Tại sao Einstein sẽ không bao giờ sai

Pin
Send
Share
Send

Một trong những lợi ích của việc trở thành nhà vật lý thiên văn là email hàng tuần của bạn từ một người tuyên bố rằng Einstein đã chứng minh Einstein sai. Tất cả đều bị xóa khá nhanh, không phải vì các nhà vật lý thiên văn quá truyền giáo trong các lý thuyết đã được thiết lập, mà bởi vì không ai trong số họ thừa nhận làm thế nào các lý thuyết được thay thế.

Ví dụ, vào cuối những năm 1700 có một lý thuyết về nhiệt được gọi là nhiệt lượng. Ý tưởng cơ bản của calo là nó là một chất lỏng tồn tại trong vật liệu. Chất lỏng này tự chống thấm, có nghĩa là nó sẽ cố gắng trải đều nhất có thể. Chúng ta không thể quan sát trực tiếp chất lỏng này, nhưng vật liệu càng nóng thì nhiệt độ của nó càng lớn.

Từ lý thuyết này, bạn nhận được một số dự đoán thực sự hoạt động. Vì bạn có thể tạo ra hoặc phá hủy caloric, nhiệt (năng lượng) được bảo toàn. Nếu bạn đặt một vật lạnh bên cạnh một vật nóng, nhiệt lượng trong vật nóng sẽ lan ra vật lạnh cho đến khi chúng đạt đến cùng nhiệt độ. Khi không khí giãn nở, nhiệt lượng được trải ra mỏng hơn, do đó nhiệt độ giảm xuống. Khi không khí được nén, sẽ có nhiều calo hơn trên mỗi thể tích và nhiệt độ tăng lên.

Bây giờ chúng ta biết rằng không có chất lỏng nhiệt nóng nào được gọi là caloric. Nhiệt là một tính chất của chuyển động (động năng) của các nguyên tử hoặc phân tử trong vật liệu. Vì vậy, trong vật lý, chúng tôi đã bỏ mô hình nhiệt lượng về mặt lý thuyết động học. Bạn có thể nói bây giờ chúng ta biết rằng mô hình calo là hoàn toàn sai.

Ngoại trừ nó là không. Ít nhất là không có nhiều sai lầm hơn bao giờ hết.

Giả định cơ bản của một chất lỏng nhiệt của người Viking, không phù hợp với thực tế, nhưng mô hình đưa ra dự đoán là chính xác. Trên thực tế, mô hình calo hoạt động tốt như ngày nay cũng như vào cuối những năm 1700. Chúng tôi không sử dụng nữa vì chúng tôi có các mô hình mới hơn hoạt động tốt hơn. Lý thuyết động học làm cho tất cả các dự đoán caloric làm và nhiều hơn nữa. Lý thuyết động học thậm chí giải thích làm thế nào năng lượng nhiệt của vật liệu có thể được xấp xỉ như một chất lỏng.

Đây là một khía cạnh quan trọng của các lý thuyết khoa học. Nếu bạn muốn thay thế một lý thuyết khoa học mạnh mẽ bằng một lý thuyết mới, thì lý thuyết mới phải có thể làm được nhiều hơn lý thuyết cũ. Khi bạn thay thế lý thuyết cũ, bây giờ bạn đã hiểu giới hạn của lý thuyết đó và làm thế nào để vượt ra ngoài nó.

Trong một số trường hợp ngay cả khi một lý thuyết cũ được thay thế, chúng tôi vẫn tiếp tục sử dụng nó. Một ví dụ như vậy có thể được nhìn thấy trong định luật hấp dẫn của Newton. Khi Newton đề xuất lý thuyết về lực hấp dẫn phổ quát vào những năm 1600, ông đã mô tả lực hấp dẫn là một lực hấp dẫn giữa tất cả các khối lượng. Điều này cho phép dự đoán chính xác chuyển động của các hành tinh, phát hiện Sao Hải Vương, mối quan hệ cơ bản giữa khối lượng sao Star và nhiệt độ của nó, và trên và trên. Trọng lực Newton đã và là một lý thuyết khoa học mạnh mẽ.

Sau đó, vào đầu những năm 1900, Einstein đã đề xuất một mô hình khác gọi là thuyết tương đối rộng. Tiền đề cơ bản của lý thuyết này là lực hấp dẫn là do độ cong của không gian và thời gian theo khối lượng. Mặc dù mô hình lực hấp dẫn Einstein khác hoàn toàn khác với Newton, nhưng toán học của lý thuyết cho thấy phương trình Newton Newton là giải pháp gần đúng cho phương trình Einstein. Tất cả mọi thứ Newton Newton trọng lực dự đoán, Einstein cũng làm như vậy. Nhưng Einstein cũng cho phép chúng ta mô hình chính xác các lỗ đen, vụ nổ lớn, tiền thân của quỹ đạo Sao Thủy, sự giãn nở thời gian và hơn thế nữa, tất cả đều đã được xác thực bằng thực nghiệm.

Thế là Einstein vấp ngã Newton. Nhưng lý thuyết Einstein Einstein khó làm việc hơn Newton Newton, vì vậy chúng ta thường sử dụng các phương trình Newton Lang để tính toán mọi thứ. Ví dụ, chuyển động của các vệ tinh, hoặc ngoại hành tinh. Nếu chúng ta không cần sự chính xác của lý thuyết Einstein, chúng ta chỉ cần sử dụng Newton để có được câu trả lời là đủ tốt. Chúng ta có thể đã chứng minh lý thuyết Newton Newton, nhầm lẫn, nhưng lý thuyết này vẫn hữu ích và chính xác như trước đây.

Thật không may, nhiều Einsteins vừa chớm nở đã hiểu điều này.

Để bắt đầu, trọng lực Einstein sẽ không bao giờ được chứng minh là sai bởi một lý thuyết. Nó sẽ được chứng minh là sai bằng các bằng chứng thực nghiệm cho thấy rằng các dự đoán về thuyết tương đối rộng don don hoạt động. Lý thuyết Einstein Einstein đã không thay thế Newton Sắp cho đến khi chúng tôi có bằng chứng thực nghiệm đồng ý với Einstein và didn đồng ý với Newton. Vì vậy, trừ khi bạn có bằng chứng thực nghiệm mâu thuẫn rõ ràng với thuyết tương đối rộng, những tuyên bố về việc bác bỏ Einstein Einstein sẽ rơi vào tai người điếc.

Một cách khác để thổi phồng Einstein sẽ là phát triển một lý thuyết cho thấy rõ lý thuyết Einstein Einstein là một xấp xỉ của lý thuyết mới của bạn như thế nào, hoặc các bài kiểm tra thử nghiệm thuyết tương đối rộng đã được thông qua bởi lý thuyết của bạn. Lý tưởng nhất, lý thuyết mới của bạn cũng sẽ đưa ra những dự đoán mới có thể được kiểm tra một cách hợp lý. Nếu bạn có thể làm điều đó, và có thể trình bày ý tưởng của bạn một cách rõ ràng, bạn sẽ được lắng nghe. Lý thuyết dây và lực hấp dẫn entropic là những ví dụ về các mô hình cố gắng làm điều đó.

Nhưng ngay cả khi ai đó thành công trong việc tạo ra một lý thuyết tốt hơn Einstein, (và ai đó gần như chắc chắn sẽ), lý thuyết Einstein Einstein vẫn sẽ có giá trị như trước đây. Einstein đã thắng được chứng minh là sai, chúng tôi chỉ đơn giản là hiểu được giới hạn của lý thuyết của mình.

Pin
Send
Share
Send