Science, Mind, and the Universe: An Introduction to Natural Philosophy

Title......Page 1
Copyright......Page 2
Dedication......Page 3
Preface......Page 5
Contents......Page 11
Part A: Human Perception and Thinking......Page 13
1.1 The brain and the nervous system......Page 15
The architecture of the brain......Page 16
Neurons......Page 18
1.2 Brain and mind......Page 20
Theories of mind and brain......Page 22
Auditory perception......Page 26
Visual perception......Page 27
1.4 The evolutionary theory of knowledge......Page 29
A priori and a posteriori knowledge......Page 30
Evolutionary epistemology......Page 31
Set theory......Page 35
Numbers......Page 38
Logic of propositions......Page 40
Logic and linguistics......Page 42
Logic and intellectual activity......Page 43
2.2 The axiomatic method......Page 44
Gödel’s theorem......Page 46
Self-reference......Page 48
Foundations of mathematics......Page 49
Inexact concepts......Page 50
Fuzzy sets......Page 51
Fuzzy logic......Page 52
Informal reasoning......Page 55
Introduction......Page 56
Characteristic features of dialectics......Page 61
Fundamental principles of dialectics......Page 65
Dialectics and logic......Page 69
2.6 Geometry: dimensions two to infinity......Page 71
Geometry of least-squares adjustment......Page 75
The geometry of complementarity......Page 79
Part B: Natural Science......Page 83
3.1 Classical mechanics and determinism......Page 85
3.2 Deterministic chaos......Page 92
3.3 Probability......Page 95
Special relativity......Page 102
General relativity......Page 106
3.5 Quantum theory......Page 111
The formalism of quantum mechanics......Page 112
Problems of interpretation......Page 113
History and description......Page 123
Symmetry......Page 128
Space-time structure......Page 132
Cosmic time and the evolution of the universe......Page 135
Gödel’s universes and time travel......Page 140
The arrow of time......Page 142
Introduction......Page 146
Ill-posed problems......Page 149
Inverse problems of first kind......Page 150
Inverse problems of second kind......Page 151
Overdetermined and underdetermined problems......Page 154
Induction......Page 157
Verification and falsification......Page 162
3.10 The structure of scientific revolutions according to Kuhn......Page 167
4.1 Feedback, regulation, and downward causation......Page 171
4.2 Self-organization......Page 178
Symmetry and symmetry breaking......Page 181
Models for complexity......Page 182
Entropy and the Second Law of Thermodynamics......Page 185
Negentropy and information......Page 186
Genetic information......Page 187
Problems and some preliminary answers......Page 189
Nonlinear and dissipative structures......Page 190
Metabolism and entropy......Page 193
4.4 Data and errors......Page 195
4.5 Complexity and reductionism......Page 198
Complex systems......Page 199
On reductionism......Page 201
Reductionism as a research program......Page 204
Quine’s model......Page 205
Part C: Philosophy......Page 207
Realism and idealism......Page 209
Materialism and science......Page 211
Monism and dualism......Page 213
5.2 The three-world model of Popper and Eccles......Page 219
World 3......Page 220
How is exact thinking possible?......Page 223
Philosophical problems of perception......Page 226
Monadic structures......Page 229
Priority of subject or object?......Page 231
Fichte’s iteration......Page 232
Logical singularities......Page 234
Greek philosophers of nature......Page 237
Plato......Page 238
Neoplatonists......Page 239
Medieval philosophy......Page 240
Spinoza......Page 241
Kant......Page 242
Logical positivism and analytical philosophy......Page 244
Why do scientists need classical philosophy?......Page 246
6.1 Matter and mind......Page 249
6.2 Materialism, idealism and the outer world......Page 251
6.3 Time, creativity, and the block universe......Page 252
Indeterminism and the open universe......Page 254
Free will and boundary conditions......Page 257
Analogy with a thermostat......Page 258
Quantum theory......Page 259
The argument of Epicurus......Page 260
Indeterminism is not enough......Page 261
6.5 Laws of nature......Page 263
Are natural laws exact?......Page 266
Conventionalism......Page 268
Positivism......Page 269
Laws, theories, and mathematical models......Page 271
What is a law of nature?......Page 273
The complexity of the concept of physical law......Page 274
6.6 Theories of everything......Page 275
Logical singularities......Page 280
6.7 The Absolute......Page 281
6.8 Pluralism......Page 286
A-B......Page 289
C-D-E......Page 290
F-G-H......Page 291
J-K......Page 292
L-M-N......Page 293
O-P-Q-R......Page 294
S-T-V-W......Page 295
Y-Z......Page 296
A-B......Page 297
C......Page 298
D......Page 299
E......Page 300
F-G......Page 301
H-I......Page 302
J-K-L......Page 303
M......Page 304
N-O-P......Page 305
Q-R-S......Page 307
T-U-V......Page 309
W-Y-Z......Page 310