αναγωγισμό

The safer, easier way to pay online.
"Σωματίδια και τις αλληλεπιδράσεις" is available as a beautifully designed printable eBook compatible with mobile devices. Get it now for $5.49 for immediate download!

Σε όλες τις επιστημονικές μας προσπάθειες, χρησιμοποιούμε παρόμοιες τεχνικές υψηλού επιπέδου να κατανοήσουν και να μελετήσει τα πράγματα. Η πιο συνηθισμένη τεχνική είναι αναγωγισμό. Βασίζεται στην πεποίθηση ότι η συμπεριφορά, ιδιότητες και τη δομή των μεγάλων και πολύπλοκων αντικειμένων μπορεί να γίνει κατανοητή από την άποψη των απλούστερων συστατικά τους. Με άλλα λόγια, προσπαθούμε να κατανοήσουμε το σύνολο της (το σύμπαν, για παράδειγμα) από την άποψη της μικρότερης, μειωμένη συστατικών (όπως σωματίδια).

Slide03

Classification vs. Division

Αναγωγισμό μας οδηγεί σε δύο ξεχωριστές διαδρομές. Firstly, μεταξύ των συλλογών των αντικειμένων ή οντοτήτων, προσπαθούμε να βρούμε κοινά σημεία με την κατηγοριοποίηση και ταξινόμηση τους, έτσι ώστε θα πρέπει να μελετήσουμε μόνο ένα δείγμα για να καταλάβετε το σύνολο της. Το δεύτερο κομμάτι είναι κοιτάζοντας σωματικά και μικρότερα υπο-δομές έως ότου δεν μπορούμε να προχωρήσουμε περαιτέρω, χωρίς να καταστρέφει τις βασικές ιδιότητες της δομής υπό έλεγχο μας. Το μικρότερο τέτοια υπο-δομή είναι αυτό που θα καλέσει η μικρότερη μονάδα. Θα δούμε παραδείγματα αυτών των δύο προσεγγίσεων, δηλαδή την ταξινόμηση και διαχωρισμός, στη συζήτηση που ακολουθεί.

reductionism-biology
Εικόνα 2. σύστημα ταξινόμησης στη βιολογία, απεικονίζεται με ένα κόκκινο αλεπού.

Στη βιολογία, reductionism of the first kind gives us the phylum-class-genus-species taxonomy scheme (βλέπε Εικόνα 2 πάνω από), η οποία έχει αποδειχθεί ότι είναι εξαιρετικά αποτελεσματική. Το δεύτερο είδος του αναγωγισμού είναι στην προσπάθεια να βρεθεί η μικρότερη μονάδα του μπορεί να μελετηθεί, η οποία βιολόγος θα σας πω είναι ένα κύτταρο.

Στη χημεία, η μικρότερη μονάδα είναι ένα μόριο ή ένα άτομο. At the same time, χημικοί έχουν ισχυρή συστήματα ταξινόμησης. Ο periodic table of elements is one. Άλλα καθεστώτα ακολουθούν κατηγορίες όπως η βιολογική, ανόργανος, μεταλλικός, μη μεταλλικό, οξέα, αλκαλικό και ούτω καθεξής.

In physics, ειδικά η φυσική μιλάμε για, πάμε πολύ μικρότερο από ό, τι τα άτομα, μετά τη δεύτερη πίστα του αναγωγισμού. Αλλά όταν έχουμε τρέξει σε ένα μεγάλο αριθμό σωματιδίων, κάνουμε χρήση του πρώτου κομματιού (ταξινόμηση) καθώς και - έχουμε διαιρέσει τα υποατομικά σωματίδια σε κατηγορίες (με μερικές επικαλύψεις αυτές) όπως λεπτόνια, κουάρκ, μποζόνια, αδρονίων, βαρυόνια, φερμιόνια κ.λπ.. Οι μικρότερες μονάδες μεταξύ των οποίων θεωρούνται τα θεμελιώδη σωματίδια. Since the smallest unit in particle physics is smaller than that of all other sciences, we could consider physics the most fundamental of them all.

periodic-table
Εικόνα 3. Το πιο αναγνωρίσιμο σύστημα ταξινόμησης στη χημεία – η περιοδική απορρόφηση των στοιχείων.

Smallest Unit

Let me spend a few moments on what I mean by “the smallest unit” πραγματικά είναι. Εάν πάρετε ένα κελί στη βιολογία, μπορεί να λειτουργήσει ως ένα ζωντανό πράγμα. Αν το διαλύσουν, μπορείτε να πάρετε μερικά μεγάλα μόρια. Ωστόσο,, δεν θα είναι ένα ζωντανό πράγμα πια. Με αυτή την έννοια, βιολογία δεν ισχύει για τα σπασμένα μέρη (εκτός από το ότι η μοριακή βιολογία θα μπορούσε). This is why I call cell the smallest unit in biology.

Ομοίως στη χημεία, αν πάρετε ένα μόριο όπως Η2Ο, για παράδειγμα, έχει ορισμένες ιδιότητες. Αν το διαλύσουν, μπορείτε να πάρετε το υδρογόνο και το οξυγόνο, με πολύ διαφορετικές ιδιότητες. Εάν πάρετε ένα άτομο υδρογόνου και το διαχωρισμό των ηλεκτρονίων του από το πρωτόνιο, what you get is not even matter as we know it. Τα σωματίδια που παίρνετε δεν είναι ούτε στοιχεία, ούτε ενώσεις. Ως αποτέλεσμα, η χημεία δεν ισχύει πλέον για τους. Έτσι, atoms are the smallest units in chemistry.

Όντως, the physics that applies to the particles (quantum mechanics) is very different from the one that applies to macroscopic objects. It is a mistake to think of an electron (για παράδειγμα) as a tiny point particle of matter. Ένα ηλεκτρόνιο έχει μια ύπαρξη μόνο από την άποψη των κάποιους αριθμούς και εξισώσεις που μπορούμε να λύσουμε και πειραματικά επαλήθευση. πραγματικότητα του είναι μια φιλοσοφική στάση είναι γνωστή ως επιστημονικό ρεαλισμό, αλλά αυτό μπορεί να είναι πιο φιλοσοφία από ό, τι θέλετε από αυτό το write-up.

Limitations of Reductionism

Παρόλο που χρησιμεύει ως εξαιρετικά καλά στις επιστήμες μας, αναγωγισμό έχει τα όριά της. Δεν μπορεί να λειτουργήσει σε ορισμένες περιπτώσεις. Πάρτε ένα μόριο H2O, για παράδειγμα,. Είναι υγρό ή ξηρό? Ποια είναι η θερμοκρασία του? Τα ερωτήματα αυτά έχουν νόημα μόνο στο πλαίσιο των στατιστικών συλλογών μορίων. Έτσι, υπάρχει κάτι που χάνουμε όπως ισχύει υπεραπλουστευτική τις μεθόδους μας στην ύλη. Υπάρχει μια μετάβαση σε ακίνητα όταν θα πάτε από τις μεγάλες συλλογές των μορίων σε μεμονωμένες αυτές.

Similar phase transitions occur when collections of large molecules become alive and form cells, ή όταν συλλογές των ζωντανών κυττάρων να αναπτύξουν συνείδηση ​​και την ικανότητα να “ξέρετε”. What we know, φυσικά, is only a reflection or projection of what is out there in the physical world into our conscious awareness. Υπό αυτό το πρίσμα, φυσικής δεν υποτάσσουν τίποτα; είναι η βιολογία με την ικανότητά της για την αντίληψη και τη γνωστική λειτουργία που υποτάσσει τα πάντα. Είναι σημαντικό να διατηρηθεί αυτή η προοπτική και στο μυαλό, επειδή οι φυσικοί συχνά έχουν την τάση να το ξεχνάμε.

Σχόλια