarvittavaa energialisäystä: Kun postuloidaan Lorentz-muunnos ja valon nopeus rajanopeudeksi, saadaan nopeuden mukana kasvava liikemassa: Newtonin toinen laki määrittelee massan voiman ja kiihtyvyyden suhteena:

Voima ja kiihtyvyys (suoraviivainen liike) Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Voima ja kiihtyvyys (suoraviivainen liike) Avaruuden 4-nopeus Avaruuden kokonaisenergiasta johdettu liikeyhtälö: Paikallinen lepomassa m0 Kun jätetään isäntäkehysten vaikutus paikalliseen valon nopeuteen ja lepomassaan huomioimatta, saadaan SR:n yhtälö: Kun lisäksi jätetään liikkeen synnyttämiseen tarvittava massan tuonti huomioimatta, saadaan Newtonin yhtälö:

Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Vaihtoehdot Postuloidaan suhteellisuusperiaate, jolloin valon nopeus ja lepomassa ovat vakioita ja koordinaatistosuureet, aika ja etäisyys, määräytyvät paikallisesta gravitaatio- ja liiketilasta. Postuloidaan kokonaisenergian säilyminen, jolloin koordinaatistosuureet, aika ja etäisyys, ovat vakioita ja valon nopeus ja massan ilmeneminen määräytyvät paikallisesta gravitaatio- ja liiketilasta.

Voidaanko fysikaalista todellisuutta kuvata ymmärrettävästi? Luonnonfilosofian seura, 12.5.2015 Voidaanko fysikaalista todellisuutta kuvata ymmärrettävästi? Kyllä voidaan, mutta vain metafysiikan ja empirismin kohtaamisen kautta.