Descripción general de la analogía
El objeto a tiene los atributos a, b, c y otro atributo d,
El objeto b tiene los atributos a, b, c,
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Por lo tanto, el objeto b tiene el atributo d.
Las "a" y "b" anteriores se refieren a diferentes objetos: o diferentes objetos individuales, como la tierra y el sol; o dos objetos diferentes, como plantas y animales, o se refieren a diferentes campos; , como el mundo macro y el mundo micro. Hay muchas aplicaciones del razonamiento analógico. A veces, un único objeto se puede comparar con otro tipo de objeto. Por ejemplo, para comprender los efectos y reacciones de un nuevo fármaco en los humanos, a menudo se utiliza un determinado animal para hacerlo, y luego la respuesta se obtiene mediante analogía.
Las conclusiones analógicas son posibles. La razón por la cual la conclusión de la analogía es probable se debe principalmente a las dos razones siguientes, por un lado, no sólo existen similitudes sino también diferencias entre los objetos; Es decir, aunque los objetos A y B son similares en una serie de atributos (A, B, C), por ser objetos diferentes, siempre hay algunos atributos que son diferentes. Si el atributo D resulta ser la particularidad que hace que el objeto A sea diferente del objeto B, entonces sería incorrecto concluir que la imagen B también tiene el atributo D. Por ejemplo, aunque la Tierra y Marte son similares en una serie de propiedades (planetas dentro del sistema solar, presencia de atmósfera, temperaturas adecuadas para la vida, etc.). ), hay seres vivos en la tierra. ¿Podemos decir que hay vida en Marte? No, porque Marte es diferente a la Tierra. Los estudios científicos espaciales muestran que no se ha descubierto nada en Marte. Por otro lado, hay muchas propiedades en un objeto, algunas de las cuales son propiedades inherentes del objeto y otras son propiedades accidentales del objeto. Por ejemplo, la circulación sanguínea es una propiedad inherente del cuerpo humano y las reacciones alérgicas causadas por comer huevos son un fenómeno individual. Si la propiedad D de la analogía es una propiedad accidental de un objeto, entonces es probable que el otro objeto no tenga la propiedad D.
Como método de razonamiento, la analogía consiste en inferir que otro atributo es similar comparando ciertos atributos entre diferentes objetos o diferentes campos. Es diferente del razonamiento deductivo de lo general a lo individual y del razonamiento inductivo de lo individual a lo general, pero de un objeto o campo específico a otro objeto o campo específico.
Aunque se puede realizar un razonamiento analógico entre objetos individuales de un determinado tipo y objetos de otro tipo, no se puede realizar un razonamiento analógico entre objetos individuales de un determinado tipo y los objetos individuales a los que pertenecen. Es un error pensar que el razonamiento analógico es una compresión del razonamiento inductivo y deductivo. El razonamiento analógico sólo puede realizar una transición entre dos objetos diferentes o dominios diferentes.
Algunas personas piensan que existe un razonamiento analógico:
Los individuos de la categoría s tienen los atributos a, b, cy d.
La categoría s tiene los atributos a, b y c.
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Por lo tanto, la clase s tiene la atributo d.
Esta visión es errónea porque se basa en la imaginación subjetiva y el modo de razonamiento analógico para describir un proceso lógico que en realidad es un resumen inductivo. Es cierto que el razonamiento inductivo y el razonamiento analógico son extrapolaciones y ampliaciones del conocimiento existente. Pero la diferencia fundamental entre los dos métodos de razonamiento no puede confundirse: el razonamiento inductivo va de lo individual (particular) a la generalización general, y el razonamiento analógico es la extrapolación de un objeto o campo específico a otro objeto o campo específico diferente.
Otros piensan que el razonamiento tiene esta analogía:
Los objetos de una clase tienen atributos a, b, cy d.
Un único objeto de clase s tiene los atributos a, b y c.
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Así, un único objeto de clase S tiene el atributo d.
Esta visión también es errónea, porque describe un proceso lógico, que en realidad se deduce en el modo de razonamiento analógico basado en la imaginación subjetiva.
El razonamiento deductivo consiste en deducir lo particular (particular) de lo general, y la analogía es extrapolar de un objeto o campo específico a otro objeto o campo específico. Esta distinción fundamental no debe confundirse. En la historia del desarrollo de las ciencias naturales, independientemente de los tiempos antiguos, modernos o modernos, la analogía es un método ampliamente utilizado en el descubrimiento científico. La aplicación de la analogía se desarrolla con la mejora del nivel de pensamiento científico. Este desarrollo se refleja en: de lo simple a lo complejo, de lo estático a lo dinámico y de lo cualitativo a lo cuantitativo.
Para comprender la esencia de una cosa, muchos científicos en la antigüedad solían hacer analogías cualitativas entre la cosa y las cosas conocidas, es decir, que tienen muchas propiedades similares, y así inferían que las dos cosas tienen otras similitudes. Por ejemplo, para comprender la propagación del sonido, el antiguo científico chino Song dijo en "Sobre el Qi y el Momentum": "El impulso de un objeto es como la excitación de su agua... Si arrojas una piedra al agua, el agua golpeará la piedra, se detendrá con un golpe, y sus ondas son inferiores y no se detendrán hasta que se encuentre el texto". Aquí, Song compara el sonido de los objetos al golpear con las ondas de arrojar piedras al agua. . Como el agua viaja en ondas, el sonido también puede viajar en ondas. Fue aquí donde Song utilizó analogías cualitativas para deducir que el sonido viaja por el aire en forma de ondas.
El desarrollo de la ciencia moderna ha hecho que la gente se dé cuenta de que no basta con basarse únicamente en simples analogías estáticas entre las cosas y las cosas conocidas. Es necesario estudiar el número de atributos de las cosas, lo que requiere la combinación de elementos cualitativos. analogías y analogías cuantitativas. Por ejemplo, Ohm comparó la conducción de la corriente eléctrica con el teorema de conducción del calor de Fourier. En la conducción de calor, la diferencia de temperatura (δT), el calor (Q) y el calor específico (c) de un objeto son covariantes y el modelo matemático es: Q = cm(δT).
Ohm transfiere la relación covariante entre calor y diferencia de temperatura a la conducción de corriente a través de analogía. La corriente (I) es equivalente al calor (Q) el voltaje (u) es equivalente a la diferencia de temperatura (δT); 1 /R) es equivalente a la capacidad calorífica (cm). El modelo matemático de conducción eléctrica es: I = u 1/r. El método utilizado aquí es una combinación de analogía cualitativa y analogía cuantitativa. El desarrollo de las ciencias naturales requiere cada vez más el uso de analogías cualitativas y cuantitativas. En términos generales, la analogía cualitativa es la premisa y condición de la analogía cuantitativa, y la analogía cuantitativa es el desarrollo y perfección de la analogía cualitativa. El desarrollo científico es inseparable de la investigación cualitativa. Una investigación cualitativa muy eficaz a menudo puede señalar la dirección para un mayor desarrollo de la ciencia, y luego se requiere una investigación cuantitativa para lograr una comprensión precisa de la regularidad.
Debido a que la analogía es un método de razonamiento único que es diferente de la deducción o la inducción, puede desempeñar su papel único donde la inducción y la deducción son impotentes. ¿Por qué dices eso? Esto se debe a que, aunque la inducción, la deducción y la analogía son métodos de razonamiento, todos extraen conclusiones a partir de premisas conocidas y las conclusiones están restringidas por las premisas en diversos grados. Sin embargo, el grado en que las conclusiones están restringidas por las premisas es diferente. Entre ellas, las conclusiones deductivas están más restringidas por las premisas, seguidas de las conclusiones analógicas están menos restringidas por las premisas, por lo que las analogías juegan el papel más importante en la exploración científica.
A la vanguardia del desarrollo científico, la aplicación de analogías es particularmente importante debido a su naturaleza exploratoria y escasez de información. Por ejemplo, en 1963, Gell-Mann y Zweig introdujeron de forma independiente los quarks como unidades de partículas elementales. Señalaron que las leyes del movimiento de las partículas elementales pueden explicarse mediante el simple movimiento y la interacción de tres quarks diferentes. Debido a que la hipótesis de los quarks puede predecir correctamente nuevos hechos observacionales y describir partículas elementales coloridas con un sistema conceptual simple y unificado, la teoría de los quarks tiene un gran poder explicativo, pero nunca se han detectado quarks solos. ¿Se pueden observar quarks individuales? Para una pregunta tan básica, ¿cómo debería estudiarse la física de partículas elementales? Según el modelo de la teoría de los quarks, los quarks se pueden combinar de dos maneras: uno es un barión compuesto por tres quarks y tres antiquarks, y el otro es un mesón compuesto por un quark y un antiquark. Si una de estas partículas bariónicas o mesónicas es aplastada en una colisión nuclear, se forma una nueva partícula, pero cada nueva partícula sólo puede adoptar la composición multiquark original, es decir, contener tres quarks y tres antiquarks, o contener un quark y un antiquark, sin quark o fragmento de antiquark.
Los físicos de altas energías señalan que los quarks son similares a la materia magnética en que un imán siempre tiene un polo norte y un polo sur. Cuando dividimos una barra magnética en dos secciones, no habrá un polo N o un polo S aislados, sino dos imanes con un polo N y un polo S respectivamente. Esto es exactamente lo mismo que cuando se dividen fragmentos de mesón. Estos físicos compararon los quarks con los polos magnéticos, llevando la teoría de los quarks a un nuevo punto de partida. Porque la razón fundamental por la que los dos polos de un imán son inseparables es que el magnetismo del imán se genera por el movimiento circular de los electrones dentro del átomo. El polo S y el polo N del imán no son las "unidades básicas" que lo constituyen. el imán, pero hay una "estructura básica" más profunda: la forma externa de la corriente atómica. Dado que los quarks son similares a los imanes, ¿tienen también los quarks una "estructura básica" desconocida? Los quarks tienen una estructura básica inherente similar al "flujo atómico". Esta es una predicción obtenida por analogía, que abre una nueva forma de establecer la teoría básica de los quarks. Aunque todavía no sabemos cuál es la “estructura básica” correspondiente a los quarks, esta predicción es de gran importancia para futuras investigaciones en física. Las analogías se utilizan a menudo para explicar nuevas teorías y definiciones y pueden ayudar al descubrimiento. Cuando se acaba de proponer una nueva teoría, es necesario utilizar teorías familiares para explicar la teoría y la definición recién propuestas a través de la analogía. Esta es una manifestación de la función de la analogía para ayudar a descubrir. Por ejemplo, en la teoría del movimiento de los gases, las moléculas de gas se comparan con un gran grupo de partículas. Suponiendo que las partículas obedezcan las leyes de Newton, no se pierde energía en las colisiones. Esta analogía jugó un papel importante en el desarrollo histórico de las teorías del comportamiento de los gases. Los ejemplos anteriores ilustran que las teorías recientemente propuestas deben compararse con otras teorías conocidas para poder ser explicadas. En el descubrimiento científico, no se puede ignorar el papel de la analogía como ayuda al descubrimiento.
Los experimentos de analogía y simulación también están estrechamente relacionados. El llamado experimento de simulación consiste en utilizar un experimento de simulación indirecta para realizar investigaciones basadas en analogías cuando las condiciones objetivas son limitadas y el objeto de investigación no puede investigarse directamente. Por ejemplo, cómo se originó la vida en la Tierra siempre ha sido un misterio para los científicos, porque el estado original del origen de la vida ha cambiado y no puede investigarse directamente. Desde 65438 hasta principios de la década de 1950, Miller diseñó un experimento de simulación sobre el origen de la vida mediante analogía. Añadió hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno y otros elementos, así como metano y agua, al recipiente sellado para simular el entorno atmosférico original, como el viento, la lluvia, los truenos y la electricidad. Después de una semana, se descubrió que en el recipiente se habían formado aminoácidos como el glucósido y la metionina. Posteriormente, algunas personas utilizaron la luz ultravioleta como fuente de energía y obtuvieron aminoácidos. En 1963, Bonin Peruma realizó el mismo experimento que Miller utilizando un haz de electrones.
El experimento dio como resultado la formación de nucleósido de adenina, un gran paso hacia desentrañar el misterio del origen de la vida. El logro de los resultados de esta investigación demuestra plenamente el importante papel de los experimentos de simulación basados en analogías en el descubrimiento científico.
El papel de la analogía en los experimentos científicos es también que es un método lógico para diseñar nuevas herramientas experimentales. Por ejemplo, Wilson inventó la cámara de niebla para observar las trayectorias de movimiento de partículas elementales (por la que ganó el Premio Nobel en 1927), y Grasset inventó el baño de hidrógeno líquido de Álvarez con el mismo propósito. Sus diseños originales se inspiraron en razonamientos analógicos.