以及哲学如何帮助解决这些问题

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来源:©Gary Waters/Ikon Images

哲学工具将有助于解决这些棘手的化学难题

我们常常认为,科学家们所困惑的问题可以通过做更多的实验、修正科学理论或开发更强大的计算方法来解决。虽然这些都是科学进步的基本要素,但哲学分析也是一个重要的工具。

洪德悖论就是这样一个引起哲学家们注意的科学问题。1927年,弗里德里希·洪德(Friedrich Hund)证明,手性分子的量子力学描述预测了其两个手性结构叠加的最稳定状态。1这与经验证据相反,化学家观察分子具有一种或另一种手性结构。

从那时起,化学家和量子化学家对这个悖论提出了各种各样的回应。例如,有些人指出在描述分子结构时需要考虑环境的影响。哲学家们也试图提供一些见解。一些人提出,如果我们采用量子力学的一种特殊解释(称为模态哈密顿解释),这个悖论就解决了。2另一些人则提出更普遍的说法,认为这个悖论是量子力学中测量问题的一个特殊情况(由薛定谔的猫所熟知),因此洪德悖论应该通过测量问题现有解决方案的角度来检验。3.

正如这个例子所表明的,对科学难题的哲学分析并不等于仅仅评价现有的科学反应。除其他外,哲学家们研究在形成特定悖论时所涉及的概念的意义和历史发展,并研究这个悖论如何与其他科学问题联系起来。

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另一个困扰化学家的问题是化学键。4化学键是化学中最成功的概念之一,然而,尽管(或者可能是由于)对化学键的定义、表示和描述层出不穷,但很难确定它的确切性质。哲学家们对此很感兴趣。一些人认为,这个问题是由于科学家们对化学键的理解方式不同,甚至是截然相反。5有时它被理解为构成分子的原子对之间的物质。或者,它被认为是一种分子范围内的现象,甚至可能不是真正指一个有形的东西——就像原子和电子一样——组成一个分子。

哲学家们分析了不同观点对科学对化学键的理解所产生的影响,并阐明了相关的历史和语义问题,以帮助澄清化学键的确切性质。有趣的是,哲学家们在这个问题上的研究表明,有些科学难题同时也是哲学难题。化学键的模糊性在某种程度上是一个形而上学的问题,关于什么存在,以及组成世界的实体的性质和形式。因此,研究这些形而上学问题如何在哲学中得到回答,有助于解决相关的科学难题。

当然,哲学家们对这些问题的见解从来没有解决过问题:科学对如何解决问题有最终决定权。

即使化学家没有意识到这一点,他们使用的工具在很大程度上是哲学家的工具箱之外的

事实上,我应该指出,对科学问题进行哲学分析并不是(或应该)只有哲学家才能进行的活动。恰恰相反!哲学分析在科学研究中所占的比重是令人着迷的。即使化学家没有意识到这一点,他们用来评估模型、理论和假设的工具在很大程度上超出了哲学家的工具箱。除其他外,这包括对论点的逻辑分析,对科学概念及其含义的仔细检查,以及对近似和近似的批判性评估理想化6

因此,哲学分析在不同方面有助于科学问题的解决。更重要的是,即使哲学家没有参与研究某个具体的科学问题,科学家自己——或明或暗地——也会运用哲学思想、工具或方法来更好地理解困扰他们的问题。科学与哲学的交流不仅有利于对科学问题感兴趣的哲学家,也有利于解决复杂科学问题的科学家。