How are Scientific Concepts Birthed? Typing Rules of Concept Formation in Theoretical Physics Reasoning
Omar Aguilar and Anthony Aguirre
这项工作旨在正式确定理论物理学发现过程中科学概念形成的一些方式。 由于这最初似乎是超越精确科学(自然科学和形式科学)范围的任务,我们首先提出为什么科学概念形成可以形式化的论点。 然后,我们引入类型理论作为这种形式化的自然和合适的框架。 我们将我们所说的“发现新概念的方式”正式化,包括概念区分,财产保存和概念变化,作为认知类型规则。 接下来,我们将这些认知打字规则应用于物理学史上概念发现的两个案例研究:爱因斯坦的推理导致冻结波的不可能性,以及他对时间相对性的概念路径。 在这些历史事件中,我们改写了物理学家可能非正式地称之为“发现新科学概念的方法”,作为从认知打字规则中构建的构成类型规则,从而将它们正式化为科学发现机制。 最后,我们计算了爱因斯坦作为程序合成任务的时间相对性概念路径的类型理论重建模型。
This work aims to formalize some of the ways scientific concepts are formed in the process of theoretical physics discovery. Since this may at first seem like a task beyond the scope of the exact sciences (natural and formal sciences), we begin by presenting arguments for why scientific concept formation can be formalized. Then, we introduce type theory as a natural and well-suited framework for this formalization. We formalize what we call "ways of discovering new concepts" including concept di...