Experiment I Fysik

Innehållsförteckning:

Experiment I Fysik
Experiment I Fysik

Video: Experiment I Fysik

Video: Experiment I Fysik
Video: Fysik experiment 2024, Mars
Anonim

Experiment i fysik

Först publicerad mån 5 oktober 1998; substantiell revidering Tis 8 oktober 2002

Fysik och naturvetenskap i allmänhet är ett rimligt företag baserat på giltiga experimentella bevis, kritik och rationell diskussion. Det ger oss kunskap om den fysiska världen, och det är experiment som ger bevis som grundar denna kunskap. Experiment spelar många roller inom vetenskapen. En av dess viktiga roller är att testa teorier och ge grunden för vetenskaplig kunskap. [1]Det kan också kräva en ny teori, antingen genom att visa att en accepterad teori är felaktig eller genom att visa ett nytt fenomen som är i behov av förklaring. Experiment kan ge antydningar till strukturen eller den matematiska formen av en teori och det kan ge bevis för att det finns enheter som är involverade i våra teorier. Slutligen kan det också ha ett eget liv oberoende av teori. Forskare kan undersöka ett fenomen bara för att det ser intressant ut. Sådana experiment kan ge bevis för att en framtida teori kan förklaras. [Exempel på dessa olika roller kommer att presenteras nedan.] Som vi kommer att se nedan kan ett enda experiment spela flera av dessa roller samtidigt.

Om experimentet ska spela dessa viktiga roller inom vetenskapen måste vi ha goda skäl att tro experimentella resultat, för vetenskapen är ett fallbart företag. Teoretiska beräkningar, experimentella resultat eller jämförelsen mellan experiment och teori kan alla vara fel. Vetenskapen är mer komplex än "Forskaren föreslår, naturen disponerar." Det kanske inte alltid är klart vad forskaren föreslår. Teorier behöver ofta formuleras och förtydligas. Det är kanske inte klart hur naturen disponerar. Experiment kanske inte alltid ger tydliga resultat och kan till och med hålla med om en tid.

I det följande kommer läsaren att hitta en epistemologi av experiment, en uppsättning strategier som ger rimlig tro på experimentella resultat. Vetenskaplig kunskap kan då rimligen baseras på dessa experimentella resultat.

  • I. Experimentella resultat

    • A. Fallet för att lära av experiment

      • 1. En epistemologi av experiment
      • 2. Galisons utarbetande
    • B. Fallet mot att lära av experiment

      • 1. Collins och Experimenters Regress
      • 2. Plockning om kommunal möjlighet och plastresurser
      • 3. Kritiska svar på Pickering
      • 4. Pickering and the Agency of Agency
      • 5. Hackings "Sociala konstruktion av vad?"
  • II. Experimentets roller

    • A. Ett eget liv
    • B. Bekräftelse och motbevisning

      • 1. Upptäckten av icke-konservering av paritet: ett avgörande experiment
      • 2. Upptäckten av CP-brott: ett övertygande experiment
      • 3. Upptäckten av Bose-Einstein kondensation: bekräftelse efter 70 år
    • C. Komplikationer

      • 1. Femte styrkans fall
      • 2. Rätt experiment, fel teori: Stern Gerlach-experimentet
      • 3. Ibland fungerar inte motbevisning: Dubbel spridning av elektroner
    • D. Andra roller

      • 1. Bevis för en ny enhet: JJ Thomson and the Electron
      • 2. The Articulation of Theory: Svag interaktion
  • III. Slutsats
  • Bibliografi
  • Andra internetresurser
  • Relaterade poster

I. Experimentella resultat

A. Fallet för att lära av experiment

1. En epistemologi av experiment

Det har gått två decennier sedan Ian Hacking frågade: "Ser vi genom ett mikroskop?" (Hacking 1981). Hackings fråga ställdes verkligen hur tror vi på ett experimentellt resultat som erhålls med en komplex experimentell apparat? Hur skiljer vi mellan ett giltigt resultat [2]och en artefakt skapad av den apparaten? Om experimentet ska spela alla viktiga roller i vetenskapen som nämns ovan och ge en bevisbar grund för vetenskaplig kunskap, måste vi ha goda skäl att tro på dessa resultat. Hacking gav ett utökat svar under andra hälften av Representation and Intervening (1983). Han påpekade att även om en experimentell apparat är lastad med, åtminstone, teorin om apparaten, förblir observationer robusta trots förändringar i apparatens teori eller i teorin om fenomenet. Hans illustration var den fortsatta tron på mikroskopbilder trots den stora förändringen i mikroskopteorin när Abbe påpekade vikten av diffraktion i dess drift. En anledning Hacking gav för detta är att experimenterna grep in objektet när de gjorde sådana observationer - de manipulerade objektet under observation. Således, när man tittar på en cell genom ett mikroskop, kan man injicera vätska i cellen eller färga provet. Man förväntar sig att cellen ändrar form eller färg när detta är gjort. Att observera den förutsagda effekten stärker vår tro på både korrekt användning av mikroskopet och i observationen. Detta gäller i allmänhet. Att observera den förutsagda effekten av ett ingripande stärker vår tro på både den korrekta funktionen av experimentapparaten och i de observationer som gjorts med den. Man förväntar sig att cellen ändrar form eller färg när detta är gjort. Att observera den förutsagda effekten stärker vår tro på både korrekt användning av mikroskopet och i observationen. Detta gäller i allmänhet. Att observera den förutsagda effekten av ett ingripande stärker vår tro på både den korrekta funktionen av experimentapparaten och i de observationer som gjorts med den. Man förväntar sig att cellen ändrar form eller färg när detta är gjort. Att observera den förutsagda effekten stärker vår tro på både korrekt användning av mikroskopet och i observationen. Detta gäller i allmänhet. Att observera den förutsagda effekten av ett ingripande stärker vår tro på både den korrekta funktionen av experimentapparaten och i de observationer som gjorts med den.

Hacking diskuterade också förstärkning av ens tro på en observation genom oberoende bekräftelse. Det faktum att samma prickmönster - täta kroppar i celler - ses med "olika" mikroskop (t.ex. vanliga, polariserande, faskontrast, fluorescens, interferens, elektron, akustisk etc.) argumenterar för giltigheten av observation. Man kan ifrågasätta om "annorlunda" är en teoribelastad term. Det är ju vår teori om ljus och mikroskop som gör att vi kan betrakta dessa mikroskop som olika från varandra. Ändå gäller argumentet. Att haka korrekt påstår att det skulle vara ett överdrivet sammanfall om samma prickmönster producerades i två helt olika typer av fysiska system. Olika apparater har olika bakgrunder och systematiska fel, vilket gör sammanfallet,om det är en artefakt, mest osannolikt. Om det är ett korrekt resultat, och instrumenten fungerar korrekt, är sammanfallet av resultat förståeligt.

Hackings svar är korrekt så långt det går. Det är dock ofullständigt. Vad händer när man kan utföra experimentet med bara en typ av apparater, till exempel ett elektronmikroskop eller ett radioteleskop, eller när intervention antingen är omöjlig eller extremt svår? Andra strategier behövs för att validera observationen. [3] Dessa kan inkludera:

1) Experimentella kontroller och kalibrering, där experimentapparaten återger kända fenomen. Om vi till exempel vill hävda att spektrumet för ett ämne erhållet med en ny typ av spektrometer är korrekt, kan vi kanske kontrollera att den nya spektrometern kan återge den kända Balmer-serien i väte. Om vi korrekt ser Balmer-serien stärker vi vår tro på att spektrometern fungerar korrekt. Detta stärker också vår tro på de resultat som erhållits med den spektrometern. Om kontrollen misslyckas har vi goda skäl att ifrågasätta de resultat som erhållits med den apparaten.

2) Återge artefakter som i förväg är kända för att vara närvarande. Ett exempel på detta kommer från experiment för att mäta de infraröda spektra för organiska molekyler (Randall et al. 1949). Det var inte alltid möjligt att framställa ett rent prov av sådant material. Ibland fick experterna placera ämnet i en oljepasta eller i lösning. I sådana fall räknar man med att observera spektrumet för oljan eller lösningsmedlet, överlagrat på substansen. Man kan sedan jämföra det sammansatta spektrumet med det kända spektrumet för oljan eller lösningsmedlet. Observera då av denna artefakt ger förtroende för andra mätningar gjorda med spektrometern.

3) Eliminering av rimliga felkällor och alternativa förklaringar av resultatet (Sherlock Holmes-strategin). [4] När forskare påstod att ha observerat elektriska urladdningar i Saturnus ringar, argumenterade de för deras resultat genom att visa att det inte kunde ha orsakats av defekter i telemetri, interaktion med Saturnus miljö, blixt eller damm. Den enda återstående förklaringen av deras resultat var att det berodde på elektriska urladdningar i ringarna - det fanns ingen annan trolig förklaring till observationen. (Dessutom observerades samma resultat av både Voyager 1 och Voyager 2. Detta gav oberoende bekräftelse. Ofta används flera epistemologiska strategier i samma experiment.)

4) Använd själva resultaten för att argumentera för deras giltighet. Tänk på problemet med Galileos teleskopiska observationer av Jupiters månar. Även om man mycket väl kan tro att hans primitiva, tidiga teleskop kan ha skapat falska ljusfläckar, är det extremt otroligt att teleskopet skulle skapa bilder som de verkar vara en förmörkelse och andra fenomen som överensstämmer med rörelserna i ett litet planetsystem. Det hade varit ännu mer otroligt att tro att de skapade platserna skulle tillfredsställa Keplers tredje lag (R 3 / T 2= konstant). Ett liknande argument användes av Robert Millikan för att stödja hans observation av kvantiseringen av elektrisk laddning och hans mätning av laddningen för elektronen. Millikan påpekade: "Det totala antalet förändringar som vi har observerat skulle vara mellan ett och två tusen, och i inte en enda instans har det skett någon förändring som inte representerade tillkomsten av en definitiv oändbar mängd el eller en mycket liten multipel av den mängden "(Millikan 1911, s. 360). I båda dessa fall hävdar man att det inte fanns någon trolig funktionsfel i apparaten, eller bakgrund, som skulle förklara observationerna.

5) Använda en oberoende välbekräftad teori om fenomenen för att förklara resultaten. Detta illustrerades i upptäckten av W ±, den laddade mellanliggande vektorn boson som krävs av Weinberg-Salam förenade teorin om electroweak-interaktioner. Även om dessa experiment använde mycket komplexa apparater och använde andra epistemologiska strategier (för detaljer se (Franklin 1986, s. 170-72)) tror jag att överensstämmelsen mellan observationerna och de teoretiska förutsägelserna av partikelegenskaperna hjälpte till att validera de experimentella resultaten. I detta fall observerades partikelkandidaterna i händelser som innehöll en elektron med högt tvärgående momentum och där det inte fanns några partikelstrålar, precis som förutses av teorin. Dessutom den uppmätta partikelmassan av 81 ± 5 GeV / c 2och 80 10 -6, GeV / c 2, som finns i de två experimenten (notera oberoende bekräftelse också), var i god överensstämmelse med den teoretiska förutsägelsen av 82 ± 2,4 GeV / c 2. Det var mycket osannolikt att alla bakgrundseffekter, som kan efterlikna närvaron av partikeln, skulle överensstämma med teorin.

6) Att använda en apparat baserad på en välbekräftad teori. I det här fallet stöder teorin förtroende för apparaten baserad på den teorin. Detta är fallet med elektronmikroskopet och radioteleskopet, vars operationer är baserade på en välstött teorier, även om andra strategier också används för att validera observationerna med dessa instrument.

7) Använda statistiska argument. Ett intressant exempel på detta uppstod på 1960-talet när sökandet efter nya partiklar och resonanser upptog en betydande bråkdel av tiden och ansträngningen för de fysiker som arbetade i experimentell högenergifysik. Den vanliga tekniken var att plotta antalet händelser som observerats som en funktion av den invarianta massan av partiklarna i sluttillståndet och att leta efter bulor över en jämn bakgrund. Det vanliga informella kriteriet för närvaron av en ny partikel var att det resulterade i en tre standardavvikelseeffekt över bakgrunden, ett resultat som hade en sannolikhet på 0,27% av att inträffa i en enda fack. Detta kriterium ändrades senare till fyra standardavvikelser, som hade en sannolikhet på 0,0064% när det påpekades att antalet diagram som ritats ut varje år av fysiker med hög energi gjorde det ganska troligt,av statistiska skäl att en tre standardavvikelseseffekt skulle observeras.

Dessa strategier tillsammans med Hackings ingripande och oberoende bekräftelse utgör en epistemologi av experiment. De ger oss goda skäl för att tro på experimentella resultat. De garanterar dock inte att resultaten är korrekta. Det finns många experiment där dessa strategier tillämpas, men vars resultat senare visas vara felaktiga (exempel kommer att presenteras nedan). Experimentet är fallbart. Inte heller är dessa strategier exklusiva eller uttömmande. Ingen av dem, eller en fast kombination av dem, garanterar giltigheten för ett experimentellt resultat. Fysiker använder så många av strategierna som de bekvämt kan tillämpa i varje givet experiment.

2. Galisons utarbetande

I How Experimental End (1987) utvidgade Peter Galison diskussionen om experiment till mer komplexa situationer. I sina historier över mätningarna av elektronens gyromagnetiska förhållande, upptäckten av muon och upptäckten av svaga neutrala strömmar, betraktade han en serie experiment som mätte en enda kvantitet, en uppsättning olika experiment som kulminerade med en upptäckt, och två högenergifysikförsök utförda av stora grupper med komplexa experimentella apparater.

Galisons uppfattning är att experiment slutar när experterna tror att de har ett resultat som kommer att stå upp i domstol - ett resultat som jag tror inkluderar användningen av de epistemologiska strategierna som diskuterats tidigare. Således påpekade David Cline, en av de svaga neutralströmsexperimenterna, "För närvarande ser jag inte hur man får dessa effekter [de svaga neutrala nuvarande händelsekandidaterna] att försvinna" (Galison, 1987, s. 235).

Galison betonar att olika medlemmar i gruppen inom en stor experimentell grupp kan hitta olika bevis som är mest övertygande. Således, i Gargamelle-svaga neutrala strömförsöket, fann flera gruppmedlemmar det enda fotot av en neutrino-elektron-spridningshändelse särskilt viktig, medan för andra skillnaden i rumslig fördelning mellan de observerade neutrala strömkandidaterna och neutronbakgrunden var avgörande. Galison tillskriver detta till stor del skillnader i experimentella traditioner, där forskare utvecklar färdigheter i att använda vissa typer av instrument eller apparater. Inom partikelfysik finns till exempel traditionen för visuella detektorer, såsom molnkammaren eller bubbelkammaren, i motsats till den elektroniska traditionen för Geiger och scintillationsräknare och gnistkammare. Forskare inom den visuella traditionen tenderar att föredra "gyllene händelser" som tydligt visar fenomenet i fråga, medan de i den elektroniska traditionen tenderar att hitta statistiska argument mer övertygande och viktiga än enskilda händelser. (För ytterligare diskussion om denna fråga se Galison (1997)).

Galison påpekar att stora förändringar i teorin och i experimentell praxis och instrument inte nödvändigtvis inträffar samtidigt. Denna uthållighet av experimentella resultat ger kontinuitet över dessa konceptuella förändringar. Således spände experimenten på det gyromagnetiska förhållandet klassisk elektromagnetism, Bohrs gamla kvantteori och Heisenbergs och Schrodingers nya kvantmekanik. Robert Ackermann har erbjudit en liknande syn i sin diskussion om vetenskapliga instrument.

Fördelarna med ett vetenskapligt instrument är att det inte kan förändra teorier. Instrument förkroppsligar teorier, för att vara osäkra, eller så skulle vi inte ha några grepp om betydelsen av deras operation…. Instrument skapar en invariant relation mellan deras operationer och världen, åtminstone när vi abstraherar från den expertis som är involverad i deras korrekta användning. När våra teorier förändras kan vi tänka på betydelsen av instrumentet och världen med vilket det interagerar på ett annorlunda sätt, och instrumentets datum kan förändras i betydelse, men datumet kan ändå förbli detsamma och kommer vanligtvis att förväntas göra det. Ett instrument läser 2 när det utsätts för något fenomen. Efter en teoriförändring [5] det kommer att fortsätta att visa samma läsning, även om vi kan ta att läsningen inte längre är viktig, eller att berätta något annat än vad vi ursprungligen trodde (Ackermann 1985, s. 33).

Galison diskuterar också andra aspekter av interaktionen mellan experiment och teori. Teori kan påverka vad som anses vara en verklig effekt, krävande förklaring och vad som anses som bakgrund. I sin diskussion om upptäckten av muon hävdar han att beräkningen av Oppenheimer och Carlson, som visade att duschar var att förvänta sig vid passage av elektroner genom materien, lämnade de penetrerande partiklarna, som senare visade sig vara muoner, som de oförklarade fenomen. Före deras arbete trodde fysiker att duschpartiklarna var problemet, medan de penetrerande partiklarna tycktes förstås.

Teorins roll som en "möjliggörande teori" (dvs. en som möjliggör beräkning eller uppskattning av storleken på den förväntade effekten och även storleken på förväntade bakgrunder) diskuteras också av Galison. (Se även (Franklin 1995b) och diskussionen om Stern-Gerlach-experimentet nedan). En sådan teori kan hjälpa till att avgöra om ett experiment är genomförbart. Galison betonar också att eliminering av bakgrund som kan simulera eller maskera en effekt är centralt för det experimentella företaget och inte en perifer aktivitet. När det gäller de svaga neutrala strömförsöken berodde existensen av strömmarna avgörande på att visa att händelsekandidaterna inte alla kunde bero på neutronbakgrund. [6]

Det finns också en risk att utformningen av ett experiment kan utesluta observation av ett fenomen. Galison påpekar att den ursprungliga utformningen av ett av de neutrala strömförsöken, som inkluderade en muon-trigger, inte skulle ha möjliggjort observationen av neutrala strömmar. I sin ursprungliga form designades experimentet för att observera laddade strömmar, som producerar en högenergimon. Neutrala strömmar gör det inte. Därför utesluter man en muon-trigger för deras observation. Först efter att den teoretiska betydelsen av sökandet efter neutrala strömmar betonades för experterna ändrades utlösaren. Att ändra designen garanterade naturligtvis inte att neutrala strömmar skulle observeras.

Galison visar också att experternas teoretiska förutsättningar kan komma att fatta beslutet att avsluta ett experiment och rapportera resultatet. Einstein och de Haas avslutade sin sökning efter systematiska fel när deras värde för elektronens gyromagnetiska förhållande, g = 1, överensstämde med deras teoretiska modell för kretsande elektroner. Denna effekt av förutsättningar kan leda till att man är skeptisk till både experimentella resultat och deras roll i teoriutvärderingen. Galisons historia visar emellertid att i detta fall ledde mätningens betydelse till många upprepningar av mätningen. Detta resulterade i ett avtalat resultat som inte stämde överens med teoretiska förväntningar.

Nyligen har Galison ändrat sina åsikter. I Image and Logic, en utökad studie av instrumentering i 1900-talets högenergifysik, har Galison (1997) utvidgat sitt argument att det finns två distinkta experimentella traditioner inom det området - den visuella (eller bild) traditionen och den elektroniska (eller logik) tradition. Bildtraditionen använder detektorer som molnkamrar eller bubbelskakare, som ger detaljerad och omfattande information om varje enskilt evenemang. De elektroniska detektorerna som används i logistikstraditionen, som geigerräknare, scintillationsräknare och gnistkammare, ger mindre detaljerad information om enskilda händelser, men upptäcker fler händelser. Galisons uppfattning är att experimenter som arbetar i dessa två traditioner bildar distinkta epistemiska och språkliga grupper som förlitar sig på olika former av argument. Den visuella traditionen betonar den enda "gyllene" händelsen. "På bildssidan ligger ett djupt sittande engagemang för den" gyllene händelsen ": den enda bilden av sådan klarhet och distinktion att den befaller acceptans." (Galison, 1997, s. 22) "Den gyllene händelsen var ett exempel på bildtraditionen: en enskild instans så fullständig och väl definierad, så 'uppenbart' fri för distorsion och bakgrund att inga ytterligare data behövde involveras" (s 23). Eftersom de enskilda händelserna som tillhandahölls i logikdetektorerna innehöll mindre detaljerad information än bilderna av den visuella traditionen, krävdes statistiska argument baserade på ett stort antal händelser.den enda bilden av sådan tydlighet och tydlighet att den befaller acceptans. "(Galison, 1997, s. 22)" Den gyllene händelsen var exemplet av bildtraditionen: en individuell instans så fullständig och väl definierad, så 'uppenbart' fri från snedvridning och bakgrund som ingen ytterligare information behövde involveras "(s. 23). Eftersom de enskilda händelserna som tillhandahölls i logikdetektorerna innehöll mindre detaljerad information än bilderna av den visuella traditionen, krävdes statistiska argument baserade på ett stort antal händelser.den enda bilden av sådan tydlighet och tydlighet att den befaller acceptans. "(Galison, 1997, s. 22)" Den gyllene händelsen var exemplet av bildtraditionen: en individuell instans så fullständig och väl definierad, så 'uppenbart' fri från snedvridning och bakgrund som ingen ytterligare information behövde involveras "(s. 23). Eftersom de enskilda händelserna som tillhandahölls i logikdetektorerna innehöll mindre detaljerad information än bilderna av den visuella traditionen, krävdes statistiska argument baserade på ett stort antal händelser.fri för snedvridning och bakgrund som ingen ytterligare information behövde involveras "(s. 23). Eftersom de enskilda händelserna i logikdetektorerna innehöll mindre detaljerad information än bilderna av den visuella traditionen, var statistiska argument baserade på ett stort antal händelser nödvändig.fri för snedvridning och bakgrund som ingen ytterligare information behövde involveras "(s. 23). Eftersom de enskilda händelserna i logikdetektorerna innehöll mindre detaljerad information än bilderna av den visuella traditionen, var statistiska argument baserade på ett stort antal händelser nödvändig.

Kent Staley (1999) håller inte med. Han hävdar att de två traditionerna inte är så åtskilda som Galison tror:

Jag visar att upptäckter i båda traditionerna har använt samma statistiska [jag skulle lägga till "och / eller probabilistisk"] argument, även när jag baserar upptäcktsanspråk på enstaka, gyllene händelser. Där Galison ser en epistemisk klyftan mellan två samhällen som bara kan överbryggas av kreolskt eller pidginliknande "inter-språk", finns det i själva verket ett gemensamt engagemang för en statistisk form av experimentella argument. (S. 96).

Staley anser att även om det verkligen finns en epistemisk kontinuitet inom en given tradition, finns det också en kontinuitet mellan traditionerna. Jag tror inte att det innebär att det delade engagemanget omfattar alla argument som erbjuds i något särskilt fall, utan att samma metoder ofta används av båda gemenskaperna. Galison förnekar inte att statistiska metoder används i bildtraditionen, men han anser att de är relativt obetydliga. "Även om statistik säkert skulle kunna användas inom bildtraditionen, var den inte alls nödvändig för de flesta applikationer" (Galison, 1997, s. 451). I motsats till detta anser Galison att argument i den logiska traditionen "var i sig och oförsvarbar statistiska. Uppskattning av troliga fel och det statistiska överskottet över bakgrund är inte en sidofråga i dessa detektorer - det är centralt för möjligheten till någon demonstration alls "(s. 451).

Även om en detaljerad diskussion om oenigheten mellan Staley och Galison skulle ta oss för långt ifrån ämnet för denna uppsats, är de båda eniga om att argument erbjuds för att experimentella resultat är korrekta. Deras oenighet rör arten av dessa argument. (För ytterligare diskussion se Franklin, (2002), s. 9-17).

B. Fallet mot att lära av experiment

1. Collins och Experimenters Regress

Collins, Pickering och andra har gjort invändningar mot uppfattningen att experimentella resultat accepteras på grundval av epistemologiska argument. De påpekar att "en tillräckligt bestämd kritiker alltid kan hitta en anledning att bestrida alla påstådda" resultat " (MacKenzie 1989, s. 412). Harry Collins är till exempel välkänd för sin skepsis när det gäller både experimentella resultat och bevis. Han utvecklar ett argument som han kallar "experimenters regress" (Collins 1985, kapitel 4, s. 79-111): Det som forskare anser för att vara ett korrekt resultat är ett som erhålls med en bra, det vill säga korrekt fungerande, experimentell apparat. Men en bra experimentapparat är helt enkelt en som ger korrekta resultat. Collins hävdar att det inte finns några formella kriterier som man kan tillämpa för att avgöra om en experimentell apparat fungerar korrekt eller inte. I synnerhet hävdar han att kalibrering av en försöksapparat med hjälp av en surrogatsignal inte kan ge ett oberoende skäl för att anse apparaten som pålitlig.

Enligt Collins åsikt bryts regressen så småningom av förhandlingar inom lämpligt vetenskapligt samhälle, en process som drivs av faktorer som forskarnas karriär, sociala och kognitiva intressen och den uppfattade användbarheten för framtida arbete, men en som inte är beslutad av vad vi kan kalla epistemologiska kriterier, eller motiverade bedömningar. Därför drar Collins slutsatsen att hans regress väcker allvarliga frågor som rör både experimentella bevis och dess användning vid utvärderingen av vetenskapliga hypoteser och teorier. Om ingen väg ut ur regressen kan hittas, har han faktiskt en poäng.

Collins starkaste kandidat för ett exempel på experimenternas regress presenteras i hans historia av de tidiga försöken att upptäcka gravitationsstrålning eller gravitationsvågor. (För mer detaljerad diskussion av detta avsnitt se (Collins 1985; 1994; Franklin 1994; 1997a) I detta fall tvingades fysikgemenskapen att jämföra Webers påståenden om att han hade observerat gravitationvågor med rapporterna från sex andra experiment som inte kunde upptäcka Å ena sidan hävdar Collins att beslutet mellan dessa motstridiga experimentella resultat inte kunde fattas på epistemologiska eller metodologiska skäl - han hävdar att de sex negativa experimenten inte med rätta kunde betraktas som replikeringar [7]och blir därmed mindre imponerande. Å andra sidan, Webers apparater, precis för att experimenten använde en ny typ av apparater för att försöka upptäcka ett hittills oobserverat fenomen, [8] kunde inte utsättas för standardkalibreringstekniker.

Resultaten som presenterades av Webers kritiker var inte bara fler, utan de hade också noggrant korsats. Grupperna hade utbytt både data och analysprogram och bekräftade sina resultat. Kritikerna hade också undersökt huruvida deras analysförfarande, användningen av en linjär algoritm, kunde redogöra för att de inte rapporterade Webers rapporterade resultat. De hade använt Webers föredragna procedur, en icke-linjär algoritm, för att analysera sina egna data och fann fortfarande inga tecken på effekt. De hade också kalibrerat sina experimentapparater genom att sätta in akustiska pulser med känd energi och upptäcka att de kunde upptäcka en signal. Weber, å andra sidan, liksom hans kritiker som använde sin analysprocedur, kunde inte upptäcka sådana kalibreringspulser.

Det fanns dessutom flera andra allvarliga frågor om Webers analysförfaranden. Dessa inkluderade ett erkänt programmeringsfel som skapade falska sammanfall mellan Webers två detektorer, möjlig urval av Weber, Webers rapport om sammanfall mellan två detektorer när data hade tagits med fyra timmar från varandra och huruvida Webers experimentapparat kunde producera de smala sammanfallen hävdade.

Det verkar tydligt att kritikernas resultat var mycket mer trovärdiga än Webers. De hade kontrollerat sina resultat genom oberoende bekräftelse, vilket inkluderade delning av data och analysprogram. De hade också eliminerat en trolig felkälla, pulsen var längre än väntat, genom att analysera deras resultat med hjälp av den icke-linjära algoritmen och genom att uttryckligen söka efter sådana långa pulser. [9] De hade också kalibrerat sina apparater genom att injicera pulser med känd energi och observera utsignalen.

I motsats till Collins tror jag att det vetenskapliga samfundet gjorde en motiverad bedömning och förkastade Webers resultat och accepterade de av hans kritiker. Även om inga formella regler tillämpades (t.ex. om du gör fyra fel, snarare än tre, saknar dina resultat trovärdighet; eller om det finns fem, men inte sex, motstridiga resultat, är ditt arbete fortfarande trovärdigt) var förfarandet rimligt.

Pickering har hävdat att skälen för att acceptera resultat är sådana resultat i framtiden för både teoretisk och experimentell praxis och att sådana resultat överensstämmer med befintliga gemenskapsåtaganden. I diskussionen om upptäckten av svaga neutrala strömmar, säger Pickering,

Helt enkelt accepterade partikelfysiker existensen av den neutrala strömmen eftersom de kunde se hur man kan använda sin handel mer lönsamt i en värld där den neutrala strömmen var verklig. (1984b, s. 87)

Vetenskapliga samhällen tenderar att avvisa data som står i konflikt med gruppåtaganden och, omvänt, anpassar sina experimentella tekniker för att anpassa sig till fenomen som är förenliga med dessa åtaganden. (1981, s. 236)

Betoningen på framtida nytta och befintliga åtaganden är tydlig. Dessa två kriterier är inte nödvändigtvis överens. Till exempel finns det avsnitt i vetenskapshistorien där fler möjligheter för framtida arbete ges av störten av befintlig teori. (Se till exempel historien om störten av paritetsskydd och CP-symmetri diskuterad nedan och i (Franklin 1986, kap. 1, 3)).

2. Plockning om kommunal möjlighet och plastresurser

Pickering har nyligen erbjudit en annan bild av experimentella resultat. Enligt hans uppfattning är den materiella proceduren (inklusive själva experimentapparaten tillsammans med att installera den, köra den och övervaka dess funktion), den apparats teoretiska modell och den teoretiska modellen för fenomen som undersöks alla plastresurser som utredaren skapar relationer av ömsesidigt stöd. (Pickering 1987; Pickering 1989). Han säger:

Att uppnå sådana relationer av ömsesidigt stöd är, föreslår jag, det avgörande kännetecknet för det framgångsrika experimentet. (1987, s. 199)

Han använder Morpurgos sökning efter gratis kvarkar, eller fraktionsavgifter på 1/3 e eller 2/3 e, där e är laddningen för elektronen. (Se även (Gooding 1992)). Morpurgo använde en modern apparat av typen Millikan och fann initialt en kontinuerlig fördelning av laddningsvärden. Efter att ha tappat med apparaten, fann Morpurgo att om han separerade kondensatorplattorna så fick han endast integrerade laddningsvärden. "Efter en viss teoretisk analys drog Morpurgo slutsatsen att han nu hade sin apparat som fungerade korrekt och rapporterade att han misslyckades med att hitta några bevis för bråkladdningar" (Pickering 1987, s. 197).

Pickering fortsätter att notera att Morpurgo inte tänkte på de två konkurrerande teorierna om fenomen som då erbjuds, de med integrerad och bråkladdning:

Den ursprungliga källan till tvivel om tillräckligheten i de tidiga stadierna av experimentet var just det faktum att deras resultat - kontinuerligt distribuerade avgifter - stämde med ingen av de fenomenala modellerna som Morpurgo var beredd att möta. Och det som motiverade sökningen efter en ny instrumentell modell var Morpurgos eventuella framgång med att producera fynd i enlighet med en av de fenomenala modellerna han var villig att acceptera

Slutsatsen på Morpurgos första experimentserie, därefter, och framställningen av den observationsrapport som de upprätthöll, präglades genom att förhålla sig till ömsesidigt stöd mellan de tre elementen jag har diskuterat: apparatens materiella form och de två konceptuella modellerna, ett instrumentellt och det andra fenomenalt. Att uppnå sådana relationer av ömsesidigt stöd är, föreslår jag, den avgörande karaktäristiken för det framgångsrika experimentet. (S. 199)

Pickering har gjort flera viktiga och giltiga poäng angående experiment. Viktigast av allt har han betonat att en försöksapparat ursprungligen sällan kan producera ett giltigt experimentellt resultat och att en viss justering eller tippning krävs innan den gör det. Han har också insett att både teorin om apparaten och teorin om fenomen kan ingå i produktionen av ett giltigt experimentellt resultat. Det jag emellertid vill ifrågasätta är betoningen som han lägger på dessa teoretiska komponenter. Från Millikan och framåt hade experiment starkt stöd för förekomsten av en grundläggande enhet för laddning och laddningskvantisering. Bristen på Morpurgos apparater som producerade mätningar av integrerad laddning indikerade att den inte fungerade korrekt och att hans teoretiska förståelse av den var felaktig. Det var misslyckandet med att producera mätningar i överensstämmelse med vad som redan var känt (dvs. misslyckandet i en viktig experimentell kontroll) som orsakade tvivel om Morpurgos mätningar. Detta var sant oavsett tillgängliga teoretiska modeller eller de som Morpurgo var villig att acceptera. Det var först när Morpurgos apparater kunde återge kända mätningar att den kunde lita på och användas för att söka efter bråkladdning. Visst har Pickering tillåtit en roll för den naturliga världen i produktionen av det experimentella resultatet, men det verkar inte vara avgörande.eller de som Morpurgo var villig att acceptera. Det var först när Morpurgos apparater kunde återge kända mätningar att den kunde lita på och användas för att söka efter bråkladdning. Visst har Pickering tillåtit en roll för den naturliga världen i produktionen av det experimentella resultatet, men det verkar inte vara avgörande.eller de som Morpurgo var villig att acceptera. Det var först när Morpurgos apparater kunde återge kända mätningar att den kunde lita på och användas för att söka efter bråkladdning. Visst har Pickering tillåtit en roll för den naturliga världen i produktionen av det experimentella resultatet, men det verkar inte vara avgörande.

3. Kritiska svar på Pickering

Ackermann har erbjudit en ändring av Pickers syn. Han föreslår att den experimentella apparaten i sig är en mindre plastisk resurs än antingen apparatens teoretiska modell eller fenomenet.

För att upprepa kan förändringar i A [apparaten] ofta ses (i realtid, utan att vänta på boende av B [apparatens teoretiska modell]) som förbättringar, medan "förbättringar" i B inte börjar räkna om inte A förändras faktiskt och inser de förbättrade förbättringarna. Det är tänkbart att denna lilla asymmetri i slutändan kan redovisa för riktningar i stor skala om vetenskapliga framsteg och för dessa riktningarnas objektivitet och rationalitet. (Ackermann 1991, s. 456)

Hacking (1992) har också erbjudit en mer komplex version av Pickers senare vy. Han föreslår att resultaten av mogen laboratorievetenskap uppnår stabilitet och är självförsvarande när elementen i laboratorievetenskapen bringas i ömsesidig konsistens och stöd. Dessa är (1) idéer: frågor, bakgrundskunskap, systematisk teori, aktuella hypoteser och modellering av apparaten; (2) saker: mål, modifieringskälla, detektorer, verktyg och datageneratorer; och (3) märken och manipulering av märken: data, datautvärdering, datareduktion, dataanalys och tolkning.

Stabil laboratorievetenskap uppstår när teorier och laboratorieutrustning utvecklas på ett sådant sätt att de matchar varandra och ömsesidigt motiverar sig själv. (1992, s. 56)

Vi uppfinner enheter som producerar data och isolerar eller skapar fenomen, och ett nätverk med olika teorinivåer är sant för dessa fenomen. Omvänt kan vi i slutändan bara räkna dem som fenomen endast när data kan tolkas med teori. (s. 57-8)

Man kan fråga sig om en sådan ömsesidig anpassning mellan teori och experimentella resultat alltid kan uppnås? Vad händer när ett experimentellt resultat produceras av en apparat på vilken flera av de epistemologiska strategierna, som diskuterats tidigare, framgångsrikt har tillämpats, och resultatet stämmer inte med vår teori om fenomenet? Godkända teorier kan vederläggas. Flera exempel kommer att presenteras nedan.

Hacka sig själv oroar sig för vad som händer när en laboratorievetenskap som är sann till de fenomen som genereras i laboratoriet, tack vare ömsesidig anpassning och självberättigande, framgångsrikt tillämpas på världen utanför laboratoriet. Argumenterar detta för vetenskapens sanning. Enligt Hacking anser det inte. Om laboratorievetenskapen ger lyckliga effekter i den "otämda världen … är det inte sanningen om någonting som orsakar eller förklarar de lyckliga effekterna" (1992, s. 60).

4. Pickering and the Agency of Agency

Nyligen har Pickering erbjudit en något reviderad redogörelse för vetenskapen. "Min grundläggande bild av vetenskapen är en performativ, där de föreställningar som mänskliga och materiella byråer gör fram till. Forskare är mänskliga agenter inom ett fält av materialbyrå som de kämpar för att fånga i maskiner (Pickering, 1995, p.. 21). " Han diskuterar sedan den komplexa interaktionen mellan mänsklig och materiell byrå, som jag tolkar som interaktionen mellan experter, deras apparater och den naturliga världen.

Agenturets dans, sett asymmetriskt från det mänskliga ändamålet, har således formen av en dialektik av motstånd och logi, där motstånd anger att man inte har uppnått en avsedd fångst av byrå i praktiken, och tillhandahåller en aktiv mänsklig strategi för respons på motstånd, som kan omfatta revideringar av mål och avsikter såväl som den materiella formen av maskinen i fråga och den mänskliga ramen för gester och sociala relationer som omger den (s. 22)."

Pickers idé om motstånd illustreras av Morpurgos iakttagelse av kontinuerlig elektrisk laddning snarare än integrerad eller fraktionerad, vilket inte överensstämde med hans förväntningar. Morpurgos boende bestod av att ändra sin experimentapparat genom att använda en större åtskillnad mellan sina plattor, och även genom att modifiera hans teoretiska redogörelse för apparaten. Då observerades integrerade laddningar och resultatet stabiliserades genom enhetens överensstämmelse mellan apparaten, teorin om apparaten och teorin om fenomenet. Pickering konstaterar att "resultaten beror på hur världen är (s. 182)." "På det här sättet, hur den materiella världen läcker ut och infekterar våra representationer av den på ett icke-trivialt och följaktigt sätt. Min analys visar således ett intimt och lyhört engagemang mellan vetenskaplig kunskap och den materiella världen som är integrerad i vetenskaplig praxis (s. 183)."

Ändå finns det något förvirrande med Pickerings åkallande av den naturliga världen. Även om Pickering erkänner vikten av den naturliga världen, verkar hans användning av termen "smittar" tyder på att han inte är helt nöjd med detta. Inte heller verkar den naturliga världen ha mycket effektivitet. Det verkar aldrig vara avgörande i någon av Pickerings fallstudier. Kom ihåg att han hävdade att fysiker accepterade förekomsten av svaga neutrala strömmar eftersom "de kunde använda sin handel mer lönsamt i en värld där den neutrala strömmen var verklig." I hans redogörelse är Morpurgos observation av kontinuerlig laddning viktig endast för att den inte håller med hans teoretiska modeller av fenomenet. Det faktum att det inte stämde överens med många tidigare observationer av integrerad laddning verkar inte betyda. Detta illustreras ytterligare av Pickerings diskussion om konflikten mellan Morpurgo och Fairbank. Som vi har sett rapporterade Morpurgo att han inte observerade elektriska laddningar i bråk. Å andra sidan, i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet, publicerade Fairbank och hans kollaboratorier en serie papper där de hävdade ha observerat fraktionerade avgifter (se till exempel LaRue, Phillips et al. 1981). Inför detta oenighet avslutar Pickering,Phillips et al. 1981). Inför detta oenighet avslutar Pickering,Phillips et al. 1981). Inför detta oenighet avslutar Pickering,

I kapitel 3 spårade jag Morpurgos väg till hans resultat i termer av de särskilda vektorer för kulturell förlängning som han förföljde, de särskilda motstånd och boende som sålunda föll ut och de särskilda interaktiva stabiliseringar han uppnådde. Samma sak kan jag göra med avseende på Fairbank. Och dessa spårningar är allt som behöver sägas om deras divergens. Det hände just att motståndskrafts- och bostadsförhållandena fungerade annorlunda i de två fallen. Skillnader som dessa är, tror jag, kontinuerligt bubblande i praktiken, utan några speciella orsaker bakom dem (s. 211-212).

Den naturliga världen verkar ha försvunnit från Pickers konto. Det finns en verklig fråga om huruvida fraktionskostnader finns i naturen eller inte. Slutsatserna från Fairbank och Morpurgo om deras existens kan inte båda vara korrekta. Det verkar otillräckligt för att bara säga, som Pickering gör, att Fairbank och Morpurgo uppnådde sina individuella stabiliseringar och att lämna konflikten olösta. (Pickering kommenterar att man kunde följa den efterföljande historien och se hur konflikten löstes, och han ger några korta uttalanden om den, men dess lösning är inte viktig för honom). Åtminstone, tror jag, bör man beakta det vetenskapliga samhällets handlingar. Vetenskaplig kunskap bestäms inte individuellt, utan kommunalt. Pickering verkar erkänna detta. "Man kan därförvill skapa en metrisk och säga att artiklar med vetenskaplig kunskap är mer eller mindre objektiva beroende på i vilken utsträckning de går in i resten av den vetenskapliga kulturen, socialt stabiliserade över tid och så vidare. Jag kan inte se något fel med att tänka så … (s. 196). "Det faktum att Fairbank trodde på förekomsten av bråkdelade elektriska laddningar, eller att Weber starkt trodde att han hade observerat gravitationvågor, gör dem inte rätt. Detta är frågor om den naturliga världen som kan lösas. Antingen finns fraktionella laddningar och tyngdkraftsvågor eller så gör de det inte, eller för att vara mer försiktiga kan vi säga att vi har goda skäl att stödja våra påståenden om deras existens, eller så gör vi inte. Det faktum att Fairbank trodde på förekomsten av bråkdelade elektriska laddningar, eller att Weber starkt trodde att han hade observerat gravitationvågor, gör dem inte rätt. Det här är frågor om den naturliga världen som kan lösas. Antingen finns fraktionella laddningar och tyngdkraftsvågor eller så gör de det inte, eller för att vara mer försiktiga kan vi säga att vi har goda skäl att stödja våra påståenden om deras existens, eller så gör vi inte. Det faktum att Fairbank trodde på förekomsten av bråkdelade elektriska laddningar, eller att Weber starkt trodde att han hade observerat gravitationvågor, gör dem inte rätt. Det här är frågor om den naturliga världen som kan lösas. Antingen finns fraktionella laddningar och tyngdkraftsvågor eller så gör de det inte, eller för att vara mer försiktiga kan vi säga att vi har goda skäl att stödja våra påståenden om deras existens, eller så gör vi inte.eller så gör vi inte.eller så gör vi inte.

En annan fråga som försummats av Pickering är frågan om en viss ömsesidig anpassning av teori, apparaten eller fenomenet, och den experimentella apparaten och bevisen är motiverad. Pickering verkar tro att en sådan justering som ger stabilisering, antingen för en individ eller för samhället, är acceptabel. Det gör jag inte. Experimenter utesluter ibland data och deltar i selektiva analysförfaranden för att producera experimentella resultat. Dessa metoder är åtminstone tveksamma, liksom användningen av de resultat som produceras av sådana metoder inom vetenskapen. Det finns, tror jag, förfaranden i den vanliga vetenskapspraxis som ger skydd mot dem. (För detaljer se Franklin, 2002, avsnitt 1).

Skillnaden mellan våra attityder till upplösning av oenighet är en av de viktiga skillnaderna mellan min syn på vetenskap och Pickering. Jag tror inte att det är tillräckligt att säga att resolutionen är socialt stabiliserad. Jag vill veta hur denna resolution uppnåddes och vilka skäl som erbjöds för den resolutionen. Om vi står inför missnöjda experimentella resultat och båda experter har erbjudit rimliga argument för deras korrekthet, är det klart att mer arbete behövs. I sådana fall verkar det rimligt att fysikgemenskapen söker efter ett fel i ett eller båda av experimenten.

Pickering diskuterar ännu en skillnad mellan våra åsikter. Han ser traditionell vetenskapsfilosofi beträffande objektivitet "som härrör från en speciell typ av mentalhygien eller tolkning av tankar. Denna polisfunktion avser specifikt teorival i vetenskapen, som … vanligtvis diskuteras i termer av de rationella reglerna eller metoderna som är ansvariga för nedläggning i teoretisk debatt (s. 197). " Han fortsätter att kommentera att

Den mest aktionen i den senaste metodologiska tanken har koncentrerats på försök som Allan Franklins att utvidga den metodiska metoden för experiment genom att sätta upp en uppsättning regler för deras korrekta prestanda. Franklin strävar således efter att utvidga klassiska diskussioner om objektivitet till den empiriska grunden för vetenskapen (ett ämne som hittills har försummats i den filosofiska traditionen, men som naturligtvis också mingeln [Pickerings syn) också tar upp). För ett argument mellan mig och Franklin på samma linjer som nedan, se (Franklin 1990, kapitel 8; Franklin 1991); och (Pickering 1991); och för kommentarer relaterade till den debatten, (Ackermann 1991) och (Lynch 1991) (s. 197)."

För ytterligare diskussion se (Franklin 1993b)). Även om jag håller med om att min epistemologi av experiment är utformad för att ge goda skäl för att tro på experimentella resultat, håller jag inte med Pickering om att de är en uppsättning regler. Jag ser på dem som en uppsättning strategier, från vilka fysiker väljer, för att argumentera för att deras resultat är korrekta. Som nämnts ovan tror jag inte att de strategier som erbjuds är varken exklusiva eller uttömmande.

Det finns en annan oenighet mellan Pickering och mig själv. Han påstår sig ha att göra med vetenskapspraxis, och ändå utesluter han vissa metoder från sina diskussioner. En vetenskaplig praxis är tillämpningen av de epistemologiska strategierna som jag har beskrivit ovan för att argumentera för att experimentella resultat är korrekta. I själva verket är en av de väsentliga funktionerna i ett experimentellt dokument presentationen av sådana argument. Jag noterar vidare att att skriva sådana artiklar, en performativ handling, också är en vetenskaplig praxis och det verkar rimligt att undersöka både strukturen och innehållet i dessa artiklar.

5. Hacka är den sociala konstruktionen av vad?

Nyligen har Ian Hacking (1999, kapitel 3) tillhandahållit en snygg och intressant diskussion av de frågor som skiljer konstruktivisterna (Collins, Pickering, etc.) från rationalisterna, som jag själv. Han redovisar tre stickpunkter mellan de två åsikterna: 1) beredskap, 2) nominalism och 3) externa förklaringar om stabilitet.

Beredskap är idén att vetenskapen inte är förutbestämd, att den kunde ha utvecklats på något av flera framgångsrika sätt. Detta är den uppfattning som konstruktivister har antagit. Hacking illustrerar detta med Pickerings berättelse om högenergifysik under 1970-talet då kvarkmodellen kom att dominera. (Se Pickering 1984a).

Konstruktören har en beredskapsavhandling. När det gäller fysik skulle (a) fysik, teoretiskt, experimentellt, material) ha utvecklats på exempelvis ett icke-kvarkiskt sätt, och genom de detaljerade standarder som skulle ha utvecklats med denna alternativa fysik, kunde ha varit lika framgångsrika som nyligen fysik har enligt dess detaljerade standarder. Dessutom (b) finns det ingen mening i vilken denna föreställda fysik skulle vara likvärdigt med nuvarande fysik. Fysikern förnekar det. (Hacking 1999, s. 78-79).

För att sammanfatta Pickers doktrin: det kunde ha funnits ett forskningsprogram som var så framgångsrikt ("progressivt") som högenergifysiken på 1970-talet, men med olika teorier, fenomenologi, schematiska beskrivningar av apparater och apparater och med en annan och progressiv serie av robusta passningar mellan dessa ingredienser. Dessutom och detta är något dåligt i behov av förtydligande skulle den "annorlunda" fysiken inte ha motsvarat dagens fysik. Inte logiskt oförenligt med, bara annorlunda.

Konstruktören om (idén) om kvarkar hävdar alltså att resultatet av denna process för boende och motstånd inte är helt förutbestämd. Laboratoriearbetet kräver att vi får en robust anpassning mellan apparater, övertygelser om apparaten, tolkningar och analyser av data och teorier. Innan en robust passform har uppnåtts är det inte bestämt vad den passformen kommer att vara. Bestäms inte av hur världen bestäms, inte bestäms av teknik som nu existerar, inte bestäms av forskarnas sociala praxis, inte bestämd av intressen eller nätverk, inte bestämd av geni, inte bestämd av någonting (s. 72-73, betoning tillagd).

Mycket beror här på vad Hacking betyder med "bestämd.." Om han menar medverkan, håller jag med honom. Jag tvivlar på att världen, eller mer korrekt, vad vi kan lära om den, innebär en unik teori. Om inte, som verkar mer trovärdig, menar han att hur världen är inte sätter några begränsningar för den framgångsrika vetenskapen, så håller jag inte helt med om. Jag skulle verkligen vilja hävda att hur världen är begränsar de typer av teorier som passar fenomenen, vilka apparater vi kan bygga och de resultat vi kan få med sådana apparater. Att tycka annat verkar dumt. Tänk på ett folkligt exempel, det verkar för mig mycket osannolikt, en underdrift, att någon kan komma med en framgångsrik teori där objekt vars täthet är större än luftens faller uppåt. Detta är inte, tror jag,en karikatur av den vy som Hacking beskriver. Han beskriver Pickerings syn och säger: "Fysiken behövde inte ta en väg som involverade Maxwells ekvationer, den andra lagen om termodynamik eller de nuvarande värdena på ljusets hastighet (s. 70)." Även om jag har viss sympati för denna uppfattning när det gäller Maxwells ekvationer eller den andra lagen för termodynamik, håller jag inte med om värdet av ljusets hastighet. Det bestäms av hur världen är. Varje framgångsrik teori om ljus måste ge det värdet för dess hastighet.s Ekvationer eller termodynamikens andra lag, jag håller inte med om värdet på ljusets hastighet. Det bestäms av hur världen är. Varje framgångsrik teori om ljus måste ge det värdet för dess hastighet.s Ekvationer eller termodynamikens andra lag, jag håller inte med om värdet på ljusets hastighet. Det bestäms av hur världen är. Varje framgångsrik teori om ljus måste ge det värdet för dess hastighet.

I det andra extrema är "oundvikliga", bland vilka Hacking klassificerar de flesta forskare. Han citerar Sheldon Glashow, nobelprisvinnare, "Varje intelligent främling var som helst skulle ha kommit över samma logiska system som vi måste förklara strukturerna för protoner och supernovans natur (Glashow 1992, s. 28)."

En annan skillnad mellan Pickering och jag själv om beredskap berör frågan om inte om ett alternativ är möjligt, utan snarare om det finns skäl till att det alternativet bör eftersträvas. Pickering verkar identifiera burk med borde.

I slutet av 1970-talet var det en oenighet mellan resultaten av lågenergiförsök med atomparitetsöverträdelse (kränkning av vänster-höger symmetri) som utfördes vid University of Washington och Oxford University och resultatet av ett högenergi-experiment på spridning av polariserade elektroner från deuterium (SLAC E122-experimentet). Experimenten med atomparitetsöverträdelse misslyckades med att observera de paritetsöverträdande effekterna förutsagda av Weinberg-Salam (WS) förenade teorin om interaktioner mellan elektrovåg, medan SLAC-experimentet observerade den förutsagda effekten. Enligt min uppfattning var dessa tidiga atomfysikresultat ganska osäkra i sig och att osäkerheten ökades med positiva resultat som erhölls i liknande experiment i Berkeley och Novosibirsk. Vid den tidpunkten hade teorin annat bevisstöd,men accepterades inte allmänt. Pickering och jag håller med om att WS-teorin accepterades på grundval av SLAC E122-resultatet. Vi skiljer oss dramatiskt i våra diskussioner om experimenten. Vår skillnad på beredskap gäller ett särskilt teoretiskt alternativ som föreslogs vid den tiden för att förklara skillnaden mellan experimentella resultat.

Pickering frågade varför en teoretiker kanske inte har försökt hitta en variant av electroweak-mätteorin som kan ha förenat resultaten från atom-paritet i Washington och Oxford med det positiva E122-resultatet. (Vad en sådan teoretiker skulle göra med de stödjande atomparitetsresultaten som senare tillhandahölls av experiment i Berkeley och i Novosibirsk nämns aldrig). "Men även om det är sant att E122 analyserade sina data på ett sätt som visade osannolikheten [sannolikheten för passningen till hybridmodellen var 6 x 10 -4] av en viss klass av teorier med varianter, de så kallade "hybridmodellerna", tror jag inte att det hade varit omöjligt att utforma ännu fler varianter "(Pickering 1991, s. 462). recept för att konstruera sådana varianter hade skrivits ner redan 1972 (s. 467). Jag håller med om att det hade varit möjligt att göra det, men man kan fråga sig om en forskare eventuellt ville ha gjort det. instämde med min åsikt att SLAC E122-experimentet gav en betydande bevisvikt till stöd för WS-teorin och att en uppsättning motstridiga och osäkra resultat från experiment med atomparitetsöverträdelse gav ett tvetydigt svar på det stödet, vilket skäl skulle de behöva uppfinna ett alternativ?

Detta är inte för att antyda att forskare inte, eller inte bör, engagera sig i spekulation, utan snarare att det inte var nödvändigt att göra det i detta fall. Teoretiker föreslår ofta alternativ till befintliga, välbekräftade teorier.

Konstruktivistiska fallstudier verkar alltid resultera i stöd för befintlig, accepterad teori (Pickering 1984a; 1984b; 1991; Collins 1985; Collins och Pinch 1993). En kritik som antyds i sådana fall är att alternativ inte beaktas, att hypotesen utrymme för acceptabla alternativ är antingen mycket liten eller tom. Jag tror inte att detta är korrekt. När experimentet av Christenson et al. (1964) detected K o 2 sönderfall i två pions, som tycktes visa att CP symmetri (kombinerad partikel-antipartikel och utrymme inversionssymmetri) tillträds, var inte mindre än 10 alternativ erbjuds. Dessa inkluderade en) den kosmologiska modellen resulterande från den lokala dysymmetry av materia och anti, 2) externa fält, 3) sönderfallet av K o 2 in i en Ko 1 med den efterföljande sönderfallet av K o 1 i två pioner, vilket tilläts av symmetri, 4) utsläpp av en annan neutral partikel, "paritino", i K o 2- sönderfallet, liknande emissionen av neutrino i beta-sönderfall, 5) att en av de pioner som släpptes ut i sönderfallet i själva verket var en "spion", en pion med spinn en snarare än noll, 6) att sönderfallet berodde på en annan neutral partikel, L, producerad koherent med K o 7) förekomsten av ett "skugg" -univers, som samverkade med universumet endast genom de svaga interaktionerna, och att förfallet som ses var förfallet av "skuggan K o 2", "8) misslyckandet i den exponentiella sönderfallslagen, 9) misslyckandet av principen om superposition i kvantmekanik, och 10) att sönderfallspionerna inte var bosoner.

Som man kan se var gränserna för alternativ inte särskilt stränga. I slutet av 1967 hade alla alternativ testats och visat sig sakna, vilket lämnade CP-symmetri oskyddat. Här ledde de olika bedömningarna från det vetenskapliga samfundet om vad som var värt att föreslå och förfölja till att ett stort antal alternativ testades.

Hackings andra stickningspunkt är nominalism, eller name-ism. Han noterar att i sin mest extrema form förnekar nominalism att det finns något gemensamt eller speciellt för objekt som har valts ut med ett namn, till exempel "Douglasgran" annat än att de kallas Douglasgran. Motståndare hävdar att goda namn, eller goda berättelser om naturen, berättar något riktigt om världen. Detta är relaterat till realism-antirealismdebatten om statusen för oobserverbara enheter som har plågat filosofer i årtusenden. Till exempel anser Bas van Fraassen (1980), en antirealist, att vi inte har några skäl att tro på oobserverbara enheter som elektron och att att acceptera teorier om elektron betyder bara att vi tror att de saker som teorin säger om observerbara är sant. En realist hävdar att elektroner verkligen existerar och att som,till exempel kommenterade Wilfred Sellars, "att ha goda skäl att hålla en teori är ipso facto att ha goda skäl för att hålla fast att de enheter som anges i teorin finns (Sellars 1962, s. 97)." Enligt Hacking är en vetenskaplig nominalist mer radikal än en antirealist och är lika skeptisk till granträd som om elektroner. En nominalist tror vidare att de strukturer vi föreställer oss är egenskaperna för våra representationer av världen och inte av själva världen. Hackning hänvisar till motståndare av den uppfattningen som inneboende strukturalister.en vetenskaplig nominalist är mer radikal än en antirealist och är lika skeptisk till granträd som om elektroner. En nominalist tror vidare att de strukturer vi föreställer oss är egenskaperna för våra representationer av världen och inte av själva världen. Hackning hänvisar till motståndare av den uppfattningen som inneboende strukturister.en vetenskaplig nominalist är mer radikal än en antirealist och är lika skeptisk till granträd som om elektroner. En nominalist tror vidare att de strukturer vi föreställer oss är egenskaperna för våra representationer av världen och inte av själva världen. Hackning hänvisar till motståndare av den uppfattningen som inneboende strukturister.

Hacking påpekar också att denna punkt är relaterad till frågan om "vetenskapliga fakta." Således fick konstruktivisterna Latour och Woolgar ursprungligen sin bok Laboratory Life: The Social Construction of Scientific Facts (1979). Andrew Pickering fick sin historia om kvarkmodellen Constructing Quarks (Pickering 1984a). Fysiker hävdar att detta minskar deras arbete. Steven Weinberg, en realist och en fysiker, kritiserade Pickers titel genom att notera att ingen bergsbestigare någonsin skulle namnge en bok som konstruerar Everest. För Weinberg har kvarkar och Mount Everest samma ontologiska status. De är båda fakta om världen. Hacking hävdar att konstruktivister inte, trots uppträdanden, tror att fakta inte finns, eller att det inte finns något sådant som verklighet. Han citerar Latour och Woolgar "att" där ute "är en konsekvens av vetenskapligt arbete snarare än dess orsak (Latour och Woolgar 1986, s. 180). "Jag håller med Hacking när han drar slutsatsen att,

Latour och Woolgar hade säkert rätt. Vi bör inte förklara varför vissa människor tror att p genom att säga att p är sant, eller motsvarar ett faktum eller fakta. Till exempel: någon tror att universum började med vad vi för korthet kallar ett big bang. En mängd skäl stöder nu denna tro. Men efter att du har listat alla orsakerna bör du inte lägga till, som om det var ett ytterligare skäl för att tro på big bang, 'och det är sant att universum började med en big bang.' Eller "och det är ett faktum." Denna iakttagelse har inget speciellt att göra med social konstruktion. Det kunde lika ha tagits fram av en gammaldags språkfilosof. Det är en anmärkning om grammatiken i verbet "att förklara" (Hacking 1999, s. 80-81).

Jag vill dock tillägga att skälen till att Hacking citerar som stöd för denna tro ges till oss av giltiga experimentella bevis och inte av forskarnas sociala och personliga intressen. Jag är inte säker på att Latour och Woolgar skulle komma överens. Min egen ståndpunkt är en som man rimligen kan kalla conjectural realism. Jag tror att vi har goda skäl att tro på fakta och på de enheter som är involverade i våra teorier, och jag minns naturligtvis att vetenskap är fallbar.

Hackings tredje stickningspunkt är de yttre förklaringarna om stabilitet.

Konstruktören anser att förklaringar till stabiliteten i den vetenskapliga tron involverar åtminstone delvis element som är externa för vetenskapens innehåll. Dessa element inkluderar vanligtvis sociala faktorer, intressen, nätverk eller hur de också beskrivs. Motståndare anser att oavsett vad upptäckten är, förklaringen av stabilitet är intern i vetenskapen själv (Hacking 1999, s. 92).

Rationalister tror att det mesta vetenskapen fortsätter som det gör mot bakgrund av goda skäl som produceras av forskning. Vissa kunskapsorgan blir stabila på grund av mängden goda teoretiska och experimentella skäl som kan föras för dem. Konstruktivister tror att orsakerna inte är avgörande för vetenskapens gång. Nelson (1994) drar slutsatsen att denna fråga aldrig kommer att avgöras. Rationalister, åtminstone retrospektivt, kan alltid ange skäl som tillfredsställer dem. Konstruktivister, med lika uppfinningsrikedom, kan alltid hitta till sin egen tillfredsställelse en öppenhet där forskningsresultatet är avgjort av något annat än förnuft. Något externt. Det är ett sätt att säga att vi har hittat en oupplöslig "stickpunkt" (s. 91-92)

Således finns det en ganska allvarlig oenighet om skälen för acceptans av experimentella resultat. För vissa, som Staley, Galison och jag själv, beror det på epistemologiska argument. För andra, som Pickering, är orsakerna användbara för framtida praxis och överenskommelse med befintliga teoretiska åtaganden. Även om vetenskapshistorien visar att störten av en väl accepterad teori leder till en enorm mängd teoretiskt och experimentellt arbete, tycks förespråkare för denna uppfattning acceptera det som oproblematiskt att det alltid är överens med befintlig teori som har mer framtida användbarhet. Hacking och Pickering antyder också att experimentella resultat accepteras på grundval av ömsesidig anpassning av element som inkluderar teorin om fenomenet.

Ändå verkar alla vara överens om att det uppstår enighet om experimentella resultat.

II. Experimentets roller

A. Ett eget liv

Även om experiment ofta tar sin betydelse från sitt förhållande till teori påpekade Hacking att det ofta har sitt eget liv, oberoende av teori. Han noterar de orörda iakttagelserna av Carolyn Herschels upptäckt av kometer, William Herschels arbete med "strålande värme" och Davys iakttagelse av gasen som släppts ut av alger och avskräckningen av en avsmalnande gas. I inget av dessa fall hade experimenteraren någon teori om fenomenet som undersöktes. Man kan också notera 1800-talets mätningar av atomspektra och arbetet med massor och egenskaper på elementära partiklar under 1960-talet. Båda dessa sekvenser genomfördes utan någon vägledning från teorin.

När man beslutar vilken experimentell undersökning som ska genomföras kan forskare mycket väl påverkas av den tillgängliga utrustningen och deras egen förmåga att använda den utrustningen (McKinney 1992). När Mann-O'Neill-samarbetet genomförde fysikförsök med hög energi vid Princeton-Pennsylvania Accelerator under slutet av 1960-talet, var försökssekvensen (1) mätning av K + -fallet, (2) mätning av K + e3 förgreningsförhållande och sönderfallsspektrum, (3) mätning av K + e2 förgreningsförhållande och (4) mätning av formfaktorn i K + e3förfall. Dessa experiment utfördes med i princip samma experimentella apparat, men med relativt mindre modifieringar för varje speciellt experiment. I slutet av sekvensen hade experimenterna blivit ganska expert på användningen av apparaten och kunniga om bakgrunder och experimentella problem. Detta gjorde det möjligt för gruppen att framgångsrikt utföra de tekniskt svårare experimenten senare i sekvensen. Vi kan hänvisa till detta som "instrumentell lojalitet" och "återvinning av expertis" (Franklin 1997b). Detta passar fint med Galisons syn på experimentella traditioner. Forskare, både teoretiker och experimentalister, tenderar att bedriva experiment och problem där deras utbildning och expertis kan användas.

Hacking kommenterar också de "anmärkningsvärda observationerna" på Island Spar av Bartholin, om diffraktion av Hooke och Grimaldi och om spridningen av ljus från Newton. "Naturligtvis var Bartholin, Grimaldi, Hooke och Newton inte sinneslösa empirister utan en" idé "i deras huvuden. De såg vad de såg eftersom de var nyfikna, nyfikna, reflekterande människor. De försökte bilda teorier. Men i allt i dessa fall är det uppenbart att observationerna föregick varje formulering av teori "(Hacking 1983, s. 156). I alla dessa fall kan vi säga att det var observationer som väntade på, eller kanske till och med krävde, en teori. Upptäckten av alla oväntade fenomen kräver en teoretisk förklaring.

B. Bekräftelse och motbevisning

Icke desto mindre involverar flera av experimentens viktiga roller dess relation till teori. Experiment kan bekräfta en teori, motbevisa en teori eller ge antydningar till den matematiska strukturen i en teori.

1. Upptäckten av icke-konservering av paritet: ett avgörande experiment

Låt oss först överväga ett avsnitt där förhållandet mellan teori och experiment var tydligt och okomplicerat. Detta var ett "avgörande" experiment, ett som bestämde sig entydigt mellan två konkurrerande teorier, eller klasser av teori. Avsnittet var av upptäckten att paritet, spegelreflektionssymmetri eller vänster-höger-symmetri inte bevaras i de svaga interaktionerna. (För detaljer om detta avsnitt se Franklin (1986, kap. 1) och bilaga 1). Experiment visade att i beta-sönderfallet hos kärnor var antalet elektroner som släpptes ut i samma riktning som kärnspinnet annorlunda från antalet som utsändes opoosit till spinnriktningen. Detta var en tydlig demonstration av paritetens vilation i de svaga interaktionerna.

2. Upptäckten av CP-brott: ett övertygande experiment

Efter upptäckten av icke-konservering av paritet och laddningskonjugering, och efter ett förslag från Landau, ansåg fysiker CP (kombinerad paritet och partikel-antipartikelsymmetri), som fortfarande bevarades i experimenten, som lämplig symmetri. En konsekvens av detta schema, om CP bevarades, var att K 1 o meson kunde sönderfalla i två pioner, medan K 2 o meson inte kunde. [10] Således observation av förfallet av K 2 oi två pioner skulle indikera CP-brott. Förfallet observerades av en grupp vid Princeton University. Även om flera alternativa förklaringar erbjöds eliminerade experimenten vart och ett av alternativen och lämnade endast CP-brott som en förklaring av det experimentella resultatet. (För detaljer om detta avsnitt se Franklin (1986, kap. 3) och bilaga 2.)

3. Upptäckten av Bose-Einstein kondensation: bekräftelse efter 70 år

I båda avsnitten som diskuterats tidigare, de med paritet utan konservering och CP-brott, såg vi ett beslut mellan två konkurrerande teoriklasser. Detta avsnitt, upptäckten av Bose-Einstein kondensation (BEC), illustrerar bekräftelsen av en specifik teoretisk förutsägelse 70 år efter att den teoretiska förutsägelsen först gjordes. Bose (1924) och Einstein (1924; 1925) förutspådde att en gas av icke-interagerande bosoniska atomer, under en viss temperatur, plötsligt kommer att utveckla en makroskopisk population i det lägsta energikvantumtillståndet. [11] (För detaljer om detta avsnitt, se bilaga 3.)

C. Komplikationer

I de tre avsnitten som diskuterades i föregående avsnitt var förhållandet mellan experiment och teori tydligt. Experimenten gav entydiga resultat och det fanns ingen tvetydighet om vad teorin förutspådde. Ingen av de slutsatser som har nåtts har sedan ifrågasatts. Paritet och CP-symmetri kränks i de svaga interaktionerna och Bose-Einstein-kondensation är ett accepterat fenomen. I praktiken av vetenskapen är saker ofta mer komplexa. Experimentella resultat kan vara i konflikt eller till och med vara felaktiga. Teoretiska beräkningar kan också ha fel eller en korrekt teori kan användas felaktigt. Det finns till och med fall där både experiment och teori är fel. Som nämnts tidigare är vetenskapen fallbar. I det här avsnittet kommer jag kort att diskutera flera avsnitt som illustrerar dessa komplexiteter.

1. Femte styrkans fall

Avsnittet av den femte styrkan är fallet med en motbevisning av en hypotese, men först efter att en oenighet mellan experimentella resultat löstes. "Femte styrkan" var en föreslagen ändring av Newtons lag om universell gravitation. De första experimenten gav motstridiga resultat: det ena stödde förekomsten av femte styrkan medan den andra argumenterade mot den. Efter många repetitioner av experimentet löstes oenighet och en enighet uppnåddes om att femte styrkan inte fanns. (För bilaga 4. Se bilaga 4.)

2. Rätt experiment, fel teori: Stern-Gerlach-experimentet [12]

Stern-Gerlach-experimentet ansågs vara avgörande vid tidpunkten för genomförandet, men det var det faktiskt inte. Med tanke på fysiksamhället beslutade det frågan mellan två teorier, att vederlägga en och stödja den andra. Mot bakgrund av det senare arbetet stod emellertid avståendet, men bekräftelsen var tveksam. I själva verket skapade det experimentella resultatet problem för den teori som den till synes bekräftade. En ny teori föreslogs och även om Stern-Gerlach-resultatet initialt också gav problem för den nya teorin, efter en modifiering av den nya teorin, bekräftade resultatet den. På ett sätt var det ju avgörande. Det tog bara lite tid.

Stern-Gerlach-experimentet ger bevis för förekomsten av elektronspinn. Dessa experimentella resultat publicerades först 1922, även om idén om elektronspinn inte föreslogs av Goudsmit och Uhlenbeck förrän 1925 (1925; 1926). Man kan säga att elektronspinn upptäcktes innan det uppfanns. (För bilaga 5, se bilaga 5).

3. Ibland fungerar inte motbevisning: Dubbel spridning av elektroner

I det sista avsnittet såg vi några av svårigheterna i jämförelse av experiment-teori. Man möter ibland frågan om den experimentella apparaten uppfyller de villkor som krävs av teorin, eller omvänt, om den lämpliga teorin jämförs med det experimentella resultatet. Ett exempel är historien om experiment med dubbel spridning av elektroner med tunga kärnor (Mott-spridning) under 1930-talet och förhållandet mellan dessa resultat och Diracs teori om elektronen, ett avsnitt där frågan om huruvida experimentet uppfyllde villkoren för den teoretiska beräkningen var central. Inledningsvis stämde inte experimenten överens med Motts beräkning, vilket ifrågasatte den bakomliggande Dirac-teorin. Efter mer än ett decennium av arbete, både experimentellt och teoretiskt,det insågs att det fanns en bakgrundseffekt i experimenten som maskerade den förutsagda effekten. När bakgrunden eliminerades var experiment och teori överens. (Bilaga 6)

D. Andra roller

1. Bevis för en ny enhet: JJ Thomson and the Electron

Experiment kan också ge oss bevis för att de enheter som är involverade i våra teorier finns. JJ Thomsons experiment på katodstrålar gav grund för tro på förekomsten av elektroner. (För detaljer om detta avsnitt se bilaga 7).

2. The Articulation of Theory: Svag interaktion

Experiment kan också hjälpa till att formulera en teori. Experiment på beta-förfall under 1930-talet till 1950-talet bestämde den exakta matematiska formen av Fermis teori om beta-förfall. (För ytterligare information om detta avsnitt, se bilaga 8.)

III. Slutsats

I denna uppsats har olika syn på arten av experimentella resultat presenterats. Vissa hävdar att acceptans av experimentella resultat baseras på epistemologiska argument, medan andra bygger acceptans på framtida nytta, sociala intressen eller överensstämmelse med befintliga gemenskapsåtaganden. Alla är dock överens om att oavsett skäl uppnås enighet om experimentella resultat. Dessa resultat spelar sedan många viktiga roller inom fysiken och vi har undersökt flera av dessa roller, även om de inte alla har. Vi har sett experiment besluta mellan två konkurrerande teorier, kräver en ny teori, bekräfta en teori, motbevisa en teori, tillhandahålla bevis som bestämde den matematiska formen för en teori och tillhandahålla bevis för förekomsten av en elementär partikel involverad i en accepterad teori. Vi har också sett att experimentet har sitt eget liv oberoende av teori. Om, som jag tror, epistemologiska förfaranden ger grund för rimlig tro på experimentella resultat, kan experiment legitimt spela de roller jag har diskuterat och kan utgöra grunden för vetenskaplig kunskap.

Bibliografi

Huvudverk:

  • Ackermann, R. 1985. Data, Instruments and Theory. Princeton, NJ: Princeton University Press.
  • -----. 1991. "Allan Franklin, rätt eller fel". PSA 1990, bind 2. A. Fine, M. Forbes och L. Wessels (red.). East Lansing, MI, Philosophy of Science Association: 451-457.
  • Adelberger, EG 1989. "High-Sensitivity Hillside Results from Eot-Wash Experiment". Tester av grundläggande lagar i fysik: Nionde Moriond Workshop. O. Fackler och J. Tran Thanh Van (red.). Les Arcs, Frankrike, Editions Frontieres: 485-499.
  • Anderson, MH, JR Ensher, MR Matthews, et al. 1995. "Observation av Bose-Einstein-kondens i en utspädd atomånga". Vetenskap 269: 198-201.
  • Bell, JS och J. Perring 1964. "2pi förfall av K 2 o Meson". Physical Review Letters 13: 348-349.
  • Bennett, WR 1989. "Modulerad källa Eotvos-experiment vid Little Goose Lock". Physical Review Letters 62: 365-368.
  • Bizzeti, PG, AM Bizzeti-Sona, T. Fazzini, et al. 1989a. "Sök efter en komposition beroende femte kraft: resultat av Vallambrosa-experimentet". Tran Thanh Van, JO Fackler (red.)..
  • Bizzeti, PG, AM Bizzeti-Sona, T. Fazzini, et al. 1989b. "Sök efter en kompositionberoende femte kraft". Physical Review Letters 62: 2901-2904.
  • Bose, S. 1924. "Plancks Gesetz und Lichtquantenhypothese". Zeitschrift fur Physik 26 (1924): 178-181.
  • Burnett, K. 1995. "En intim samling av bosoner". Science 269: 182-183.
  • Cartwright, N. 1983. How the Laws of Physics Lie. Oxford: Oxford University Press.
  • Chase, C. 1929. "Ett test för polarisering i en stråle av elektroner genom spridning". Physical Review 34: 1069-1074.
  • -----. 1930. "Spridning av snabba elektroner med metaller. II. Polarisering med dubbel spridning i rät vinkel". Physical Review 36: 1060-1065.
  • Christenson, JH, JW Cronin, VL Fitch, et al. 1964. "Bevis för 2pi förfall av K o 2 Meson". Physical Review Letters 13: 138-140.
  • Collins, H. 1985. Ändra ordning: replikering och induktion i vetenskaplig praxis. London: Sage Publications.
  • -----. 1994. "Ett starkt bekräftelse av experimenternas regress". Studier i historia och filosofi för modern fysik 25 (3): 493-503.
  • Collins, H. och Pinch, T. 1993. Golem: Vad alla borde veta om vetenskap. Cambridge: Cambridge University Press.
  • Conan Doyle, A. 1967. "The Sign of Four". Den kommenterade Sherlock Holmes. WS Barrington-Gould (red.). New York, Clarkson N. Potter.
  • Cowsik, R., N. Krishnan, SN Tandor, et al. 1988. "Begränsning av styrkan hos mellanliggande styrkor som kopplas till Isospin". Physical Review Letters 61 (2179-2181).
  • Cowsik, R., N. Krishnan, SN Tandor, et al. 1990. "Styrka av mellanliggande styrkor som kopplas till Isospin". Physical Review Letters 64: 336-339.
  • de Groot, SR och HA Tolhoek 1950. "Om teorin om Beta-radioaktivitet I: användningen av linjära kombinationer av invarianter i interaktion Hamiltonian". Physica 16: 456-480.
  • Dymond, EG 1931. "Polarisering av en stråle av elektroner genom spridning". Naturen 128: 149.
  • -----. 1932. "Om polarisering av elektroner genom spridning". Proceedings of the Royal Society (London) A136: 638-651.
  • -----. 1934. "Om polarisering av elektroner genom spridning. II.". Proceedings of the Royal Society (London) A145: 657-668.
  • Einstein, A. 1924. "Quantentheorie des einatomigen idealen gaser". Sitzungsberischte der Preussische Akademie der Wissenschaften, Berlin: 261-267.
  • -----. 1925. "Quantentheorie des einatomigen idealen gaser". Sitzungsberichte der Preussische Akadmie der Wissenschaften, Berlin: 3-14.
  • Everett, AE 1965. "Evidence on the Existence of Shadow Pions in K + Decay". Fysiska granskningsbrev 14: 615-616.
  • Fermi, E. 1934. "Försök till en teorin om betastrålar". Il Nuovo Cimento 11: 1-21.
  • Feynman, RP och M. Gell-Mann 1958. "The Fermi Interaction Theory". Physical Review 109: 193-198.
  • Feynman, RP, RB Leighton och M. Sands 1963. Feynman-föreläsningarna om fysik. Reading, MA: Addison-Wesley Publishing Company.
  • Fierz, M. 1937. "Zur Fermischen Theorie des -Zerfalls". Zeitschrift fur Physik 104: 553-565.
  • Fischbach, E., S. Aronson, C. Talmadge, et al. 1986. "Reanalys av Eötvös-experimentet". Fysiska granskningsbrev 56: 3-6.
  • Fitch, VL 1981. "Upptäckten av Charge-Conjugation Parity Asymmetry". Science 212: 989-993.
  • Fitch, VL, MV Isaila och MA Palmer 1988. "Gränser för förekomsten av en materialberoende mellanliggande styrka". Physical Review Letters 60: 1801-1804.
  • Ford, KW 1968. Grundläggande fysik. Lexington: Xerox.
  • Franklin, A. 1986. The Neglect of Experiment. Cambridge: Cambridge University Press.
  • -----. 1990. Experiment, rätt eller fel. Cambridge: Cambridge University Press.
  • -----. 1991. "Må mutanter bli dödade eller dör de av naturliga orsaker." PSA 1990, bind 2. A. Fine, M. Forbes och L. Wessels. East Lansing, MI: Philosophy of Science Association, 2: 487-494.
  • -----. 1993a. Femte styrkans uppgång och fall: upptäckt, strävan och rättfärdighet i modern fysik. New York: American Institute of Physics.
  • -----. 1993b. "Upptäckt, strävan och motivering." Perspektiv på vetenskap 1: 252-284.
  • -----. 1994. "Hur man undviker experimenters regress". Studier i vetenskapens historia och filosofi 25: 97-121.
  • -----. 1995a. "Upplösningen av missnöjda resultat". Perspectives on Science 3: 346-420.
  • -----. 1995b. "Lagar och experiment". Naturlagar. F. Weinert (red.). Berlin, De Gruyter: 191-207.
  • -----. 1996. "Det finns inga antirealister i laboratoriet". Realism och antirealism i vetenskapsfilosofin. RS Cohen, R. Hilpinen och Q. Renzong (red.). Dordrecht, Kluwer Academic Publishers : 131-148.
  • -----. 1997a. "Kalibrering". Perspektiv på vetenskap 5: 31-80.
  • -----. 1997b. "Återvinningskompetens och instrumentell lojalitet". Vetenskapsfilosofi 64 (4 (Supp.)): S42-S52.
  • -----. 1997c. "Finns det verkligen elektroner? Experiment och verklighet". Fysik idag 50 (10): 26-33.
  • -----. 2002. Selektivitet och oenighet: Två problem med experiment Pittsburgh: University of Pittsburgh Press.
  • Franklin, A. och C. Howson 1984. "Varför föredrar forskare att variera sina experiment?". Studier i historia och vetenskapsfilosofi 15: 51-62.
  • Franklin, A. och C. Howson 1988. "Det är förmodligen ett giltigt experimentellt resultat: en Bayesiansk strategi för experimentets epistemologi". Studier i vetenskapens historia och filosofi 19: 419-427.
  • Friedman, JL och VL Telegdi 1957. "Nuclear Emulsion Evidence for Parity Nonconservation in the Decay Chain pi - mu-e". Physical Review 105: 1681-1682.
  • Galison, P. 1987. Hur experiment slutar. Chicago: University of Chicago Press.
  • -----. 1997. Image and Logic. Chicago: University of Chicago Press.
  • Gamow, G. och E. Teller 1936. "Urvalregler för -integrationen". Physical Review 49: 895-899.
  • Garwin, RL, LM Lederman och M. Weinrich 1957. "Observation of the Failure of Conservation of Parity and Charge Conjugation in Meson Decays: The Magnetic Moment of the Free Muon". Physical Review 105: 1415-1417.
  • Gerlach, W. och O. Stern 1922a. "Der experimentelle Nachweis der Richtungsquantelung". Zeitschrift fur Physik 9: 349-352.
  • Gerlach, W. och O. Stern 1924. "Uber die Richtungsquantelung im Magnetfeld". Annalen der Physik 74: 673-699.
  • Glashow, S. 1992. "Vetenskapens död?" Slutet av vetenskapen? Attack och försvar. RJ Elvee. Lanham, MD: University Press of America
  • Gooding, D. 1992. "Att sätta byrån tillbaka till experiment". Vetenskap som praktik och kultur. A. Pickering (red.). Chicago, University of Chicago Press : 65-112.
  • Hacking, I. 1981. "Ser vi genom ett mikroskop". Pacific Philosophical Quarterly 63: 305-322.
  • -----. 1983. Representerar och ingriper. Cambridge: Cambridge University Press.
  • -----. 1992. "Laboratorievetenskapens själv-lokalisering". Vetenskap som praktik och kultur. A. Pickering (red.). Chicago, University of Chicago Press: 29-64.
  • -----. 1999. Social konstruktion av vad? Cambridge, MA: Harvard University Press.
  • Halpern, O. och J. Schwinger 1935. "On the Polarization of Electrons by Double Scattering". Physical Review 48: 109-110.
  • Hamilton, DR 1947. "Electron-Neutrino Angular Correlation in Beta-Decay". Physical Review 71: 456-457.
  • Hellmann, H. 1935. "Bemerkung zur Polarisierung von Elektronenwellen durch Streuung". Zeitschrift fur Physik 96: 247-250.
  • Hermannsfeldt, WB, RL Burman, P. Stahelin, et al. 1958. "Bestämning av Gamow-Teller Beta-Decay Interaction from the Decay of Helium-6". Fysiska granskningsbrev 1: 61-63.
  • Kofoed-Hansen, O. 1955. "Neutrino Recoil Experimental". Beta- och Gamma-Ray-spektroskopi. K. Siegbahn (red.). New York, Interscience: 357-372.
  • Konopinski, E. och G. Uhlenbeck 1935. "On the Fermi Theory of Radioactivity". Fysisk recension 48: 7-12.
  • Konopinski, EJ och LM Langer 1953. "Den experimentella förtydligandet av teorin om -decay". Årliga recensioner av kärnvetenskap 2: 261-304.
  • Konopinski, EJ och GE Uhlenbeck 1941. "On the Theory of Beta-Radioactivity". Fysisk granskning 60: 308-320.
  • Langer, LM, JW Motz och HC Price 1950. "Litenergi Beta-Ray Spectra: Pm 147 S 35 ". Physical Review 77: 798-805.
  • Langer, LM och HC Price 1949. "Shape of the Beta Spectrum of the Forbidden Transition of Yttrium 91". Physical Review 75: 1109.
  • Langstroth, GO 1932. "Elektronpolarisering". Proceedings of the Royal Society (London) A136: 558-568.
  • LaRue, GS, JD Phillips och WM Fairbank. "Observation av fraktionell avgift av (1/3) e på Matter. Fysiska granskningsbrev 46: 967-970.
  • Latour, B. och S. Woolgar. 1979. Laboratory Life: The Social Construction of Scientific Facts. Beverly Hills: Sage.
  • Latour, B. och S. Woolgar. 1986. Laboratory Life: The Construction of Scientific Facts. Princeton: Princeton University Press.
  • Lee, TD och CN Yang 1956. "Fråga om icke-konservering av paritet i svaga interaktioner". Fysisk granskning 104: 254-258.
  • Lynch, M. 1991. "Allan Franklins transcendentala fysik." PSA 1990, bind 2. A. Fine, M. Forbes och L. Wessels. East Lansing, MI: Philosophy of Science Association, 2: 471-485.
  • MacKenzie, D. 1989. "Från Kwajelein till Armageddon? Testning och social konstruktion av missilnoggrannhet". Experimentets användning. D. Gooding, T. Pinch och S. Shaffer (red.). Cambridge, Cambridge University Press: 409-435.
  • Mayer, MG, SA Moszkowski och LW Nordheim 1951. "Nuclear Shell Structure and Beta Decay. I. Odd A Nuclei". Recensioner av Modern Physics 23: 315-321.
  • McKinney, W. (1992). Plausibility och experiment: Undersökningar i sammanhanget av strävan. Historia och vetenskapsfilosofi. Bloomington, IN, Indiana.
  • Mehra, J. och H. Rechenberg 1982. Den historiska utvecklingen av kvantteorin. New York: Springer-Verlag.
  • Millikan, RA 1911. "Isoleringen av en jon, en precisionsmätning av dess avgift och korrigering av Stokes lag". Physical Review 32: 349-397.
  • Morrison, M. 1990. "Teori, ingripande och realism". Syntes 82: 1-22.
  • Mott, NF 1929. "Scattering of Fast Electrons by Atomic Nuclei". Proceedings of the Royal Society (London) A124: 425-442.
  • -----. 1931. "Polarization of a Beam of Electrons by Scattering". Natur
  • Nelson, A. 1994. "Hur kunde vetenskapliga fakta konstrueras socialt?". Studier i historia och vetenskapsfilosofi 25 (4): 535-547.
  • -----. 1932. "Tha Polarization of Electrons by Double Scattering". Proceedings of the Royal Society (London) A135: 429-458.
  • Nelson, PG, DM Graham och RD Newman 1990. "Sök efter en mellanliggande kompositionberoende styrkoppling till NZ". Fysisk granskning D 42: 963-976.
  • Nelson, A. 1994. "Hur kunde vetenskapliga fakta konstrueras socialt?". Studier i historia och vetenskapsfilosofi 25 (4): 535-547.
  • Newman, R., D. Graham och P. Nelson 1989. "En" femte kraft "Sök efter differentiell acceleration av bly och koppar mot bly". Tester av grundläggande lagar i fysik: Nionde Moriond Workshop. O. Fackler och J. Tran Thanh Van (red.)..
  • Nishijima, K. och MJ Saffouri 1965. "CP Invariance and the Shadow Universe". Fysiska granskningsbrev 14: 205-207.
  • Pais, A. 1982. Subtle is the Lord … Oxford: Oxford University Press.
  • Pauli, W. 1933. "Die Allgemeinen Prinzipen der Wellenmechanik". Handbuch der Physik 24: 83-272.
  • Petschek, AG och RE Marshak 1952. "The -Decay of Radium E and the Pseusoscalar Interaction". Physical Review 85: 698-699.
  • Pickering, A. 1981. "Jakt på kvarken". Isis 72: 216-236.
  • -----. 1984a. Konstruera kvarks. Chicago: University of Chicago Press.
  • -----. 1984b. "Mot att sätta fenomen först: Upptäckten av den svaga neutrala strömmen". Studier i vetenskapens historia och filosofi 15: 85-117.
  • -----. 1987. "Mot korrespondens: en konstruktivistisk syn på experiment och det verkliga". PSA 1986. A. Fine och P. Machamer (red.). Pittsburgh, Philosophy of Science Association. 2: 196-206.
  • -----. 1989. "Living in the Material World: On Realism and Experimental Practice." Experimentets användning. D. Gooding, T. Pinch och S. Schaffer (red.). Cambridge, Cambridge University Press: 275-297.
  • -----. 1991. "Anledning tillräckligt? Mer om experiment med paritetsöverträdelser och teorier om elektspråkiga mätningar." PSA 1990, bind 2. A. Fine, M. Forbes och L. Wessels. East Lansing, MI: Philosophy of Science Association, 2: 459-469.
  • -----. 1995. Mangle of Practice. Chicago: University of Chicago Press.
  • Prentki, J. 1965. CP Violation. Oxford International Conference on Elementary Particles, Oxford, England.
  • Pursey, DL 1951. "The Interaction in Theory of Beta Decay". Philosophical Magazine 42: 1193-1208.
  • Raab, FJ 1987. "Sök efter en mellanliggande interaktion: resultat av Eot-Wash I-experimentet". Nya och exotiska fenomen: Sjunde Moriond-verkstaden. O. Fackler och J. Tran Thanh Van (red.). Les Arcs, Frankrike, Editions Frontieres: 567-577.
  • Randall, HM, RG Fowler, N. Fuson, et al. 1949. Infraröd bestämning av organiska strukturer. New York: Van Nostrand.
  • Richter, H. 1937. "Zweimalige Streuung schneller Elektronen". Annalen der Physik 28: 533-554.
  • Ridley, BW (1954). Nukleär rekyl i Beta-förfall. Fysik. Cambridge, Cambridge University.
  • Rose, ME och HA Bethe 1939. "On the Absence of Polarization in Electron Scattering". Physical Review 55: 277-289.
  • Rupp, E. 1929. "Versuche zur Frage nach einer Polarization der Elektronenwelle". Zetschrift fur Physik 53: 548-552.
  • -----. 1930a. "Ueber eine unsymmetrische Winkelverteilung zweifach reflektierter Elektronen". Zeitschrift fur Physik 61: 158-169.
  • -----. 1930b. "Ueber eine unsymmetrische Winkelverteilung zweifach reflektierter Elektronen". Naturwissenschaften 18: 207.
  • -----. 1931. "Direkte Photographie der Ionisierung i Isolierstoffen". Naturwissenschaften 19: 109.
  • -----. 1932a. "Versuche zum Nachweis einer Polarization der Elektronen". Physickalsche Zeitschrift 33: 158-164.
  • -----. 1932b. "Neure Versuche zur Polarization der Elektronen". Physikalische Zeitschrift 33: 937-940.
  • -----. 1932c. "Ueber die Polarization der Elektronen bei zweimaliger 90 o - Streuung". Zeitschrift fur Physik 79: 642-654.
  • -----. 1934. "Polarization der Elektronen an freien Atomen". Zeitschrift fur Physik 88: 242-246.
  • Rustad, BM och SL Ruby 1953. "Korrelation mellan Electron och Recoil Nucleus in He 6 Decay". Physical Review 89: 880-881.
  • Rustad, BM och SL Ruby 1955. "Gamow-Teller Interaction in the Decay of He 6 ". Physical Review 97: 991-1002.
  • Sargent, BW 1932. "Energifördelningskurvor för sönderdelningselektroner". Proceedings of Cambridge Philosophical Society 24: 538-553.
  • -----. 1933. "Den maximala energin för -strålarna från Uranium X och andra organ". Proceddings of the Royal Society (London) A139: 659-673.
  • Sauter, F. 1933. "Ueber den Mottschen Polarisationseffekt bei der Streuun von Elektronen an Atomen". Annalen der Physik 18: 61-80.
  • Sellars, W. 1962. Science, Perception and Reality. New York: Humanities Press.
  • Sherr, R. och J. Gerhart 1952. "Gamma Radiation of C 10 ". Physical Review 86: 619.
  • Sherr, R., HR Muether och MG White 1949. "Radioaktivitet av C 10 och O 14 ". Physical Review 75: 282-292.
  • Smith, AM 1951. "Forbidden Beta-Ray Spectra". Physical Review 82: 955-956.
  • Staley, K. 1999 "Gyllene händelser och statistik: Vad är fel med Galisons bild / logikskillnad." Perspectives on Science 7: 196-230.
  • Stern, O. 1921. "Ein Weg zur experimentellen Prufung Richtungsquantelung im Magnet feld". Zeitschrift fur Physik 7: 249-253.
  • Stubbs, CW, EG Adelberger, BR Heckel, et al. 1989. "Gränser för kompositionberoende interaktioner med användning av en laboratoriekälla: Finns det en" femte kraft? ". Physical Review Letters 62: 609-612.
  • Stubbs, CW, EG Adelberger, FJ Raab, et al. 1987. "Sök efter en mellanliggande interaktion". Physical Review Letters 58: 1070-1073.
  • Sudarshan, EKG och RE Marshak 1958. "Chirality Invariance and the Universal Fermi Interaction". Physical Review 109: 1860-1862.
  • Thieberger, P. 1987a. "Sök efter en substansberoende kraft med en ny differentiell accelerometer". Physical Review Letters 58: 1066-1069.
  • Thomson, GP 1933. "Polarisering av elektroner". Naturen 132: 1006.
  • -----. 1934. "Experiment om polarisering av elektroner". Philosophical Magazine 17: 1058-1071.
  • Thomson, JJ 1897. "Cathode Rays". Philosophical Magazine 44: 293-316.
  • Uhlenbeck, GE och S. Goudsmit 1925. "Ersetzung der Hypothese von unmechanischen Zwang durch eine Forderung bezuglich des inneren Verhaltens jedes einzelnen Elektrons". Naturwissenschaften 13: 953-954.
  • Uhlenbeck, GE och S. Goudsmit 1926. "Spinning electrons and the Structure of Spectra". Naturen 117: 264-265.
  • van Fraassen, B. 1980. The Scientific Image. Oxford: Clarendon Press.
  • Weinert, F. 1995. "Fel teori - rätt experiment: betydelsen av Stren-Gerlach-experimenten". Studier i historia och filosofi för modern fysik 26B (1): 75-86.
  • Winter, J. 1936. "Sur la polarization des ondes de Dirac". Academie des Science, Paris, Comptes rendus hebdomadaires des seances 202: 1265-1266.
  • Wu, CS 1955. "The Interaction in Beta-Decay". Beta- och Gamma-Ray-spektroskopi. K. Siegbahn (red.). New York, Interscience: 314-356.
  • Wu, CS, E. Ambler, RW Hayward, et al. 1957. "Experimental Test of Parity Nonconservation in Beta Decay". Physical Review 105: 1413-1415.
  • Wu, CS och A. Schwarzschild (1958). En kritisk undersökning av He 6 Recoil-experimentet med Rustad och Ruby. New York, Columbia University.

Annan föreslagen läsning

  • Ackermann, R. 1988. "Experiment as the Motor of Scientific Progress". Social Epistemology 2: 327-335.
  • Batens, D. och JP Van Bendegem, Eds. 1988. Teori och experiment. Dordrecht: D. Reidel Publishing Company.
  • Bogen, J. och J. Woodward 1988. "Saving the Phenomena". The Philosophical Review 97: 303-352.
  • Gooding, D. 1990. Experiment and the Making of Meaning. Dordrecht: Kluwer Academic Publisher.
  • Gooding, D., T. Pinch och S. Schaffer, Eds. 1989. Experimentets användning. Cambridge: Cambridge University Press.
  • Koertge, N., Ed. 1998. Ett hus byggt på sand: Exposure Postmodernist Myths About Science. Oxford: Oxford University Press.
  • Nelson, A. 1994. "Hur kunde vetenskapliga fakta konstrueras socialt?". Studier i historia och vetenskapsfilosofi 25 (4): 535-547.
  • Pickering, A., Ed. 1992. Science as Practice and Culture. Chicago: University of Chicago Press.
  • Pickering, A. 1995. The Mangle of Practice. Chicago: University of Chicago Press.
  • Pinch, T. 1986. Confronting Nature. Dordrecht: Reidel.
  • Rasmussen, N. 1993. "Fakta, artefakter och mesosomer: öva epistemologi med elektronmikroskopet". Studier i historia och vetenskapsfilosofi 24: 227-265.
  • Shapere, D. 1982. "Begreppet observation i vetenskap och filosofi". Philosophy of Science 49: 482-525.

Andra internetresurser

[Vänligen kontakta författaren med förslag.]

Rekommenderas: