Miten pitkälle olette läpi tiedekentän, mutta erityisesti fysiikan suhteen samaa mieltä seuraavasta:
1) Tieteessä yksinkertaistetaan asia, ja rakennetaan yksinkertaistuksen päälle.
2) Ei ole mitään syytä olettaa, että asioiden paras selitys rakentuisi yksinkertaistusten päälle.
Miten pitkälle olette läpi tiedekentän, mutta erityisesti fysiikan suhteen samaa mieltä seuraavasta:
1) Tieteessä yksinkertaistetaan asia, ja rakennetaan yksinkertaistuksen päälle.
2) Ei ole mitään syytä olettaa, että asioiden paras selitys rakentuisi yksinkertaistusten päälle.
Hmm, nyt jäi vähän hämäräksi mitä haet takaa. Nyt kysyn sulta, että onko koulutuksesi:
-peruskoulu (tai joku kansakoulujuttu)
-lukio
-maisteri/DI
-lisensiaatti
-tohtori
Kolmesta viimeisestä kiinnostaisi tietää, että miltä alalta olet valmistunut, se auttaisi minua hahmottamaan sinänsä terävää kysymystenasetteluasi.
Teoreettisen fysiikan tohtori. Tai oikeastaan tarina menee niin, että jäi pitämättä väitöstilaisuus, kun puuttui kolmisenkymmentä opintopistettä. . Sarjassa päätöksiä elävästä elämästä.
Missä kohtaa monimutkaisuuden voi uittaa peliin? Kun palloa heitetään ei taideta vielä pystyä pilkkomaan tulkintoja menemättä epäolennaisuuksilla atomitasoille?
Kysymyksen asettelu on erikoinen. Tähän liittyy tieteenfilosofisia näkökulmiakin, joita en hallitse hyvin.
Fysiikassa useimmat käsittääkseni ajattelevat siten, että luonto toimii erittäin yksinkertaisilla paikallisilla lainalaisuuksilla. Näiden sääntöjen seurauksena muodostuu hyvin monimutkainen kokonaisuus. Mutta yksinkertaiset teoriat ovat aina menestyneet. Esimerkiksi Newtonin mekaniikka, erityinen suhteellisuusteoria, yleinen suhteellisuusteoria ja kvanttimekaniikka ovat periaatteiltaan erittäin yksinkertaisia. Ne perustuvat muutamaan täsmälliseen asksioomaan, joista teoria rakentuu. Systeemit, jotka näillä lainalaisuuksilla toimivat, voivat kyllä olla järjettömän monimutkaisia.
Usein toki käy niin, että tarkemman teorian löytymisen jälkeen sen edeltäjät muuttuvat approksimaatioiksi. Esimerkiksi Newtonin mekaniikka on relativistisen mekaniikan approksimaatio.
Kun monimutkaisesta ilmiöstä laaditaan teoria, on tuloksena usein epätäsmällinen tai efektiivinen teoria. Näistä nyt ensimmäisenä tulee mieleen teoria turbulenssista, mutta muitakin on. Se, että voiko esimerkiksi turbulenttia virtausta ylipäänsä kuvata yksinkertaisella teorialla, on oma kysymyksensä. Täsmällisen turbulenssiteorian laatiminen on ehkä mahdotonta, sillä se on erittäin monimutkainen systeemi.
Eikös noissa kaikki on lopulta yksinkertaista mennä metsään siinä, että fysiikassa nollankin kappaleen ongelma on liian vaikea? Ja kvantteihin, tai mihin vaan saa lisättyä taikasanan kaaos.
Näksin, että 3 kappaleen ongelma sellainen, että siihen ei mikään teoria voi antaa yksinkertaista ratkaisua. Oli sitten Newtonin tai Einsteinin teoria, niin systeemi on jo sen verran mutkikas, että liikeratojen laskeminen ei ole helppoa. Ei mielestäni kerro siitä, että pohjalla olevat teoriat olisivat epäkelpoja.
Kvanttimekaniikassa 2 hiukkasen dynamiikka on myös monimutkainen systeemi. Kvanttikenttäteorialla asia on "helpompi", mutta konkreettinen laskeminen ei ole helppoa.
Nollan hiukkasen ongelma (jos tässä viitataan vakuumienergia-ongelmiin) on todennäköisesti seuraus siitä, että kvanttikenttäteoria on efektiivinen. Se ei ole samalla tavalla fundamentaali teoria kuin esim yleinen suhteellisuusteoria.
Monimutkaisuus on sanana melkoisen hauska. Suoraviivainen tie on helppo kulkea, mutta jos tie kiemurtelee eli siinä on monta mutkaa niin silloin tie on "monimutkainen". En tiedä monimutkainen-sanan etymologiaa, mutta jotain tuollaista varmaan.
Asiaan ehkä liittyen, on olemassa kompleksisuuden käsite, josta laitan vain linkit näkyviin, koska en asiasta ymmärrä mitään:
Ihan mielenkiintoinen avaus. Oma koulutustaustani DI, ja näen ehkä tieteen yksinkertaistuksilla työkaluluonteen.
Eli monimutkaisen teorian päälle voi olla rakennettu useitakin yksinkertaistuksia, jotka sopivat käytettäväksi erilaisiin sovelluksiin.
Kuitenkin kaikki tämä toiminta ja prosessi on yhtä suurta tieteen tekemistä.
Tottakai eeppisimmät teoriat ovat yksinkertaisia ja "esteettisiä".
Mainitaan nyt latteasti E=mc^2, tässä aamulattea hörppiessä, lattealta tassilta, latteissa maanantaitunnelmissa, en sentään kuitenkaan oleta maankamaraamme latteaksi.
Heh heh...
Se taas on mielenkiintoinen pohdinta, voidaanko yksinkertaistusta pitää tavallaan jopa tietoteoreettisena indikaattorina hypoteesin tai teorian hyvyydestä. Ja voidaanko monimutkaisuutta jotenkin ylipäätään mitata, suhteessa teorian merkittävyyteen.
(Pahoittelen muuten mahdollisia virheitä käsitteistössäni. Saatan käyttää käsitteitä vähän punkhenkisesti, ihan vain johtuen perehtymättömyydestäni. Kaikkeen.)
Tuo on hyvä näkökulma, että teorian yksinkertaistaminen on hyödyllistä käytännön sovelluksissa.
Myös teoreettisessa tarkastelussa voidaan yksinkertaistaa systeemiä, mutta käytetään teoriaa, joka kykenisi kuvaamaan suurenkin kompleksisuuden systeemiä (postaaja edellä huomauttikin kompleksisuus-käsitteestä, jonka olemassa olon olin unohtanut). Tämä voidaan saavuttaa tietysti myös siten, että yksinkertaistetaan käyttettävä teoria, jolloin se muuntuu kuvaamaan vähemmän kompleksista systeemiä tai muuntuu alkuperäisen teorian approksimaatioksi.
Tämä on tavallaan tilanne, jossa teoria on erinomaisen kuvausvoimainen, mutta teorian koko kapasiteettia ei käytetä.
p.s en minäkään tunne käsitteistöä. "Teorian kapasiteetti" ja "kuvausvoimainen" ovat hölmöjä, mutta en nyt tiedä miten asia pitäisi tieteelliseen artikkelin kielellä ilmaista.
. Sarjassa päätöksiä elävästä elämästä.