מבוא לפילוסופיה של המדע מניוטון ועד לאיינשטיין
שם המרצה: ד"ר בועז תמיר
סוג הקורס: סמסטריאלי
שנת לימודים:  תשע"ו                    סמסטר   א                                   היקף שעות:  2

א. מטרות הקורס (

מטרת הקורס היא להציג בפני הסטודנט את האבולוציה בתפיסת תפקיד המדע כתיאור של הטבע, מתקופתו של ניוטון ועד לתקופתו של איינשטיין. הקורס עוקב אחר המהפכות המדעיות ובמקביל אחר השינויים בתפיסת טבע המדע.

ב. תוכן הקורס (רציונל, נושאים

הקורס פותח בוויכוח עתיק יומין שבין ניוטון ולייבניץ על טיבו של המרחב והזמן. ניוטון מציג עמדות אבסולוטיות הנובעות גם מתפיסה תיאולוגית נוקשה ואילו לייבניץ בונה את תפיסת הזמן והמרחב שלו על בסיס תאוריה של 'מונאדות', מנותקות הקשר של זמן ומרחב ויחסותיות במידת מה. על רקע הויכוח הזה ננסה להבין ולהגדיר את תפקידו של המדע במאה השבע עשרה.  משם עובר הדיון לאחת הסוגיות החריפות ביותר בפילוסופיה של המדע והיא בעיית האינדוקציה שמעלה דויד יום במאה השמונה עשרה. אנו נעסוק בתשובות לבעיית האינדוקציה והשלכותיהן על תפיסת המדע. בין השאר נדון בתשובות של יום עצמו וכן במטאפיזיקה של קאנט. באמצע המאה התשע עשרה מוגדרים גם מדעי החברה מתוך ניסיון לחקות  את מדעי הטבע הקלאסיים ואת הצלחותיהם. סוף המאה התשע עשרה מאופיין בשקיעתה של הפיזיקה הקלאסית. כאן המקום לדון בתורתו של מאך ובניסיון שלו לתקוף את המטאפיזיקות של ניוטון. בתחילת המאה העשרים שתי תורות מדעיות מהוות מהפיכה בתפיסת המדע עצמו ובתפיסת מקומו של המדע כתיאור אמיתי של הטבע, תורת היחסות ותורת הקוונטים. הקורס יציג את המאפיינים העיקריים של שתי מהפיכות אלו וכן את המושג מהפיכה מדעית כפי שטבע אותו תומס קון. הקורס מסיים בדיון אודות השינויים שעבר המדע בתגובה לשתי המהפכות האלו, את התפקיד השיורי שנותר לו בהשוואה לתפיסות האופטימיות של המאה השבע עשרה. 

לא נדרש כל רקע קודם בפיזיקה להבנת הקורס.

תכנית הוראה מפורטת לכל השיעורים

שיעור 1: מרחב וזמן על פי ניוטון, אבסולוטיות של המרחב והזמן, הכוח על פי ניוטון, מהותו של הכוח (הפוטנציאל) ההסבר הניוטוניאני מול ההסבר האריסטוטלי הטלאולוגי, החשבון האינפיניטסימלי של ניוטון 
ניסוי הדלי

רשימת קריאה:
•	R.M. Hutchins ed. Great Books of the Western World, Mathematical Principles on Natural Philosophy by Sir I. Newton, The university of Chicago 1952, Definitions p. 5-14, Axioms or laws of motion, p. 14-25, Book 3: The System of the World p. 270-369, Optiks by Sir I.Newton, Book 1: p.379-452  
•	E.T.Bell, Man of Mathematics,  Simon & Schuster, 1937, Chapter 6, Newton p. 90-117, 
•	C.B.Boyer, A History of  Mathematics, John Wilet & Sons 1968, Chapter 19, Newton and Leibniz, p.429-455

שיעור 2: המונאדות על פי לייבניץ, המונאדות כאטומים מופשטים, תכונותיהן של המונאדות , אגרגציה של מונאדות, זמן ומרחב אצל לייבניץ, עקרון הטעם המספיק ועקרון זהות הבלתי נבדלים, החשבון האינפיטסימלי של לייבניץ

רשימת קריאה:
•	E.J. Aiton, Leibniz: A Biography, Adam Hilger ltd. 1985, Chapter3, p57-59, Chapter 4, p 91-99, Chapter 5, p 125-127, 131,136, Chapter 7, p. 189-201, Chapter 9, p. 289-297, Chapter 10, p. 332-346 
•	E.T.Bell, Man of Mathematics,  Simon & Schuster, 1937, Chapter 7, Leibniz, p. 117-131
•	C.B.Boyer, A History of  Mathematics, John Wilet & Sons 1968, Chapter 19, Newton and Leibniz, p.429-455
•	א. וינרוב, רציונליזם ואמפיריציזם, מגמות פילוסופיות המאה השבע עשרה והשמונה עשרה, יום, לייבניץ, האוניברסיטה הפתוחה, 1991, לייבניץ עמ, 107-215

שיעור 3: הויכוח בין לייבניץ לניוטון על טיבו של המרחב והזמן
רשימת קריאה:
•	H.G. Alexander ed. The Leibniz-Clarke Correspondence, together with extracts from newton's Principia and Optiks, Manchestre University 1956, Introduction 9-55, The correspondence 5-127
•	C.B.Boyer, A History of  Mathematics, John Wilet & Sons 1968, Chapter 19, Newton and Leibniz, p.429-455,
•	 P.Edwards,ed.  Problems in Space and Time, Macmillan Publishing Co. 1976, Part 1: Space and Time in the History of Philosophy, p27-145 
•	ש.סמבורסקי: הטבע ורוח האדם, מוסד ביאליק, 1993, פרק 8: מושגי המרחב בעת העתיקה מן הריק האינסופי ועד שריית השכינה, עמ, 173-197

שיעור 4: יום ובעיית האינדוקציה, הגדרה של הבעיה, רציונאליות ואינדוקציה, הפתרון של יום

רשימת קריאה: 
•	ב. ראסל, בעיות הפילוסופיה, מאגנס, האוניברסיטה העברית, תשמ"ב.
•	ד, יום, מסכת טבע האדם, האוניברסיטה העברית, תש"ב 
•	C.Howson, Hume’s problem: Induction and justification of Belief, Oxford University Press, 2008 

שיעור 5: קאנט, התשובה ליום, טענות אנאליטיות וטענות סינטטיות, אפריורי ואפוסטריורי, סינטטי אפריורי האם אפשרי, מטאפיזיקה על פי קאנט

רשימת קריאה:
•	ש.ה. ברגמן, הפילוסופיה של עמנואל קאנט, מאגנס, 2003
•	י.יובל, קאנט וחידוש המטאפיזיקה, מוסד ביאליק, 1973
•	י.שטייניץ, לעולם תהא המטאפיזיקה, דביר, 1990
•	ז. בכלר, שלוש מהפיכות קופרניקניות, אוניברסיטת חיפה וזמורה ביתן, 1999

שיעור 6: אוגוסט קומט: מדעי החברה, הירארכיה של המדעים, פוזיטיביזם מדעי

רשימת קריאה:
•	A.Comte, F,Ferre, Introduction to positive philosophy, Hackett Publishing, 1988
•	C.C.Gillispie, The Edge of Objectivity, An Essay in the History of Scientific Ideas, Princeton Uni. Press, 1966

שיעור 7: מאך, הפוזיטיביזם הלוגי של מאך, התשובה לניסוי הדלי של ניוטון, עקרון הסימטריה של מאך,
מאך ורלטיביזם פיזיקאלי

רשימת קריאה:
•	E.Mach, The Science of Mechanics, Open Court, Chicago, 1919, Introduction by E.Mach, p-1-11. Chapter 2, Section 3: The Achievment of Newton, p.226-247,  Section 6: Newton's View of Time, Space and Motion, p. 271-298. Chapter 4, Section 2: Theological, Animistic, and Mystical Points of View in Mechanics, p. 541-560.
•	ז.בכלר, שלוש מהפיכות קופרניקאניות, אוניברסיטת חיפה  1998 , עמ' 157-168, מאך
•	M.Sachs, Ideas of the Theory of Relativity, Keter 1974, Section 15: The Mach Principle, p.99-108.

שיעור 8: מהפיכות מדעיות, תומס קון, קארל פופר,  מהפיכות חברתיות ומהפיכות מדעיות
                     
רשימת קריאה:
•	ת.קון, המבנה של מהפיכות מדעיות, המכון הישראלי לפואטיקה ולסמיוטיקה, 1977, פרק 7: משבר ועלייתן של תיאוריות מדעיות, עמ' 60-68
•	K.Popper, Conjectures and refutations, the grwth of scientific knowledge, Routledge, 1963 
•	פ.רורליך, מפרדוקס למציאות, הרעיונות המרכזיים של הפיזיקה החדשה, מאגנס, תשנ"ה, חלק 2: עולם היחסות, פרק 8: מהפיכות ללא מהפיכות, עמ' 116-125

שיעור 9: מבוא ליחסות, יחסות כסימטריה, ניסוי מייקלסון ומורילי, ההסבר של איינשטיין לתוצאות ניסוי מייקלסון ומורילי, ביטול האתר, מהירות האור כגודל אבסולוטי גדלים יחסותיים וגדלים אבסולוטיים, 
אינטרוול מאורעות, מרחב מינקובסקי,  קונוס האור ומשמעותו לגבי תפיסת הסיבתיות, טרנספורמצית לורנץ כשינוי של קואורדינטות

רשימת קריאה:
•	M.Born, Einstein's Theory of Relativity, Dover, 1962, Chapter 6: Einstein's Special Theory of Relativity, p. 225-308
•	H.M.Schwartz, Introduction to Special Relativity, MacGraw-Hill, 1968, Chapter 3, Einstein's Special Theory of Relativity, andits Basic Kinematic Results, p37-67.
•	R.Feynman, Six Not-So-Easy Pieces, Einstein's Relativity, Symmetry and Space-Time, Penguin Books 1997, Chapter 3: The Special Theory of Relativity, p. 49-73
•	P.Edwards,ed.  Problems in Space and Time, Macmillan Publishing Co. 1976, Part 3: Space- Time and Relativity, p. 251-321
•	פ.רורליך, מפרדוקס למציאות, הרעיונות המרכזיים של הפיזיקה החדשה, מאגנס, תשנ"ה, חלק 2: עולם היחסות, פרק 5,6, עמ' 45-97
•	ש.סמבורסקי: הטבע ורוח האדם, מוסד ביאליק, 1993, פרק10: צילו של החולף ועובר:מושגי הזמן במרוצת הדורות: עמ' 219-237
•	א. איינשטיין, ל. אינפלד, התפתחות הפיזיקה החדשה ממושגים ראשוניים ועד יחסיות וקוונטים, ספריית הפועלים 1977, פרק 2: שקיעתה של ההשקפה המכניסטית, עמ' 59-97

:
שיעור 10: יחסות כללית כהרחבה של יחסות פרטית, מרחב ישר, מרחב עקום, כיצד ניתן לדעת את טיבו של המרחב מבלי לצאת ממנו, הטנזור המטרי, מהו וכיצד ניתן לחשב אותו, המשפט היסודי של תורת היחסות הכללית: היחס בין עיקום המרחב לפיזור המסה והאנרגיה, קוים גיאודזים, גיאומטריה אינשטייניאנית במקום גרביטציה ניוטוניאנית

רשימת קריאה:
•	E.Taylor, J.A.Wheeler, Exploring Black Holes, Introduction to General Relativity, Addison Wesley, 2000,  Chaper 2: Curving, 2-1, 2-49.
•	R.Geroch, General Relativity From A to B, Univ of Chicago Press, 1981, Chapter 7: Einstein's Equations: The Final Theory, p.159-186
•	M.Born, Einstein's Theory of Relativity, Dover, 1962, Chapter 7: Einstein's General Theory of Relativity, p. 309-373
•	A.Schlipp Ed. A.Einstein, Philosopher-Scientist,  2 vol. Haper 1959, Chapter 2, Sections 11,17,18
•	P.C.Davies, Space and Time in the Modern Universe, Cambridge Uni. Press, Chapter 4, Gravitation and the Bending of Space-Time, p.86-141.
•	C.W.Misner, K.S.Thorne, J.A.Wheeler, Gravitation, W.H.Freeman and Company, 23rd ed. 2000, Part 1, Spacetime Physics, p. 1-37
•	א. אדינגטון, טבע העולם הגשמי, בעריכת ש.שמבורסקי, מוסד ביאליק, תרצ"ח, פרק ו, כובד-החוק, עמ' 86-107 , פרק ז, כובד-הביאור, עמ' 107-126
•	פ.רורליך, מפרדוקס למציאות, הרעיונות המרכזיים של הפיזיקה החדשה, מאגנס, תשנ"ה
פרק 7: כבידה כגיאומטריה: תורת היחסות הכללית, עמ' 97-116

שיעור 11:  מבוא לפיזיקה קוונטית: סקירה כללית, בין פיזיקה קוונטית ופיזיקה קלאסית: העקרונות אותן תוקפת הפיזיקה הקוונטית, 

רשימת קריאה:
•	L.Sklar, Philosophy of Physics, Westview Press, 1992, Chapter 4: The Quantum Picture of the World, p.157-227.
•	L.de-Broglie, The Revolution in Physics, a Non Mathematical Survey of Quanta, Noonday Press, 1956, Chapter 10; The Probability Interpretation of the New Mechanics, p-199-239
•	W.Heisenberg, Across the Frontiers, Harper and Row 1974, Sections 2, Planck's Discovery and the Philosophical Problems of Atomic Theory, p. 8-30
•	ל.ס.פויר, אינשטיין ובני דורו, עם עובד 1974,  חלק שני, מקורות חברתיים, מקורות בני דורם, ומקורות פילוסופיים של תורת הקוונטים, עמ' 101-224
•	פ.רורליך, מפרדוקס למציאות, הרעיונות המרכזיים של הפיזיקה החדשה, מאגנס, תשנ"ה, חלק שלישי, עולם הקוונטים: עמ' 125-189
•	W. C. Dampier, A History of Science and Its Relations with Philosophy and Religion. W.C. Dampier; Cambridge University Press, 1949, Chapter 10, The New Era in Physics, p.369-432

שיעור 12: עקרונות הפיזיקה הקוונטית: ניסוי שני החריצים כניסוי מכונן, דואליות חלקיק גל, עקרון הסופרפוזיציה, דוגמאות, סופרפוזיציה כאונטולוגיה חדשה, עקרון אי הודאות, 

רשימת קריאה:
•	R.Feynman, R.Leighton, M.Sands, The Feynman Lectures on Physics, Vol 3, Addison-Wesley 1964,  Chapter 1:Quantum Behaviour..
•	D.Deutsch, The Fabric of Reality, Penguin Books, 1998, Chaper 2: Shadows p. 32-55
•	D.Albert, Quantum Mechanics and Experience, Harvard Uni.Press, 1992,  Chapter 1, Superpositio, p. 1-17, Chapter 4, The Measurement Problem, p73-80, Chapter 5, The Collapse of the Wave function, p.80-117

שיעור 13: סיכום: מה נותר לנו מן החזון המדעי של ניוטון ולייבניץ?  הסבר מול  סימולציה, ניבוי מדעי, פוזיטיביזם מדעי, מטאפיזיקה מול פיזיקה, אונטולוגיות חדשות בפיזיקה בראייה היסטורית 

רשימת קריאה:
•	C.C.Gillispie, The Edge of Objectivity, An Essay in the History of Scientific Ideas, Princeton Uni. Press, 1966

•	ר.פיינמן, התאוריה המוזרה של אור וחומר, הקיבוץ המאוחד, 2002, מבוא עמ' 11-40
•	ס. ויינברג, חזון התאוריה הסופית, עם עובד, 1992, פרק7: נגד הפילוסופיה, פרק 11: ואלהים מה יהיה עליו 
•	D.Deutsch, The Fabric of Reality, Penguin Books, 1998, Chaper 1: The Theory of Everything, p. 1-32
•	H.R.Pagels, Perfect Symmetry, Bantam Books, 1985, Chaper 3: Wild Ideas, p.269-368.
•	D.Bohm, Wholeness and the Implicate Order, Routledge, 1980, Chapter 5-6; Quantum Theory as an Indication of a New Order in Physics, p141-218.
•	H.Kragh, Quantum Generations, A History of Physics in the 20th century, Princeton Uni. Press, 1999, Chapter 14; Philosophical Implications of Quantum Mechanics, p 206-218, Chapter 21; A Centuy of Physics in Retrospective, p. 440-453.

ג. חובות הקורס:
השתתפות פעילה בשיעורים, קריאה שוטפת, מבחן בסוף הסמסטר.

ד. ביבליוגרפיה:
ראו הביבליוגרפיה בתוכנית ההוראה המפורטת.