判决性实验是科学实验的一种基本类型,旨在通过实验结果对相互对立的假说或理论做出明确的判定。
定义
判决性实验一般指能决定性地判决相互对立的两个假说或理论中的一个为“真”而另一个为“假”的实验。它在一定历史条件下对相互竞争的理论有相对的、暂时的、局部的判决作用,但是最终的、一劳永逸地宣布证实一个理论而否认另一个理论的判决性实验并不存在。
实验特点
判决性实验的设计原则在于,根据对立的假说H1和H2,推出互不相容的实验结果C1和C2。若实验得出的结果符合C1而不符合C2,则认为此实验肯定了H1,否定了H2。然而,杜恒的分析表明,一个假说H总是与其他假说共同推出结果C,因此实验结果不符C并不意味着H一定是错的,而是理论系统中至少有一个假说是错误的。这一观点挑战了传统对判决性实验的理解。
争议与发展
尽管实验被认为是检验科学假说的重要手段,但它对假说的检验既确定又不确定。一方面,实验结果提供了肯定或否定的证据,可能对两个对立的假说产生一定的判决作用。另一方面,从逻辑和历史角度来看,实验检验也有不确定性。当一组前提推出的结论被验证为假时,不能确定哪个前提是假的,也不能做出确定的判决。此外,实验本身及其相关的知识都在不断发展,对实验结果的认知也可能随时间变化。因此,任何实验都有其局限性,对假说的检验不是最终的判决。
典型案例
伽利略的落体实验
伽利略的落体实验判决性实验之一。从万有引力起源于电场力的理论角度分析得出,由于物体之间存在结构上的疏密程度差异,必然影响到物体内部裸核粒子的带电能力,进而得出两个质量相同的物体因为结构疏密程度上的差异会使物体的两性电量和产生差异,在相同的引力场中将会产生不同的引力加速度,说明了物体之间的万有引力作用并不都是严格地遵循万有引力定律,因此伽利略自由落体实验需要重新进行设计和测定。
吴健雄宇称实验
吴健雄等人进行的宇称实验,通过研究B衰变过程中的电子发射方向,揭示了宇称在弱相互作用中不守恒的事实,解决了长期以来困扰物理学界的“H-S之谜”。
参考资料
参考资料
判决性实验.汉语词典.2024-11-06
判决性实验.历史网.2024-11-06
自由落体理论:伽利略改变了人们对重力的认识.趣历史网.2024-11-06