Miért soha nem lesz rossz Einstein?

Pin
Send
Share
Send

Az asztrofizikusként való részvétel egyik előnye, hogy hetente küldi el e-mailt, aki azt állítja, hogy „bizonyította, hogy Einstein téves”. Mindannyian nagyon gyorsan törlődnek, nem azért, mert az asztrofizikusok túl indoktrináltak a megalapozott elméletekbe, hanem azért, mert egyikük sem ismeri el az elméletek helyettesítésének módját.

Például az 1700-as évek végén létezett egy hőelmélet, amelyet kalorikusnak hívtak. A kalória alapvető gondolata az volt, hogy folyadék létezik az anyagokban. Ez a folyadék öntaszító volt, vagyis megpróbálta a lehető legszorgalmasabban elterjedni. Nem tudtuk közvetlenül megfigyelni ezt a folyadékot, de minél kalóriasebb egy anyag, annál magasabb a hőmérséklete.

Ebből az elméletből számos előrejelzést kap, amelyek valóban működnek. Mivel nem tud létrehozni vagy elpusztítani a kalóriát, a hő (energia) megtakarított. Ha hideg tárgyat helyez egy forró tárgy mellé, akkor a forró tárgyban található kalória eloszlik a hideg tárgyban, amíg el nem éri ugyanazt a hőmérsékletet. Amikor a levegő tágul, a kalória vékonyabban oszlik el, így a hőmérséklet csökken. Amikor a levegőt sűrítik, térfogatra vonatkoztatva több kalóriát mutat, és a hőmérséklet megemelkedik.

Most tudjuk, hogy nincsenek kalorikus néven ismert „hőfolyadékok”. A hő az anyag atomjai vagy molekulái mozgásának (kinetikus energiája) tulajdonsága. Tehát a fizikában elhagytuk a kalória modellt a kinetikai elmélet szempontjából. Azt mondhatnánk, hogy most már tudjuk, hogy a kalória modell teljesen rossz.

Kivéve, ha nem. Legalább nem volt több rossz, mint valaha.

A „hőfolyadék” alapvető feltételezése nem felel meg a valóságnak, de a modell helyes előrejelzéseket készít. Valójában a kalorikus modell ma is működik, mint az 1700-as évek végén. Mi már nem használjuk, mert újabb modellek vannak, amelyek jobban működnek. A kinetikai elmélet az összes előrejelzést kalóriává teszi és így tovább. A kinetikai elmélet még azt is elmagyarázza, hogyan lehet az anyag hőenergiáját folyadékként közelíteni.

Ez a tudományos elméletek kulcseleme. Ha egy robusztus tudományos elméletet kicserél egy újra, akkor az új elméletnek képesnek kell lennie többet megtenni, mint a régi. A régi elmélet kicserélésekor most megérti ennek az elméletnek a határait és azt, hogyan lehet tovább túllépni.

Egyes esetekben, még akkor is, ha egy régi elméletet helyettesítünk, továbbra is használjuk. Egy ilyen példa látható Newton gravitációs törvényében. Amikor Newton az 1600-as években az univerzális gravitáció elméletét javasolta, a gravitációt minden tömeg közötti vonzerőerõnek írta le. Ez lehetővé tette a bolygók mozgásának helyes előrejelzését, Neptunusz felfedezését, a csillag tömege és a hőmérséklete közötti alapvető kapcsolatot, valamint a tovább és tovább. A newtoni gravitáció robusztus tudományos elmélet volt és van.

Aztán az 1900-as évek elején Einstein egy másik, általános relativitáselméletnek nevezett modellt javasolt. Ennek az elméletnek az a alapfeltétele, hogy a gravitáció a tér és az idő görbületének köszönhető. Annak ellenére, hogy Einstein gravitációs modellje radikálisan különbözik Newtonétól, az elmélet matematikája azt mutatja, hogy Newton egyenletei hozzávetőleges megoldások Einstein egyenleteire. Minden, amit Newton gravitációja megjósol, az Einsteiné is. De Einstein emellett lehetővé teszi a fekete lyukak, a nagy robbantás, a Merkúr pályájának precessziója, az időtágulás és még sok más helyes modellezését, amelyek mindegyike kísérletileg validált.

Tehát Einstein megrövidíti Newtonot. De Einstein elmélete sokkal nehezebb együtt dolgozni, mint Newtoné, ezért gyakran csak Newton egyenleteit használjuk a dolgok kiszámításához. Például a műholdak vagy exoplanetek mozgása. Ha nincs szükségünk Einstein elméletének pontosságára, akkor egyszerűen Newton használatával kapunk egy elég jó választ. Lehet, hogy Newton elméletét „tévesnek” bizonyítottuk, de az elmélet még mindig olyan hasznos és pontos, mint valaha.

Sajnos sok kezdő Einsteins nem érti ezt.

Először is: Einstein gravitációját egy elmélet soha nem bizonyítja hibásnak. Rossznak bizonyulnak olyan kísérleti bizonyítékok, amelyek azt mutatják, hogy az általános relativitáselmélet előrejelzései nem működnek. Einstein elmélete nem tolta ki Newtonét, amíg nem volt kísérleti bizonyítékunk, amely egyetértett Einsteinnel, és nem értett egyet Newtonnal. Tehát, ha nincs olyan kísérleti bizonyítéka, amely nyilvánvalóan ellentmond az általános relativitáselméletnek, az Einstein „megcáfolására” vonatkozó állítás siket fülre fog esni.

Az Einstein ütésének másik módja egy olyan elmélet kidolgozása, amely egyértelműen megmutatja, hogy Einstein elmélete mennyiben közelíti az új elméletét, vagy hogy az általános relativitáselméleti kísérleti tesztek hogyan mentek át az elméletükben is. Ideális esetben az új elmélete új előrejelzéseket fog készíteni, amelyeket ésszerű módon tesztelni lehet. Ha megteheti, és ötleteit egyértelműen bemutathatja, akkor meghallgatnak. A húros elmélet és az entrópusi gravitáció példák modellekre, amelyek ezt próbálják megtenni.

De még ha valakinek sikerül elméletet létrehozni, mint az Einsteiné (és valaki szinte biztosan meg fogja valósítani), Einstein elmélete továbbra is olyan érvényes lesz, mint valaha. Einsteinnek nem bizonyult volna tévesnek, egyszerűen megértjük az elméletének korlátait.

Pin
Send
Share
Send