réductionnisme

The safer, easier way to pay online.
"Les particules et les interactions" est disponible sous forme de livre électronique imprimable magnifiquement conçu compatible avec les appareils mobiles. Recevez maintenant $5.49 pour téléchargement immédiat!

Dans tous nos efforts scientifiques, nous utilisons des techniques de haut niveau similaires pour comprendre et étudier les choses. La technique la plus courante est le réductionnisme. Il est basé sur la conviction que le comportement, propriétés et la structure des grandes et complexes objets peuvent être compris en termes de leurs constituants plus simples. En d'autres termes, nous essayons de comprendre l'ensemble (l'univers, par exemple) en termes de plus petite, constituants réduits (telles que des particules).

Slide03

Classification vs. Division

Réductionnisme nous emmène dans deux pistes distinctes. Firstly, parmi les collections d'objets ou d'entités, nous essayons de trouver des points communs de classer et de les classer de telle sorte que nous avons besoin d'étudier un seul échantillon de comprendre l'ensemble. La deuxième piste est en regardant les sous-structures physiquement plus en plus petites jusqu'à ce que nous ne pouvons pas aller plus loin sans détruire les propriétés essentielles de la structure sous notre contrôle. Le plus petit de ces sous-structure est ce que nous appellerons la plus petite unité. Nous allons voir des exemples de ces deux approches, à savoir la classification et la division, dans la discussion qui suit.

reductionism-biology
Figure 2. Schéma de classification en biologie, illustré par un renard roux.

En biologie, reductionism of the first kind gives us the phylum-class-genus-species taxonomy scheme (voir la figure 2 au dessus de), qui a prouvé être extrêmement efficace. Le deuxième type de réductionnisme est en essayant de trouver la plus petite unité peut être étudiée, qui un biologiste vous dira est une cellule.

en chimie, la plus petite unité est une molécule ou un atome. At the same time, les chimistes ont des systèmes de classification robustes. La periodic table of elements is one. D'autres schémas suivent des catégories telles que organique, inorganique, métallique, non métallique, acides, alcaline et ainsi de suite.

In physics, en particulier la physique nous parlons, nous allons beaucoup plus petits que les atomes, après la deuxième piste de réductionnisme. Mais quand nous nous heurtons à un grand nombre de particules, nous utilisons la première piste (classification) ainsi - on divise les particules subatomiques en catégories (certains se chevauchent avec celles) tel que leptons, quarks, bosons, hadron, baryons, fermions etc. Les plus petites unités entre elles sont considérées comme des particules fondamentales. 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
Figure 3. Le système de classification le plus reconnaissable dans la chimie – la prise périodique des éléments.

Smallest Unit

Let me spend a few moments on what I mean by “the smallest unit” c'est vrai. Si vous prenez une cellule en biologie, il peut fonctionner comme une chose vivante. Si vous cassez it up, vous obtenez quelques grosses molécules. Cependant, il ne sera pas une chose vivante plus. En ce sens,, la biologie ne concerne pas les pièces cassées (sauf que la biologie moléculaire pourrait). This is why I call cell the smallest unit in biology.

De même, dans la chimie, si vous prenez une molécule comme H2O, par exemple, il possède certaines propriétés. Si vous cassez it up, vous obtenez l'hydrogène et de l'oxygène, avec des propriétés très différentes. Si vous prenez un atome d'hydrogène et séparer son électron du proton, what you get is not even matter as we know it. Les particules que vous obtenez ne sont ni éléments ni composés. Par conséquent, la chimie ne leur est applicable. Ainsi, atoms are the smallest units in chemistry.

En fait, the physics that applies to the particles (la mécanique quantique) is very different from the one that applies to macroscopic objects. It is a mistake to think of an electron (par exemple) as a tiny point particle of matter. Un électron a une existence seulement en termes de certains nombres et les équations que nous pouvons résoudre et expérimentalement vérifier. Sa réalité est une position philosophique connue sous le réalisme scientifique, mais peut-être plus de philosophie que vous voulez de cette écriture-up.

Limitations of Reductionism

Bien qu'il sert extrêmement bien dans nos sciences, réductionnisme a ses limites. Il peut ne pas fonctionner dans certains cas. Prenez une molécule H2O, par exemple,. Est-il mouillé ou sec? Quelle est sa température? Ces questions de sens que dans le contexte des collections statistiques de molécules. Donc, il y a quelque chose que nous perdons que nous appliquons nos méthodes réductionnistes à la matière. Il y a une transition dans les propriétés lorsque vous passez de grandes collections de molécules à celles individuelles.

Similar phase transitions occur when collections of large molecules become alive and form cells, ou lorsque des collections de cellules vivantes à développer la conscience et la capacité de “savoir”. What we know, bien sûr, is only a reflection or projection of what is out there in the physical world into our conscious awareness. Viewed in this light, la physique ne subsume rien; il est la biologie avec sa capacité de perception et de la cognition qui subsume tout le reste. Il est important de garder cette perspective également à l'esprit, parce que les physiciens ont souvent tendance à l'oublier.

Commentaires