¿En qué medida deberían los libros de texto de física incluir la discusión de la historia de la física?

Answer 1

Thomas Kuhn fue un filósofo bastante pobre, pero fue un excelente sociólogo e historiador de la ciencia. Destrozó la precisión objetiva de las historias contadas en los libros de texto de física, pero lo más importante, reconoció su función central.

Argumentó que son similares a las historias heroicas que reclutan a los infantes de marina, el SAS y la Legión Extranjera cuando se unen: historias de grandes hombres (generalmente hombres) y sus acciones heroicas, que establecen, por ejemplo, el comportamiento adecuado para adoptar y los valores que deben considerarse sagrados. En la guerra, es heroísmo, sacrificio por los demás, frescura bajo fuego. En física es un experimento incansable, cambios imaginativos en el punto de vista y seguir los consejos ocultos en las matemáticas para desechar la vieja y cansada ontología y metafísica.

Kuhn argumentó que estas historias se sentaron como parte de un proceso de educación que delineó cómo se veían los problemas interesantes, qué contaba como soluciones “buenas” y “malas” a estos problemas, y qué problemas no merecían atención alguna. Estas historias se encuentran junto a otros elementos: cosas como “ejemplos de libros de texto” de soluciones, metodologías comunes como cuantificar una teoría clásica, elementos que podemos ignorar con seguridad como la fricción, así como una tradición social de la física. Juntos, constituyen lo que él llamó un “paradigma” (un término que desde entonces ha sido terriblemente extendido y abusado, no solo por el propio Kuhn) pero es una serie de creencias, valores y suposiciones que hacen posible hacer ciencia.

Como resultado de esto, las historias de los libros de texto rara vez son precisas. En el mejor de los casos, son altamente selectivos y, a menudo, simplemente están equivocados. No se nos cuenta sobre el desdén de Einstein por la interpretación geométrica de GR, ni las observaciones de Dirac de que los teóricos deberían guiarse por la belleza matemática y no desanimarse demasiado por la discrepancia con el experimento, ni de que Newton escriba diez páginas de alquimia para cada uno de los físicos. Pero esto no importa, el objetivo de estas historias no es enseñar historia, el punto es enseñar física.

La imagen general de Kuhn del progreso científico es controvertida, y no compro mucho. Pero creo que está en algo en esta imagen de la función de las secciones históricas en los libros de texto de física. Las personas (incluso los físicos) responden mejor a las historias, y estas son historias que guían a las personas a través de los cambios en el punto de vista y la comprensión que son necesarios para aceptar cada nueva teoría importante en física. Y esto es crítico para trabajar en cualquier campo científico.

Así que creo que son importantes, y los libros de texto deberían incluir discusiones sobre la historia de la física. Simplemente no los confundas con una historia de física.

Answer 2

Gracias por el A2A, Tom. Creo que una discusión sobre la historia de la física puede tener distintos propósitos, por lo que la conveniencia y el alcance de su inclusión en un libro de texto de física, me parece, depende de A) qué tan bien cumple el papel que debe asumir. dentro del contexto de ese libro de texto, y B) si el rol que debe asumir dentro del contexto de ese libro de texto es realmente apropiado.

Permítanme enumerar algunos de los posibles propósitos que una discusión de la historia de la física podría servir:

1. Para mejorar la “alfabetización en historia física” de la audiencia.
2. Para “humanizar” un tema que de otro modo podría parecer demasiado frío, austero y disociado de las preocupaciones humanas comunes (tenga en cuenta que dije “parece”, no “es”)
3. Para familiarizarse con figuras históricas en física
4. Para ayudar a que la audiencia se interese más en la física misma
5. Para proporcionar una apreciación de cómo la física (y, en general, la ciencia) “se hace”, o, al menos, se ha hecho en el pasado.
6. Para proporcionar una apreciación de cómo un conjunto de ideas se unen cuando se ven desde una perspectiva histórica
7. Para proporcionar una apreciación de cuán azaroso puede ser el progreso científico (esto presupone que el relato histórico no es una historia Whig)
8. Para ayudar a identificar viejas ideas descartadas en física que, a la luz de desarrollos más recientes, pueden merecer un resurgimiento del basurero de la historia
9. Brindar una oportunidad para reevaluar el camino de investigación actual comparando los desarrollos actuales en física con los análogos históricos.
10. Proporcionar un contexto histórico para consideraciones filosóficas en física.

Esta lista no pretende ser exhaustiva.

La evaluación de A) es un asunto que se aplica a los libros de texto individuales caso por caso, por lo que no tengo mucho que decir al respecto en esta discusión general. En cuanto a la evaluación de B), los diferentes libros de texto que cubren exactamente el mismo material pueden seguir filosofías muy diferentes y tener objetivos muy distintos para lo que esperan lograr, por lo que, en mi opinión, hay una cantidad apreciable de subjetividad involucrada. Sin embargo, creo que uno puede hacer al menos algunas generalizaciones:

• Para los libros de texto introductorios de tipo universitario y “Física para poetas”, podría ser más apropiado incluir discusiones históricas que sirvan para los propósitos 1-5 y, en menor medida, 6-7.
• Los libros de texto introductorios del tipo “Física para ingenieros y científicos” pueden no tener suficiente espacio para enfocarse mucho en la historia de la física, y además, puede ser seguro asumir que la audiencia ya ha alcanzado (o pronto alcanzará por su cuenta) un nivel básico nivel de alfabetización en historia de la física, no le importa mucho el aspecto “humano” de la física, y ya está familiarizado con figuras importantes de la física, así como tiene un gran interés en la física. Sin embargo, puede haber una función para los propósitos 6-7 para ayudar a preparar a los practicantes en ciernes a medida que hacen la transición del aficionado que ve 1000 hechos dispares al experto que ve una estructura de hechos completa.
• Diría que se aplican consideraciones similares a los libros de texto de física de pregrado superior y principiante. Un ejemplo sobresaliente de una discusión histórica que cumple el propósito 6 en este contexto es el capítulo 1 de “Introducción a las partículas elementales” de David Griffiths, que brinda a algunos miembros del zoológico de partículas distintas “personalidades” que ayudan a mantenerlos separados en la técnica. discusiones de los capítulos siguientes. Curiosamente, él es directo en cuanto a que su discusión histórica es blanquecina (y por lo tanto no sirve al propósito 7).
• Las discusiones históricas en los libros de texto avanzados de posgrado, como las de Steven Weinberg, pueden incorporar una buena cantidad de material técnico y, por lo tanto, seguir el propósito 6 más en serio. En mi opinión, también puede haber un papel importante para los propósitos 8-10 aquí, ya que la audiencia ahora consiste en personas que están activas al borde de nuestro conocimiento y las consideraciones que estos propósitos deben abordar podrían afectar directamente su investigación.

Por mucho que algunas personas quieran negarlo, todos tenemos ciertas posturas filosóficas que guían nuestros prejuicios y predilecciones, como qué ideas encontramos que son dignas de exploración, qué problemas encontramos que son dignos de resolver y qué soluciones encontramos satisfactorias.

Incluso “la filosofía es una mentira” es una postura filosófica, y alguien que la tome será especialmente perceptiva a una gama de ideas y ciega a una muy diferente. En la medida en que ayuda o impide la identificación de caminos exitosos para el progreso en la investigación, me parece evidente, uno debería esforzarse por al menos ser consciente de la orientación filosófica de uno, que de otra manera puede estar sumergida en gran medida como un iceberg en un peligro camino de colisión en la conciencia de uno. Creo que las discusiones históricas que sirven a los propósitos 9 y 10 pueden ser útiles a este respecto.

Entonces, para resumir, en mi opinión, la inclusión de discusiones históricas en los libros de texto de física es más apropiada y útil para aquellos que están aprendiendo sobre el campo en el nivel más introductorio y aquellos que están aprendiendo sobre él en los niveles más avanzados, aunque para razones muy diferentes.

Answer 3

Estoy un poco desgarrado por esta pregunta.

Por un lado, incluir la historia de la física en los libros de texto enfatiza la experiencia humana de hacer ciencia. También proporciona un descanso bienvenido de la jerga técnica, cálculos y ejemplos (la mayoría de los oradores / escritores emplean “interrupciones mentales” similares cuando presentan información técnica a una audiencia verde). Finalmente, si las historias están bien presentadas, puede darles a los estudiantes puntos de anclaje memorables para recordar información en el futuro; podrían olvidar los detalles de la derivación, pero si conocen la respuesta o el proceso por el cual se encontró la respuesta por primera vez, podría dar suficiente pista para volver a derivar.

Por otro lado, a veces hay una tendencia a fijarse en la historia, incluso si la realidad ha avanzado. Esto es especialmente problemático en la presentación de la mecánica cuántica, donde los libros de texto y los profesores tienden a ponerse en la mentalidad de los primeros formuladores de la mecánica cuántica y decir cosas tontas como ‘nadie entiende la mecánica cuántica’ (pero se espera que lo entiendas por el examen) o “la mecánica clásica está completamente equivocada” (pero es lo suficientemente adecuada para puentes y aviones).

Creo que un buen compromiso es presentar historias históricas (cuando sea relevante o útil) en pie de igualdad para todas las clases de física (no solo aquellas con los físicos más sexys), pero no use la historia para dictar la exposición del contenido del curso.

Answer 4

Estoy desgarrado, como otro que responde; Aprendí mucho de física y ciencias elementales en general de los ensayos de Isaac Asimov, y se presentan muy históricamente, y me encantaron. Por otro lado, el primer curso universitario de mecánica cuántica que recibí tenía una orientación histórica y fue terrible.

Así que demos la bienvenida a la diversidad de enfoques de los libros de física. No hay una respuesta correcta o incorrecta.

Answer 5

No tengo una opinión fuerte. Si el aspecto humano motiva a algunos estudiantes, eso es bueno. Sin embargo, la historia suele ser terriblemente desordenada y dudo que los detalles reales de ella alguna vez ayuden a alguien a comprender mejor el contenido.

Answer 6

Personalmente me desanima la historia.

Lo que quiero en un libro de texto, y esto podría estar coloreado por un cerebro matemático, es la forma más fácil de llegar a la respuesta;)

Ahora podría ser que se necesita dar alguna motivación y esto podría necesitar algo de historia PERO no estoy interesado en todas las direcciones falsas y callejones sin salida que a menudo se enseñan.

Siento que sería realmente bueno si pudiéramos enseñar las teorías más precisas y solo entonces dar las aproximaciones necesarias para los cálculos diarios. Puede darles a nuestros estudiantes más confianza en nuestras creencias en los materiales que enseñamos.