Η λογική της μετάβασης από την κλασική στην κβαντική φυσική υπό το πρίσμα σύγχρονων μαθηματικών εξελίξεων

Abstract

The aim of the dissertation is to compare the conceptual frameworks of the two physical theories and to investigate two questions: First, whether the transition from one framework to the other constitutes a radical break, which, if this is the case, is the crucial point that bears the burden of the revolution, and whether there is continuity within the discontinuity represented by such a break and where it is located. Second, whether the whole approach can be embedded in the perspective of the philosophy of realism, and in what sense this is possible. Specifically, the dissertation invokes recent work on the basis of which: a) The peculiar and unique way in which quantum theory poses the question of interpretation is dealt with. b) It is claimed that the conceptual framework of a physical theory is a condition of possibility for the constitution of the object of natural science. c) It is suggested that probing the issues raised by a conceptual transition should focus on the mechanism of emergence of conceptual novelty and not on avoiding contradiction.The dissertation considers two recent developments in mathematical physics. The first involves the completion of the programme of deformation quantisation with the work of Kontsevich. The second involves the computational technique par excellence of renormalization in computing Feynman diagrams. The relevant development is the raising of this technique to the level of concept, through the discoveries of Connes and Kreimer.The dissertation stresses the operationalist spirit that tends to dominate among practicing physicists and suggests that recent achievements in mathematical physics contribute in reversing this spirit. The view is expressed that pragmatic complacency about a successful technique, theoretical frugality and self-restraint to technical competence open the road to irrationalism.

Στόχος της εργασίας είναι να συγκρίνει τα εννοιολογικά πλαίσια των δύο φυσικών θεωριών και να διερευνήσει δύο ερωτήματα: Πρώτον, εάν η μετάβαση από το ένα πλαίσιο στο άλλο συνιστά ριζική τομή, ποιο είναι σε αυτήν την περίπτωση το κρίσιμο σημείο που φέρει το βάρος της επανάστασης, και εάν εντός της ασυνέχειας που θα αντιπροσωπεύει μια τέτοια τομή υπάρχει συνέχεια και πού εντοπίζεται αυτή. Δεύτερον, εάν η όλη θεώρηση μπορεί να ενταχθεί στην προοπτική της φιλοσοφίας του ρεαλισμού, και με ποια έννοια είναι τούτο δυνατόν. Ειδικότερα, η διατριβή επικαλείται πρόσφατες εργασίες βάσει των οποίων: α) Αντιμετωπίζεται ο ιδιάζων και μοναδικός τρόπος με τον οποίο η κβαντική φυσική θέτει θέμα ερμηνείας. β) Υποστηρίζεται ότι το εννοιολογικό πλαίσιο μιας φυσικής θεωρίας είναι όρος δυνατότητας για την συγκρότηση του αντικειμένου της φυσικής επιστήμης. γ) Υποστηρίζεται ότι η διερεύνηση των ζητημάτων τα οποία θέτει μια εννοιολογική μετάβαση πρέπει να επικεντρώνεται στον μηχανισμό ανάδυσης της εννοιολογικής καινοτομίας και όχι στην αποφυγή της αντίφασης. H διατριβή στρέφεται σε δύο πρόσφατες εξελίξεις στην μαθηματική φυσική. Η πρώτη αφορά την ολοκλήρωση του προγράμματος της κβάντωσης μέσω παραμορφώσεων με την εργασία τού Kontsevich. H δεύτερη αφορά την κατ’ εξοχήν υπολογιστική τεχνική της επανακανονικοποίησης (renormalization) στον υπολογισμό διαγραμμάτων Feynman. Η εξέλιξη εν προκειμένω είναι η ανύψωση αυτής της τεχνικής σε νοηματικό επίπεδο, μέσω των ανακαλύψεων των Connes και Kreimer. Η διατριβή επισημαίνει το εργαλειοκρατικό πνεύμα που τείνει να κυριαρχεί μεταξύ των ενεργών φυσικών, και υποστηρίζει ότι τα σύγχρονα επιτεύγματα στην μαθηματική φυσική συμβάλλουν στην αντιστροφή αυτού του πνεύματος. Εκφράζεται η άποψη ότι ο πραγματιστικός εφησυχασμός γύρω από μιαν επιτυχημένη τεχνική, η θεωρητική ολιγάρκεια και ο αυτοπεριορισμός στην τεχνογνωσία ανοίγουν τον δρόμο προς τον ανορθολογισμό.