Eksperyment crucis

W nauce „ experimentum crucis” ( angielski : kluczowy eksperyment lub eksperyment krytyczny ) to eksperyment , który może zdecydowanie określić, czy dana hipoteza lub teoria jest lepsza od wszystkich innych hipotez lub teorii, których akceptacja jest obecnie szeroko rozpowszechniona w środowisku naukowym. W szczególności taki eksperyment musi zazwyczaj być w stanie dać wynik, który wyklucza wszystkie inne hipotezy lub teorie, jeśli są prawdziwe, wykazując w ten sposób, że w warunkach eksperymentu (tj. w tych samych okolicznościach zewnętrznych i dla tych samych „zmiennych wejściowych” w eksperymencie), te hipotezy i teorie są fałszywe , ale hipoteza eksperymentatora nie jest wykluczona .

Aby zapoznać się z przeciwnym poglądem, kwestionującym decydującą wartość „ experimentum crucis” w wyborze jednej hipotezy lub teorii zamiast jej rywali, zob. Pierre Duhem .

Historia

Francis Bacon w swoim Novum Organum po raz pierwszy opisał koncepcję sytuacji, w której jedna teoria, ale nie inne, byłyby prawdziwe, używając nazwy instantia crucis ; wyrażenie „experimentum crucis” , oznaczające celowe stworzenie takiej sytuacji w celu przetestowania konkurencyjnych teorii, zostało później ukute przez Roberta Hooke’a , a następnie słynnie użyte przez Isaaca Newtona .

Przeprowadzenie takiego eksperymentu uważa się za konieczne, aby dana hipoteza lub teoria została uznana za ustaloną część wiedzy naukowej. W historii nauki nie jest niczym niezwykłym, że teorie są w pełni rozwijane przed przeprowadzeniem krytycznego eksperymentu. Dana teoria, która jest zgodna ze znanym eksperymentem, ale która nie doprowadziła jeszcze do krytycznego eksperymentu, jest zazwyczaj uważana za wartą eksploracji w celu odkrycia takiego eksperymentalnego testu.

Przykłady

Robert Boyle był pierwszą osobą, która nazwała eksperyment „ experimentum crucis”, odnosząc się do słynnego eksperymentu z barometrem rtęciowym na Puy-de-Dome w 1648 r. Eksperyment ten rozstrzygnął pytanie: czy istniał jakiś naturalny opór przed stworzeniem pozornie pustej przestrzeni na szczycie rury, czy też wysokość rtęci była określona wyłącznie przez ciężar powietrza?

W swoim Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica Isaac Newton (1687) przedstawia obalenie Kartezjuszowskiej teorii wirów ruchu planet. W swojej Opticks Newton opisuje optyczne eksperymentum crucis w pierwszej księdze, część I, twierdzenie II, twierdzenie II, doświadczenie 6 , aby udowodnić, że światło słoneczne składa się z promieni różniących się współczynnikiem załamania światła .

Isaac Newton przeprowadza swój kluczowy eksperyment z pryzmatem – „experimentum crucis” – w swojej sypialni w Woolsthorpe Manor . Malarstwo akrylowe Saschy Grusche (17 grudnia 2015)

XIX-wiecznym przykładem była prognoza Poissona , oparta na analizie matematycznej Fresnela , że ​​falowa teoria światła przewidywała jasny punkt w środku cienia idealnie okrągłego obiektu, czego nie można było wytłumaczyć (wówczas aktualna) cząstki teorii światła. Eksperyment François Arago wykazał istnienie tego efektu, zwanego obecnie plamką Arago lub „jasną plamką Poissona”, co doprowadziło do przyjęcia teorii falowej.

eksperymentu crucis w XX wieku była ekspedycja prowadzona przez Arthura Eddingtona na wyspę Principe w Afryce w 1919 roku w celu zarejestrowania pozycji gwiazd wokół Słońca podczas zaćmienia Słońca (patrz eksperyment Eddingtona ). Obserwacja pozycji gwiazd potwierdziła przewidywania dotyczące soczewkowania grawitacyjnego dokonane przez Alberta Einsteina w ogólnej teorii względności opublikowanej w 1915 roku. Obserwacje Eddingtona uznano za pierwszy solidny dowód na korzyść teorii Einsteina.

W niektórych przypadkach proponowana teoria może wyjaśniać istniejące anomalne wyniki eksperymentów, których nie może wyjaśnić żadna inna istniejąca teoria. Przykładem może być zdolność hipotezy kwantowej , zaproponowanej przez Maxa Plancka w 1900 r., Do wyjaśnienia obserwowanego widma ciała doskonale czarnego , wyniku eksperymentalnego, którego istniejące klasyczne prawo Rayleigha-Jeansa nie mogło przewidzieć. Jednak takie przypadki nie są uważane za wystarczająco silne, aby w pełni ustanowić nową teorię, aw przypadku mechaniki kwantowej potrzeba było potwierdzenia teorii poprzez nowe przewidywania, aby teoria uzyskała pełną akceptację.

DNA, eksperyment crucis

Zobacz §Kontekst kluczowego eksperymentu w odkryciu §struktury DNA oraz §Lista eksperymentów w biologii

W odkryciu znaczenia struktury DNA fakt, że DNA jest podwójną helisą, pozwolił odkrywcom, Francisowi Crickowi i Jamesowi Watsonowi, zasugerować, że jedna nić podwójnej helisy może służyć jako szablon dla drugiej nici, ponieważ druga nić była powielana. To wyjaśniło tajemnicę życia , w jaki sposób struktura DNA może służyć jako mechanizm dla genu ( kodu genetycznego ), w którym cztery nukleotydy służą do kodowania sekwencji enzymów potrzebnych do katalizowania produkcji makrocząsteczek w komórce i który doprowadziło do jego zastosowania między innymi w biologii syntetycznej , inżynierii genetycznej , kryminalistyce , testach genetycznych , genomice i farmaceutyce .

Miejsce skamieniałości Tanis

Główny artykuł: Tanis (miejsce skamieniałości)

W XXI wieku odkrycie skamieniałości Tanis , pola śmierci w formacji Hell Creek w Północnej Dakocie, dowiodło, że granica KT (obecnie znana jako KPg lub wydarzenie wymierania kredy i paleogenu ) była tym samym wydarzeniem ( uderzenie Chicxulub ) , które zabiło dinozaury . To zdarzenie zderzenia było wcześniej hipotezą na podstawie globalnego istnienia złóż irydu (rzadkiego pierwiastka na Ziemi). W tym przypadku istnienie mikrotektytu padającej na wiele przemieszanych gatunków (w tym triceratopsa ) , które znaleziono w tym miejscu (Tanis Konservat-Lagerstätte), posłużyło jako rozstrzygające świadectwo, jak zacytowano w Science Daily . Opierając się na datowaniu Tanis, zdarzenie miało miejsce 65,76 miliona lat temu (± 0,15 My).

Zobacz też

Notatki

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Experimentum_crucis&oldid=1119569942 ”