천체 물리학 자의 장점 중 하나는 "아인슈타인의 잘못을 증명했다"고 주장하는 사람이 보낸 주간 이메일입니다. 천체 물리학 자들이 확립 된 이론에 너무 교리되어 있기 때문이 아니라 이론이 어떻게 대체되는지 인정하지 않기 때문에 그것들은 모두 매우 빨리 삭제됩니다.
예를 들어, 1700 년대 후반에는 열로 알려진 열 이론이있었습니다. 칼로리의 기본 아이디어는 그것이 물질 내에 존재하는 유체라는 것이었다. 이 액체는 자기 반발 성으로, 가능한 한 고르게 퍼지려고 시도합니다. 우리는이 유체를 직접 관찰 할 수 없었지만 열량이 많을수록 온도가 더 높습니다.
이 이론에서 실제로 작동하는 몇 가지 예측을 얻을 수 있습니다. 칼로리를 생성하거나 파괴 할 수 없으므로 열 (에너지)이 절약됩니다. 차가운 물체를 뜨거운 물체 옆에 놓으면 뜨거운 물체의 칼로리가 같은 온도에 도달 할 때까지 차가운 물체로 퍼집니다. 공기가 팽창하면 칼로리가 더 얇게 퍼져 온도가 떨어집니다. 공기가 압축되면 부피당 더 많은 칼로리가 있고 온도가 상승합니다.
우리는 이제 열량으로 알려진“열 유체”가 없다는 것을 알고 있습니다. 열은 재료에서 원자 또는 분자의 운동 (운동 에너지)의 속성입니다. 물리학에서 우리는 운동 이론 측면에서 칼로리 모델을 떨어 뜨 렸습니다. 칼로리 모델이 완전히 잘못되었다는 것을 알 수 있습니다.
그렇지 않으면 빼고 적어도 그 어느 때보 다 잘못되지 않았습니다.
“열 유체”의 기본 가정은 현실과 일치하지 않지만 모델은 정확한 예측을합니다. 실제로 칼로리 모델은 1700 년대 후반과 마찬가지로 오늘날에도 잘 작동합니다. 더 잘 작동하는 최신 모델이 있으므로 더 이상 사용하지 않습니다. 동역학 이론은 모든 예측을 열량 등으로 만듭니다. 동역학 이론은 재료의 열 에너지가 어떻게 유체로 근사 될 수 있는지 설명합니다.
이것은 과학 이론의 핵심 측면입니다. 강력한 과학 이론을 새로운 이론으로 바꾸려면 새로운 이론이 이전 이론보다 더 많은 것을 할 수 있어야합니다. 이전 이론을 대체 할 때 이제 해당 이론의 한계와 그 이론을 넘어서는 방법을 이해합니다.
어떤 경우에는 오래된 이론이 대체 되더라도 계속 사용합니다. 이러한 예는 뉴턴의 중력 법칙에서 볼 수 있습니다. 뉴턴은 1600 년대에 그의 보편적 중력 이론을 제안했을 때, 중력을 모든 대중들 사이의 인력으로 묘사했습니다. 이것은 행성의 움직임, 해왕성의 발견, 별의 질량과 온도 사이의 기본 관계, 그리고 계속해서의 정확한 예측을 가능하게했습니다. 뉴턴의 중력은 강력한 과학 이론이었으며 지금도 강력한 이론입니다.
그런 다음 1900 년대 초 아인슈타인은 일반 상대성 이론으로 알려진 다른 모델을 제안했습니다. 이 이론의 기본 전제는 중력이 공간과 시간의 만곡에 의한 질량 때문이라는 것입니다. 아인슈타인의 중력 모델이 뉴턴과는 근본적으로 다르지만 이론의 수학은 뉴턴의 방정식이 아인슈타인의 방정식에 대한 근사 솔루션임을 보여줍니다. 뉴턴의 중력이 예측하는 모든 것, 아인슈타인도 마찬가지입니다. 그러나 아인슈타인은 블랙홀, 빅뱅, 머큐리의 세차 운동, 시간 팽창 등을 실험적으로 검증 한 모델을 정확하게 모델링 할 수 있습니다.
그래서 아인슈타인은 뉴턴보다 우세합니다. 그러나 아인슈타인의 이론은 뉴턴보다 다루기가 훨씬 어렵 기 때문에 종종 뉴턴의 방정식을 사용하여 계산합니다. 예를 들어 위성 또는 외계 행성의 움직임. 아인슈타인 이론의 정확성이 필요하지 않다면 뉴턴을 사용하여“충분히 좋은”답변을 얻습니다. 우리는 뉴턴의 이론이“잘못”인 것으로 판명되었을 수도 있지만, 그 이론은 여전히 유용하고 정확합니다.
불행히도 많은 신생 아인슈타인은 이것을 이해하지 못합니다.
우선 아인슈타인의 중력은 이론에 의해 잘못 증명되지 않을 것입니다. 일반적인 상대성 이론의 예측이 효과가 없다는 실험적 증거에 의해 잘못 입증 될 것입니다. 아인슈타인의 이론은 우리가 아인슈타인과 동의했고 뉴턴과 동의하지 않은 실험적 증거가있을 때까지 뉴턴을 대체하지 않았습니다. 따라서 일반적인 상대성 이론과 모순되는 실험적 증거가 없다면“아인슈타인 반증”에 대한 주장은 귀가 들리지 않을 것입니다.
아인슈타인을 우회하는 다른 방법은 아인슈타인의 이론이 새로운 이론의 근사치인지 또는 일반 상대성 이론이 통과 한 실험적 테스트가 어떻게 통과되는지를 분명히 보여주는 이론을 개발하는 것입니다. 이상적으로, 당신의 새로운 이론은 합리적인 방법으로 테스트 될 수있는 새로운 예측을 할 것입니다. 그렇게 할 수 있고 아이디어를 명확하게 제시 할 수 있다면들을 수 있습니다. 끈 이론과 엔트로피 중력은 바로 그것을 시도하는 모델의 예입니다.
그러나 누군가가 아인슈타인보다 (그리고 거의 확실하게 누군가) 이론을 더 잘 만들더라도, 아인슈타인의 이론은 여전히 그 어느 때보다도 유효 할 것입니다. 아인슈타인은 틀린 것으로 판명되지 않았으며, 그의 이론의 한계를 간단히 이해할 것입니다.
