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我們現在學物理的輕鬆方式是,基於某個物理律,所以 相關的變數有若干,其中某些是自變數而某些是應變數 。然後它們之間的關係根據某物理律(數學模型)描述。 但是在相應的物理律被發現與確認之前,我們看到的 只是自然現象。但抵那些變數與此有關,其中那些是自 變數、應變數、和參數,且這些變數之間存有怎樣的數 學關係。這種種問題是怎麼釐清的? 具體像是,那些變數應該放在等號左邊當應變量(被 驅動),而那些該放在等號右邊當自變量(驅動力)。 那些變數之間只是存在相關性,但是沒有因果關係等 等。 有甚麼書在講解一條條物理律的時候,有對上面各問題 逐一做解釋的? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.44.197.90 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1590907183.A.093.html
recorriendo: 你可以看The Book of Why 中譯本叫"因果革命" 05/31 22:11
感謝推薦書籍 :) ※ 編輯: saltlake (114.44.197.90 臺灣), 06/01/2020 03:35:26
breadking: 記得PV=nRT就是好幾個這種過程來的吧,以前還要背好幾 06/01 12:19
breadking: 個不同的定律= = 06/01 12:19
YmemY: 我的意見是,式子中那些變數都只是相關,而非因果。 06/01 20:48
相關的話有統計學理論估計相關程度,問題在於現代科學或物理學用來確認 因果關係的方式是? ※ 編輯: saltlake (114.44.198.229 臺灣), 06/01/2020 21:42:17
YmemY: 不 當你說F和a相關,這不是一個統計的問題 06/02 00:36
YmemY: 但我認同你說的因果確認的問題存在 06/02 00:37
wohtp: 如果是邏輯意義上的證明,那麼沒有實驗可以確認因果關係。 06/02 03:21
wohtp: 任何實驗測量的都只是相關性。然後即使相關程度100%,在邏 06/02 03:49
wohtp: 輯意義上也不成立因果關係的證明。 06/02 03:49
wohtp: 例子如金屬的導電性和導熱性有強相關,但兩者不是因果關係 06/02 03:49
wohtp: 我在上一篇的推文也提了,科學的本體不是自然,而是人類的 06/02 03:49
wohtp: 論述。最後一定逃不過「我覺得這是對的」其中的「覺得」。 06/02 03:49
wohtp: 這跟數學不一樣。數學的所有前提由人類決定,所以人手上有 06/02 03:49
wohtp: 對錯的絕對標準。科學的標準是人類所不瞭解的自然。 06/02 03:49
Eriri: 因果律的微妙 其實休謨就已經討論過了 06/02 05:14
Eriri: 用金屬屬的導電性和導熱性有強相關當例子 甚至還不夠強 06/02 05:15
Eriri: 休謨想要表達的是 即使是在物理理論上看似有直接因果律的 06/02 05:16
Eriri: 兩個現象 換個角度看待 其實是未必如此的 06/02 05:17
Eriri: 物理學蘊含對於某些現象之間因果律的信仰 然而從中建立理論 06/02 05:18
Eriri: 舉個例子 在地球上 球會是落下的 但這件事其實只是經驗 做 06/02 05:21
Eriri: 一百萬次實驗 都不能"保證"下一次球都依然會落下 06/02 05:21
Eriri: 但如果信仰球是落下的 這就是是必然 那麼自然會引導關於重 06/02 05:22
Eriri: 力的思考 06/02 05:22
Eriri: 但物理學真正有意義的地方 不是這種經驗跟因果的隱含化簡 06/02 05:24
Eriri: 還包括 1.某種現象建立的理論 似乎可以擴展到其他現象 就好 06/02 05:24
Eriri: 像地球上的球會落下 跟天空上的星體運行 似乎遵循同一種數 06/02 05:25
Eriri: 學律 2.定律本身似乎皆露某種簡化與美學的本質 例如重力定 06/02 05:26
Eriri: 律 後來的最小作用量原理 或者愛因斯坦場方程 06/02 05:27
Eriri: 預測能力 普適性 以及美學 這三者又同樣的加強了人們對於物 06/02 05:29
Eriri: 理定律的信仰 可是 這三者其實邏輯上並不是絕對的 06/02 05:30
Eriri: 就好像 無論是預測能力或者是普適性 其實都還存在很多現象 06/02 05:30
Eriri: 是無法解釋或納入框架的 某種程度 物理學有時候只解決物理 06/02 05:31
Eriri: 學能夠解決的自然現象 至於美學 那更是存在主觀成分 06/02 05:31
wohtp: E大說的比較像是實驗連相關性都不能邏輯證明:即使像球會往 06/02 12:22
wohtp: 下掉這回事,說不定累積更多實驗結果以後,我們會發現之前 06/02 12:22
wohtp: 的幾億年我們一直看到球往下掉只不過是運氣太旺聖杯擲不停 06/02 12:22
wohtp: 。 06/02 12:22
wohtp: 我舉導電性和導熱性做例子,想的倒是沒有那麼極端。我想表 06/02 12:22
wohtp: 達的是,相關的兩件事不必互為因果。 06/02 12:22
wohtp: 換個比較明白,但是漏洞可能也比較大的例子好了。一個人有 06/02 12:38
wohtp: 沒有睪丸,跟他會不會得男性遺傳疾病有極高度正相關。這是 06/02 12:38
wohtp: 因果關係嗎? 06/02 12:38
recorriendo: 金屬的導電性和導熱性強相關 這是觀察性結果 不是實 06/02 12:39
recorriendo: 驗性結果 現代科學定義中的「實驗」必須有操弄的成 06/02 12:39
recorriendo: 分 這點在The Book of Why有詳細解釋 06/02 12:39
recorriendo: 現代科學的因果關係是操作型定義的 跟舊時代假定有 06/02 12:45
recorriendo: 個「客觀」的因果關係不同 現代科學中 在全同情況下 06/02 12:45
recorriendo: 的兩系統 一個被你操弄A一個沒有 而結果兩系統的B不 06/02 12:45
recorriendo: 同 則稱A與B有因果關係 06/02 12:45
看起來這邊在講控制變因? 也就是要找出與確定因果關係的實驗設計必須有 實驗組和對照組(即控制組)?
wohtp: 改變合金成分也算操作物理性質。 06/02 12:46
wohtp: 反過來說,「球往下掉」的實驗有什麼操作可言? 06/02 12:47
recorriendo: 而這個操弄 其實是可以數學形式化表述的(所謂的do op 06/02 12:47
recorriendo: erator)這便是當代causal inference的基石 06/02 12:47
wohtp: 這樣講只是把「我覺得」轉移到認定什麼是操作什麼不是。 06/02 12:49
recorriendo: 當然這是當代的操作型定義 未來的人也許又會重新定義 06/02 12:50
recorriendo: 因果關係 也未可知 06/02 12:50
recorriendo: 回w大 所以現代causal inference強調無法清楚界定是 06/02 13:00
recorriendo: 否為操弄的對象 不能談論因果關係 一個causal infere 06/02 13:00
recorriendo: nce常常提到的例子是 不能説「肥胖」是否為XX的原因 06/02 13:00
recorriendo: 只能說「常吃高油脂食物」是否為XX的原因「缺乏運 06/02 13:00
recorriendo: 動」是否為XX的原因「沒有某某代謝基因」是否為XX的 06/02 13:00
recorriendo: 原因 等等 06/02 13:00
wohtp: 我的意思是,如何界定什麼「操弄」? 06/02 13:28
wohtp: 數學邏輯只是語言,語言描述的對象必須從外部引入定義。你 06/02 13:32
wohtp: 可以把公設藏來藏去,但是最後必須有個誰告訴你一件你無法 06/02 13:32
wohtp: 驗證真偽的事,然後你以此為信仰推演出全套邏輯。 06/02 13:32
wohtp: 你說「有操作才有因果關係」,我當然反問你「什麼是操作」 06/02 13:36
wohtp: 啊。 06/02 13:36
shengwey: 「球往下掉」實驗要考慮的可多著呢。一堆理論虎視眈眈 06/02 14:46
shengwey: 等著球往下掉的實驗結果。當應變量隨自變量依理論預測 06/02 14:46
shengwey: 改變,理論就合用,相當客觀。若多個理論都合,就等更 06/02 14:46
shengwey: 好的實驗來分辨。個人喜好不會讓月球掉得慢一些。 06/02 14:46
Eriri: 我提的例子 基本上就是休謨提的例子XD 06/02 15:02
※ 編輯: saltlake (114.44.198.229 臺灣), 06/02/2020 16:04:47
recorriendo: 把系統放到state space內不同初始狀態 即是操弄 06/02 16:40
recorriendo: 其實精確說應該取決於系統的動力描述 像控制理論的dy 06/02 16:53
recorriendo: namics有explicit控制項u 那控制項的空間就定義了 06/02 16:53
recorriendo: 所有可能的操弄 06/02 16:53
recorriendo: 我的意思是取決於你用什麼動力描述來定義系統 06/02 16:55
wohtp: 例如我想控制導電性,所以採用不同doping的材料。這算是人 06/02 19:30
wohtp: 為操作,或者只是對本來就可以自然存在的不同材料做觀察? 06/02 19:30
wohtp: 如果我不幹doping了,直接把銅換成鋁又換成銀呢?有差嗎? 06/02 19:30
wohtp: 所謂「放在state space不同的點」云云,只是把沒定義的東西 06/02 19:30
wohtp: 掃進「放在」兩字底下。 06/02 19:30
wohtp: 是的,一切取決於動力的定義。換句話說,我定義是操作的東 06/02 19:37
wohtp: 西就是操作……直到paper的讀者覺得我胡說八道為止。 06/02 19:37
recorriendo: 你這例子就跟我說的肥胖一樣 所以沒錯 在目前因果推 06/02 21:18
recorriendo: 理的框架下 你不能操弄導電性 只能操弄材料 06/02 21:18
recorriendo: 我用「放在」可能不好 其實沒有特別的意思 就是系統 06/02 21:29
recorriendo: 從state space的不同點起始 06/02 21:29
recorriendo: 可以這麼說 如果系統從state space的子集A起始 會滿 06/02 21:37
recorriendo: 足P 從非A起始 不會滿足P 那A就是P的原因 這裡先討 06/02 21:37
recorriendo: 論原因是單一時刻事件的狀況 06/02 21:37
shengwey: 不如給大家科普一下導電導熱相關性是怎麼回事,然後看 06/03 07:58
shengwey: 能不能「客觀」的操弄?在下對該領域不熟,無法體會舉 06/03 07:58
shengwey: 這個例子的精神 06/03 07:58
sputtering: 導電導熱要先講導體 半導體絕緣體要另外討論 06/03 22:38
sputtering: 非A也有可能映射到P 這在數學裡有一種叫"被正名為等價 06/03 22:49
sputtering: 證明 06/03 22:57
wohtp: 我能否操弄導電性取決於操弄的定義。沒有數學或邏輯語言可 06/06 04:05
wohtp: 以幫助你定義你的模型,最後歸結到哲學思辨上面,就已經沒 06/06 04:05
wohtp: 有對錯了。 06/06 04:05
wohtp: 我也可以主張我們沒有能力操弄任何東西,所有的實驗都是從 06/06 04:11
wohtp: 自然界找來不同的系統然後進行觀察。人畢竟不是神,不能在 06/06 04:11
wohtp: 真正意義上創造。 06/06 04:11
YmemY: 用詞還是要跟經驗有對應才有意義吧?例如相對論中用詞再怎 06/06 06:44
YmemY: 麼抽象,都是有操作型定義的,例如什麼是時間,什麼是事件 06/06 06:44
YmemY: ,我記得在光錐的討論裡,也討論了因果 06/06 06:44
shengwey: 大概了解w大的意思。撇開哲學不談,就導電型來說,模型 06/06 17:03
shengwey: 是找出自然界有某導電型物質的方法。方法的好壞就是模 06/06 17:03
shengwey: 型的好壞。而判斷好壞的途徑就是看哪個找出的物質更如 06/06 17:03
shengwey: 預期。一旦好壞的標準確定,模型的好壞是客觀的。 06/06 17:03
Vulpix: 相對論講的因果比較像時間順序。大概不到因果的程度。 06/06 17:14
Vulpix: 好吧,或許至少有點像波源和波這樣的因果關係。 06/06 17:15
sputtering: 因造成果果又造成因所以印度人想出的方法就是輪迴 06/07 00:49
上面所述的是因甲造成果甲,果甲又成為因乙。還是其他狀況? 比方說因造成果,而該果同時導致因? 後半段不是違背因成果的定義?
sputtering: 人類的思維裡從來就沒有無始無終 但無始無終才能脫離 06/07 00:52
sputtering: 拓樸關係 06/07 00:53
※ 編輯: saltlake (114.44.197.114 臺灣), 06/07/2020 06:16:06
sputtering: 許多中學生愛問宇宙的外面是甚麼 你告訴他宇宙可能沒 06/09 05:33
sputtering: 有外面 他聽不懂這個話 因為他沒有拓樸跟幾何概念 06/09 05:35
Vulpix: 宇宙,照定義就沒有外面。甚至宇宙其實不會隨著時間演化, 06/09 05:47
Vulpix: 就像我們不會說「地球表面這個曲面隨著緯度而變化」一樣。 06/09 05:48
採用「我們不會說」,這種句法,恐怕引來,「為何不會者樣說」 ,或者「如果這樣說,會有甚麼負面影響」。這時候要如何解釋? ※ 編輯: saltlake (114.44.198.195 臺灣), 06/09/2020 06:37:25
Vulpix: 「地球」就不會隨著緯度變化,畢竟地球就是那顆地球。 06/09 08:51
但是原句所指的是「地球表面這個曲面」,倘若地球表面的不同位置比如緯度,曲率 確實有所不同,則原句是否其實有意義? ※ 編輯: saltlake (114.44.198.195 臺灣), 06/09/2020 09:39:08
Vulpix: 沒有,曲面是指著整體而言。宇已經包含所有空間,宙也是所 06/09 10:11
Vulpix: 有的時間,所以宇宙之外,沒有時沒有空。 06/09 10:11
sputtering: 柯呸說過夏蟲不可以冰語 沒讓人類遇到的事代表不存在? 06/09 23:47
sputtering: 我可以說時空人不可以永恆語?(這是神學嗎?OTL) 06/10 00:00
sputtering: 認真回一下原PO 愛因斯坦方程一樣啊(雖然有人覺得無源 06/10 00:11
sputtering: 那樣的宇宙好像行屍走肉(只有幾何的宇宙) 06/10 00:14
sputtering: 所以還是要有能動張量項 06/10 00:19
peter308: grangler causality? 06/21 21:15