論文の概要: How are Scientific Concepts Birthed? Typing Rules of Concept Formation in Theoretical Physics Reasoning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10740v1
• Date: Fri, 12 Sep 2025 23:04:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-06 05:29:07.731876
• Title: How are Scientific Concepts Birthed? Typing Rules of Concept Formation in Theoretical Physics Reasoning
• Title（参考訳）: 科学概念はどのように生まれたか?理論物理推論における概念形成のタイピング規則
• Authors: Omar Aguilar, Anthony Aguirre,
• Abstract要約: この研究は、理論物理学の発見の過程で科学的概念が形成される方法の定式化を目的としている。 この形式化の自然な枠組みとして型理論を導入する。 我々は、これらの認知型付け規則を物理学史における概念発見の2つのケーススタディに適用する:アインシュタインの推論が凍結波の不合理性につながること、および時間の相対性理論への彼の概念パス。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0991631557764242
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: 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 distinction, property preservation, and concept change, as cognitive typing rules. Next, we apply these cognitive typing rules to two case studies of conceptual discovery in the history of physics: Einstein's reasoning leading to the impossibility of frozen waves, and his conceptual path to the relativity of time. In these historical episodes, we recast what a physicist might informally call "ways of discovering new scientific concepts" as compositional typing rules built from cognitive typing rules - thus formalizing them as scientific discovery mechanisms. Lastly, we computationally model the type-theoretic reconstruction of Einstein's conceptual path to the relativity of time as a program synthesis task.
• Abstract（参考訳）: この研究は、理論物理学の発見の過程で科学的概念が形成される方法の定式化を目的としている。 これは、当初、正確な科学(自然科学と形式科学)の範囲を超えているタスクのように見えるので、なぜ科学概念の形成が形式化されるのかという議論から始めます。 そして、この形式化のための自然な、よく適合したフレームワークとして型理論を導入する。 我々は「新しい概念を発見する方法」と呼ぶ概念の区別、財産保存、概念の変化を認知型付け規則として定式化する。 次に、これらの認知型付け規則を物理学史における概念発見の2つのケーススタディに適用する:アインシュタインの推論が凍結波の不可解性につながること、および時間の相対性理論への彼の概念パス。 これらの歴史的エピソードでは、物理学者が非公式に「新しい科学的概念を発見する方法」と呼ぶものを、認知型付け規則から構築された合成型付け規則として再放送し、科学的な発見メカニズムとして定式化する。 最後に,プログラム合成タスクとしての時間相対性理論に対するアインシュタインの概念的経路の型理論的再構成を計算的にモデル化する。

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