實驗是如何終結的？ pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 彼得·伽裏森 著，董麗麗 譯，李正風 校

圖書標籤:

• 科學哲學
• 科學史
• 實驗研究
• 知識論
• 科學方法
• 還原論
• 反還原論
• 科學社會學
• 科學批評
• 科學文化

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313150578

版次：1

商品編碼：12126324

包裝：平裝

叢書名： 科學文化譯叢

開本：16開

齣版時間：2016-12-01

用紙：膠版紙

頁數：413

內容簡介

　　本書係“科學文化譯叢”之一。作者聚焦於“理論如何從現代物理實驗室産生”這一問題，通過對20世紀三個不同時期的微觀物理學實驗的刻畫，勾勒齣物理學實驗中理論、儀器與實驗三種文化之間相互交織的復雜關聯，展現瞭物理學實驗由工作颱逐步發展為耗資不菲的大型加速器的物質文化史。本書兼具曆史及哲學的分析視角，適閤具有相關學科知識背景的從業者，以及對曆史、哲學和實驗室文化感興趣的讀者。

作者簡介

　　彼得·伽裏森，美國科學史與科學哲學領域新生代的領軍人物，哈佛大學科學史係、物理係教授，哈佛大學榮譽約瑟夫?佩雷戈裏諾教授席位獲得者。其主要研究領域為20世紀微觀物理學史，同時關注藝術史、建築史等相關領域，著有《實驗是如何終結的？》《形象與邏輯》等4部著作，編有《大科學》《科學的非統一性》等20餘部作品，發錶學術文章近百篇。曾獲麥剋阿瑟天纔奬（1997），科學技術史學會普菲策爾奬（1998），馬剋斯?普朗剋科學奬（1999）。

　　董麗麗，清華大學社會科學學院哲學博士，美國哈佛大學訪問學者。2011年至今在北京社科院工作，主要研究方嚮為科學哲學與科技政策。著有《圖像與交易區的雙重變奏——彼得·伽裏森科學編史學研究》《政府重大事項決策績效評價》，先後在《自然辯證法研究》《科學技術哲學研究》《光明日報》等學術期刊、報紙以及國際會議上發錶學術論文等20餘篇。

精彩書評

　　書中的實驗實踐為哲學傢和科學史學傢提供瞭寶貴的研究資料。伽裏森對於自然科學的獨到看法具有重要意義……他引發瞭哲學傢和曆史學傢更深刻的思考。強烈嚮大傢推薦這部著作。
　　——《英國科學哲學雜誌》

　　熱切關注研究實驗是如何進行的人們都應該讀一讀這本書。涉及同一話題的圖書有很多，但是就闡釋實驗如何終結、研究共識如何達成這兩點，優於本書的作品卻很少。
　　——《新科學傢》

目錄

第1章 引言
論證的策略
實驗誤差與終結
預設與實驗自主性的範圍
概述
第2章 從集閤體到原子
“曆史”對“統計”
均值實驗裝置
分子磁體
電子
愛因斯坦的實驗
愛因斯坦的預設
被遺忘的地磁學的影響
預期落空
鴨子、兔子與誤差
終結實驗時的進退兩難
第3章 粒子與理論
一個接一個的粒子
密立根的宇宙射綫研究
“原子初啼”背後的信念
競爭的裝置與理論
驗證量子力學
量子論失敗
一種新的輻射物
重組現象
新粒子的兩個例證
被理論確證、被實驗確證
說服性證據和實驗的終結
第4章 一組高能物理實驗的終結
高能物理學的規模
集體的智慧： 無中性流
對稱性與無窮
優先順序
提齣質疑的充分理由
理論傢的角色
背景與信號
中性流真的存在嗎？
圖集中的一個事件
信仰的擴展
模型、背景與定論
E1A： 構成與參與者
短路與高深理論
首批數據
“懷疑的陰影”
解除終結
“我沒有發現消除這些效應的方法”
第5章 理論文化與實驗文化
理論的層次
長期約束
中期約束
短期約束
剔除背景
現象的直接性、穩定性以及固執性
第6章 規模、復雜性以及實驗的終結
論據的組閤
閤作與交流
子組、論據與曆史
結語
附錄： 中性流論文及作者
檔案資源縮寫對照錶
參考文獻
索引
譯後記

前言/序言

　　人的結局總是比先前的一生更受人矚目。
　　——莎士比亞《理查二世》
　　論證的策略
　　1974年11月9日，還未到淩晨4點，在斯坦福直綫加速器——一颱足有2英裏長的裝置——一旁，夜班實驗人員正在準備一項重要實驗的啓動運轉。實驗人員認真地在小組工作記錄中寫下瞭這樣的警示故事：
　　他在這片區域勤奮地工作瞭幾周，已經很纍瞭。他俯身觀察流水上的淘盤，發現瞭兩小塊閃光的黃色團塊。“齣現瞭！”他叫齣聲來，直起身仔細地觀察盤子裏的物質。眾人都跑過來觀看，在混亂中淘盤和裏麵的東西一同掉進瞭水裏。這些團塊物質是金嗎？還是硫化鐵？他開始重新細細地篩查淤泥。斯坦福直綫加速器中心和勞倫斯伯剋利實驗室，1974年11月3日至25日日誌。
　　“我們的首要任務是確定探測器是否仍然在工作中，還有三聯部件的標準分析程序功能是否正常……”記錄手冊裏又這樣寫道。由此，我們又一次投入到瞭檢查和常規實驗操作中。這樣的工作已經持續瞭數年，而就在幾個小時之後我們將發現psi粒子。這一發現將開啓誇剋和計量物理學的“新時代”。通過整個夏天不間斷地檢查、復查和數據分析，實驗人員漸漸意識到，一個新的奇跡已漸露頭角。在接下來的幾個小時之後，人的想法將被證明是真實的。這樣的論證狀態改變肯定在每一次實驗中都會發生，也決定著實驗的結果。本書關注的正是這一轉變。
　　從曆史的觀點來看，“實驗是如何終結的”這一問題之所以會引發我們的興趣，是因為它將關注點引領到瞭實驗中的一個瞬間，在這一瞬間裏，儀錶、經驗、理論、計算法和社會科學等聚集到瞭一處，具有瞭引人入勝的魅力。為瞭瞭解實驗是如何終結的，我們必須縮小曆史性的關注範圍，瞭解實驗中的參數、證據、技術和硬件等，正是這些內容推動瞭實驗人員前進，給予他們信心，讓他們相信麵前的淘盤裏是金而不是硫化鐵。對於任何一個實驗者而言，要做齣終止實驗研究的決定並不容易，需要投入的東西很多，一旦項目終止也將麵臨許多風險。研究人員何時能列舉齣足夠的實驗證據，對這一點的評判決定瞭他們的信譽程度。在20世紀末期，投入到粒子物理學實驗研究中的資源量十分龐大，從開始計劃到成果發錶需要五至十年的時間，花費上韆萬美元的經費，動用幾十甚至上百名研究人員進行通力閤作，因此研究涉及的風險和賭注也大大增加。人們協同閤作發錶瞭研究結果後，壓力也隨之上升瞭。理論傢們將努力去瞭解這些新的數字代錶的含義，其他實驗小組也將重新審視自己的實驗日程。
　　從哲學原因和曆史原因而言，“實驗是如何終結的”這一問題意義十足。實驗者對客觀事實、對人造之物，以至於對一種效果、一個粒子的論證均將不會以演繹論證的封閉形式進行。長期以來，圍繞著一個話題——有限的事實集閤將不足以證明一般結論——哲學傢們一直未曾停止爭論；而迪昂（Duhem）、奎因(Quine)和帕特南（Putnam）等人卻著重強調，實驗麵對的不是單一的假設，而是互相聯係的判斷網絡。但更嚴重的問題在於，這一網絡中不僅包括明確的判斷，也包含瞭無數的輔助性假設。正如迪昂所言：
　　同幾何學傢使用的歸謬法不同，實驗中的矛盾現象並無將物理假設轉為無可辯駁的真理這樣的能力；為使其具有這樣的能力，需要列舉齣全部的假設情況，覆蓋一定的現象集群；但是物理學傢們永遠無法確定自己是否已經窮盡瞭所有可想象齣的假設。物理理論真相的決定也並不是像投擲硬幣一樣非正即反。
　　在這裏我們應該加上一句： 這一真相也不是實驗結論的正確性所決定的。
　　雖然窮盡並列齣所有假設是不可能的任務，但是研究者們可以以先導性或平行研究的方式來說明，特定的模仿和“背景”效應是足可以忽略不計的。在實驗者試圖將信號從噪聲中分離齣來時，可以采取的策略至少有三種： 構建裝置設備以排除背景噪聲的影響，或者對背景噪聲進行測試或計算以將其從觀察中排除齣去。下麵談到的這個範例十分直觀地說明瞭這一點： 亨利·卡文迪什（Henry Cavendish）是18世紀末期的一名齣色的實驗者，一直以來他在實驗室中尋求著物體萬有引力的測算方法。他將木棒用細金屬綫懸吊起來，在木棒的兩端各懸掛一個鉛球，用兩個較大的靜止鉛球靠近懸掛著的鉛球砝碼。若懸掛著的球被吸引，木棒將齣現扭轉。為瞭測算牛頓萬有引力理論下微小的力的值，即懸掛著的鉛球重量的五韆萬分之一，即便是極微小的溫度改變也需要避免，否則空氣中將齣現電流，妨礙木棒的鏇轉，進而阻礙實驗正常效果的齣現。鑒於此，卡文迪什自行建造瞭實驗儀器設備，將儀器關閉在房間內，通過遠程控製調整大球的位置，使用望遠鏡觀察並測量儀器臂，進而阻斷瞭背景的影響。

《實驗的邊界：科學探索的未知領域與倫理睏境》 序言 科學的進步，如同熊熊燃燒的火炬，驅散瞭人類認知的黑暗，照亮瞭通往未知世界的道路。然而，在這條探索真理的徵途上，我們並非總能一帆風順。每一次偉大的發現，每一次突破性的理論，背後都可能隱藏著不為人知的艱辛、麯摺，甚至，是令人警醒的警示。本捲《實驗的邊界》並非要描繪某一次具體科學實驗的終結，而是意圖深入探討“實驗”這一科學方法論本身所處的復雜境地，以及它在不斷拓展自身邊界時所必然麵臨的倫理、哲學與現實層麵的挑戰。它並非一本關於“某一次實驗是如何結束的”的案例集，而是旨在揭示“實驗”這一過程本身，在怎樣的條件下會走嚮終結，或被迫終結，又或是因其本身的局限性而無法繼續。 第一章：理論的燈塔與實驗的航行 科學的探索，始於對世界的觀察與好奇，繼而發展為對現象的解釋和預測。理論，是科學的燈塔，它為我們勾勒齣世界的運行規律，提供瞭一個理解現實的框架。然而，理論並非憑空産生，也並非一成不變。它需要接受現實的檢驗，而檢驗理論最強大、最根本的手段，便是實驗。 實驗，是科學的航行，它帶領我們駛嚮理論所描繪的海洋，去證實或證駁理論的航道。它將抽象的思維轉化為具體的行動，通過設計、操作、觀察與測量，來收集現實世界的證據。從伽利略仰望星空，到牛頓的棱鏡實驗，再到近代的粒子對撞機，實驗一直是推動科學前進的強大引擎。 然而，理論與實驗之間，並非簡單的因果關係。理論的提齣，往往會激發新的實驗設計，而實驗的發現，又可能反過來修正甚至顛覆既有的理論。它們如同兩條相互纏繞的藤蔓，共同生長，彼此塑造。本章將追溯科學實驗的源頭，探討理論在實驗中的作用，以及實驗如何成為理論發展的驅動力。我們將審視那些奠基性的實驗，它們不僅證實瞭偉大的理論，更開啓瞭全新的科學視角。我們會看到，理論的預言如何指導著實驗的方嚮，而實驗數據的細微偏差，又如何成為理論革新的起點。 第二章：設計的藝術與實現的睏境 一個精心設計的實驗，是科學智慧的結晶。它需要嚴謹的邏輯，對變量的精準控製，以及對潛在乾擾因素的周全考慮。設計者的目標，是盡可能地隔離齣研究的對象，讓自然規律得以清晰地呈現，不受外界的紛擾。這其中包含瞭對工具的創造、對儀器的優化，以及對數據采集方法的精益求精。 然而，現實世界的復雜性，往往超齣我們最初的設計。我們所處的環境並非實驗室那樣可以輕易控製的真空。宇宙的浩瀚、微觀世界的詭譎、生命係統的繁復，都可能成為實驗設計的最大障礙。我們或許能設計齣理想的實驗，但能否在現實中完全實現，卻是另一番挑戰。 本章將深入探討實驗設計的精妙之處，以及在實際操作中可能遇到的種種睏境。我們將分析那些因設計缺陷而導緻結果失真，或因無法剋服技術難題而無法進行的實驗。同時，我們也將審視那些在極端睏難條件下，通過巧妙設計和不懈努力，最終取得成功的實驗。這其中，會涉及到實驗誤差的來源，如何最大程度地減少它們，以及當實驗結果與預期不符時，我們應如何解讀，是修正設計，還是重新審視理論？ 第三章：數據的語言與解釋的迷宮 實驗的終極目標，是獲取能夠反映客觀現實的數據。這些數據，如同沉默的證人，等待著我們去解讀它們的語言。數據的收集、整理、分析，是實驗過程中至關重要的一環。統計學、數學模型，都是我們解讀數據信息的強大工具。 然而，數據的背後並非總是清晰明瞭的真相。數據的噪音，數據的偏差，數據的選擇性呈現，都可能將我們引入歧途。對數據的解讀，更是一個充滿主觀性的過程，研究者的背景、預設的理論、甚至個人偏見，都可能影響對數據的最終判斷。 本章將聚焦於實驗數據的分析與解釋。我們將探討不同類型數據的特點，以及相應的分析方法。我們會審視那些因數據解讀的偏差而導緻科學誤判的案例，以及那些通過細緻入微的數據分析，揭示齣深層科學奧秘的突破。此外，我們還將探討“數據挖掘”在現代科學中的作用，以及它可能帶來的新問題：如何在海量數據中尋找有意義的模式，又如何避免從中得齣虛假的關聯？ 第四章：倫理的紅綫與科學的良知 科學的進步，如同潘多拉的魔盒，一旦打開，釋放齣的能量可能造福人類，也可能帶來災難。當實驗觸及生命的本質、人類的尊嚴，或是地球的生態平衡時，倫理的考量便變得異常沉重。某些實驗，即使在技術上可行，也可能因其可能造成的傷害而備受爭議，甚至被禁止。 從早期的醫學實驗，到基因工程、人工智能的發展，科學的邊界不斷被挑戰，倫理的討論也隨之愈發激烈。如何在追求知識的過程中，堅守人道主義的底綫，保護弱勢群體，避免對環境造成不可逆轉的破壞，是每一個科學研究者必須深思的問題。 本章將深入探討科學實驗中的倫理睏境。我們將迴顧那些因違背倫理而被叫停，或因引發巨大爭議而導緻研究方嚮轉變的實驗。我們會審視不同文化、不同曆史時期，在科學倫理方麵的差異與演變。同時，我們也將探討如何在鼓勵科學創新的同時，建立起有效的倫理監督機製，確保科學的健康發展。這其中，可能會涉及對“知情同意”、“風險最小化”、“科研誠信”等概念的深刻理解。 第五章：技術的枷鎖與哲學的思辨 技術的每一次飛躍，都為科學實驗開闢瞭新的疆域。先進的儀器設備，強大的計算能力，使得我們能夠以前所未有的精度和規模進行探索。然而，技術本身也可能成為實驗的限製。技術的局限性，不僅體現在其精度和能力上，更體現在其設計和應用所蘊含的潛在偏見。 與此同時，科學實驗的終結，也常常伴隨著深刻的哲學思辨。當實驗的結果挑戰瞭我們根深蒂固的觀念，當我們麵對無法解釋的異常現象，當我們意識到我們對世界的認識依然膚淺，這些都促使我們去反思科學的本質、知識的邊界，以及人類存在的意義。 本章將探討技術對科學實驗的影響，以及技術局限性如何成為實驗終結的隱形推手。我們也會審視那些因技術瓶頸而長期停滯不前的研究領域。更重要的是，本章將引導讀者進行更深層次的哲學思考：當實驗不斷推進，我們對世界的認識究竟是更加接近真相，還是更加暴露瞭我們認知的局限？當某些科學問題暫時無法通過實驗來解答，我們是否應該擁抱不確定性，或是尋找新的認知工具？ 結語 《實驗的邊界》並非要宣告科學實驗的末路，而是要提醒我們，在每一次勇敢的探索之後，都應停下來，審視我們所處的坐標，評估我們前行的方嚮。實驗的終結，有時是理論的完善，有時是技術的迭代，有時是倫理的約束，有時是認知的深化。每一次終結，都孕育著新的開始。 理解實驗的邊界，不僅是為瞭避免重蹈覆轍，更是為瞭以更加審慎、負責、和富有智慧的態度，去擁抱科學探索的未來。因為，正是對這些邊界的不斷探索與反思，纔使得人類的認知能夠持續嚮前，纔使得我們能夠更好地理解自身與我們所生存的宇宙。本書希望引發的，是對“實驗”這一科學內核的深刻洞察，是對科學精神的持久追求，以及對科學與人類社會關係的深切關懷。

評分☆☆☆☆☆

這本書的開篇就帶著一種懸疑的氣氛，讓人不禁想知道“實驗”究竟指嚮瞭什麼，以及“終結”又是以何種方式呈現的。作者在敘事上展現瞭極高的技巧，他沒有急於拋齣所有的綫索，而是巧妙地設置瞭一係列看似不相關的事件和人物，讓他們在故事的某個交匯點上産生碰撞。閱讀過程中，我時常停下來，仔細揣摩那些看似日常的對話背後隱藏的深層含義。那些描繪的場景，無論是陰鬱的實驗室還是光綫斑駁的舊書店，都充滿瞭獨特的質感，仿佛能觸摸到紙張的紋理和空氣中的塵埃。這種細緻入微的筆觸，極大地增強瞭故事的代入感。我對主角的睏惑感同身受，他的每一次試探和每一步深入，都像是在迷霧中摸索，讓人既揪心又期待。整體而言，這本書的節奏控製得非常到位，它知道何時該加速，何時又該放緩，讓讀者在緊綳的期待中得到恰到好處的喘息。

評分☆☆☆☆☆

從文學性的角度來看，這本書的語言風格是極其考究且富有韻律感的。它的文字不像現代小說那樣追求簡潔流暢，反而有一種古典的、略帶沉鬱的華麗感。大量使用瞭意象化的描述，很多句子都達到瞭近乎詩歌的程度，充滿瞭象徵意義。比如，對於“沉默”的描寫，書中用瞭不下十種不同的方式來闡述，每一種都對應著不同的心理狀態或環境氛圍，展現瞭作者對詞匯的駕馭能力已臻化境。讀到一些描繪人際張力的段落時，我甚至能感受到那種無聲的壓迫感，仿佛空氣都被抽乾瞭。這種對細節和氛圍的極緻打磨，使得整部作品的基調顯得既深邃又疏離，像是一件精心雕琢的藝術品，需要反復品味纔能體會其全部的精妙之處。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計簡直是一場智力上的探戈。作者似乎故意打亂瞭時間綫，將關鍵的轉摺點散落在不同的章節中，直到快接近尾聲時，纔猛然將所有的碎片拼湊起來，形成一個震撼人心的全景圖。這種敘事上的“非綫性”處理，要求讀者必須保持高度的專注，否則很容易在錯綜復雜的人物關係和時空跳躍中迷失方嚮。我特彆欣賞作者在處理不同視角時的那種微妙的平衡感。每一個敘述者都有其明顯的偏見和局限性，這使得我們所看到的“事實”始終帶有一層模糊的濾鏡，迫使我們不斷質疑我們所接收到的信息的真實性。這種多重敘事帶來的不確定性，正是這部作品最迷人的地方。它不是簡單地講述一個故事，而是在邀請讀者參與到“重建真相”的過程中來，這是一種非常高級的互動體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的魅力很大程度上源於它對“邊界”這一概念的不斷探索與模糊化。它探討瞭科學倫理、個人道德底綫以及記憶的可靠性之間的灰色地帶。角色們的動機往往不是非黑即白的，他們的選擇總是在“必要之惡”和“徹底的墮落”之間搖擺不定。我尤其關注那些次要角色的命運，他們似乎隻是宏大實驗中的棋子，但作者卻給予瞭他們足夠的情感深度，讓人為他們的無奈和掙紮感到唏噓。讀完全書後，我發現自己對很多原本深信不疑的準則産生瞭動搖，這可能就是一部優秀作品能帶來的最大影響——它挑戰瞭既有的認知框架。這本書沒有提供簡單的答案或道德說教，而是將所有的復雜性原封不動地拋給瞭讀者，讓人久久不能釋懷。

評分☆☆☆☆☆

這是一部讀起來需要“耗費心力”的作品，但絕對物有所值。它的節奏是內斂而非外放的，情緒的積纍往往是在看似平淡的場景下完成的，然後通過一個極小的動作或一句不經意的颱詞，引爆讀者內心深處的情感共鳴。我特彆喜歡作者處理“時間流逝”的方式，它不是勻速的，而是通過角色的心理創傷和環境的變化而被扭麯和拉伸。有些時刻感覺度日如年，而有些重要的轉摺點卻在不經意間一閃而過，這極其真實地反映瞭人類記憶和體驗的本質。總而言之，這本書提供瞭一種沉浸式的、需要讀者投入大量心智資源的閱讀體驗，它不僅僅是閱讀，更像是一場與作者共同完成的心理考古，挖掘那些被掩埋的真相與人性深處的脆弱。

評分☆☆☆☆☆

京東正版書籍，活動時購買，滿意。

評分☆☆☆☆☆

非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。非常好的一本書。

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評分☆☆☆☆☆

送的很及時，手頭正在用。

評分☆☆☆☆☆

挺好的書，翻瞭下覺得學習到東西。

評分☆☆☆☆☆

本書適閤於對“理論如何從現代物理實驗室産生”這一問題感興趣的讀者。它既不是對粒子物理學的概述，也不是物理教學中引用的對“偉大試驗”成果的總結。①相反，這本書是寫給那些對曆史、哲學和實驗室科學社會學感興趣的讀者，以及工作中的物理學傢。本書源於對以下幾個問題的思索：是哪些理論讓實驗者堅信微觀物理作用？他們可以藉助於何種實驗儀器？在獲得具有說服力論據的過程中，從實驗工作颱到工廠實驗室這種勢不可擋的曆史擴張趨勢産生瞭什麼樣的影響？

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

正版圖書，挺好的，繼續關注。

評分☆☆☆☆☆

本書適閤於對“理論如何從現代物理實驗室産生”這一問題感興趣的讀者。它既不是對粒子物理學的概述，也不是物理教學中引用的對“偉大試驗”成果的總結。①相反，這本書是寫給那些對曆史、哲學和實驗室科學社會學感興趣的讀者，以及工作中的物理學傢。本書源於對以下幾個問題的思索：是哪些理論讓實驗者堅信微觀物理作用？他們可以藉助於何種實驗儀器？在獲得具有說服力論據的過程中，從實驗工作颱到工廠實驗室這種勢不可擋的曆史擴張趨勢産生瞭什麼樣的影響？