Почему Эйнштейн всегда будет прав

21 Января 2014 в 13:00, Илья Хель 11 024 просмотра 26

Эйнштейн

Астрофизики шутят, что один из плюсов быть астрофизиком — это каждую неделю получать письма от тех, кто «доказал, что Эйнштейн ошибался». Но эти письма либо не содержат математические уравнения и используют фразы типа «очевидно, что…», либо наполнены сложными уравнениями с десятками научных терминов, которые используются нетрадиционным способом. В частности, это касается и постсоветского пространства. Все письма быстро отметаются, и не только потому, что «проедающие деньги налогоплательщиков» астрофизики слишком «зомбированы» существующей теорией, а потому что никто из них не знает, как теорию можно заменить.

К примеру, в конце 18 века существовала теория тепла, известная как калорическая. Основная идея калорической теории была в том, что внутри материалов находится жидкость. Она выступает в роли само-репеллента, то есть будет пытаться распространиться как можно сильнее и равномернее. Мы не можем наблюдать эту жидкость, но чем больше калорий будет у материала, тем выше будет температура.

Из этой теории вышло несколько предсказаний, которые действительно работают. Поскольку вы не можете уничтожать или создавать калории, энергия тепла сохраняется. Если вы положите холодный объект рядом с горячим, калорийность горячего объекта будет действовать и на холодный, пока тот не нагреется. Когда воздух расширяется, калории распространяются хуже, температура падает. Когда воздух сжимается, калории также сжимаются в объеме, и температура растет.

Теперь мы знаем, что нет «тепловой жидкости». Тепло является свойством движения (кинетической энергией) атомов или молекул в материале. Таким образом, физики заменили калорическую модель кинетической теорией. Теперь мы можем утверждать, что калорическая модель совершенно неверна.

Однако это не так. По крайней мере, она не особо преуспела в своей ошибочности с момента создания.

Основное предположение «тепловой жидкости» не соответствует реальности, но модель сделала предсказания, которые верны. По сути, калорическая модель работает так же хорошо, как в конце 18 века. Мы не используем ее потому, что у нас есть более хорошие модели, которые работают лучше. Кинетическая теория делает все те же прогнозы, что и калорическая, а также многое другое. Кинетическая теория даже объясняет, как тепловую энергию материала можно представить в виде жидкости.

Это ключевой аспект научных теорий. Если вы хотите заменить надежную научную теорию новой, новая теория должна быть в состоянии сделать больше, чем старая. При замене старой теории вы осознаете ее пределы и ограничения и знаете, куда двигаться дальше.

Иногда даже после вытеснения старой теории, мы продолжаем ею пользоваться. Простой пример — закон всемирного тяготения Ньютона. Когда Ньютон предложил свою теорию всемирного тяготения в 17 веке, он описал гравитацию как силу притяжения между всеми массами. Это позволило правильно рассчитать движение планет, открыть Нептун, основное соотношение между массой звезды и ее температурой и так далее. Ньютоновская гравитация была и остается надежной научной теорией.

В начале 20 веке Эйнштейн предложил другую модель, известную как общая теория относительности. Основной предпосылкой этой теории является то, что гравитация связана с искривлением пространства и времени. Несмотря на то, что гравитационная модель Эйнштейна радикально отличается от ньютоновской, математика показывает, что уравнения Ньютона являются приблизительными решениями уравнений Эйнштейна. Все, что предсказал Ньютон, предсказал и Эйнштейн. Однако Эйнштейн также дал нам возможность правильно смоделировать черные дыры, Большой Взрыв, прецессию орбиты Меркурия, замедление времени и многое другое, что было подтверждено экспериментально.

Так что Эйнштейн «круче» Ньютона. Но с теорией Эйнштейна сложнее работать, чем с ньютоновской, поэтому зачастую мы просто используем уравнения Ньютона. Например, чтобы рассчитать движение спутников или экзопланет. Если нам не нужна точность теории Эйнштейна, мы идем к Ньютону, чтобы получить ответ, который является «вполне хорошим». Мы можем доказать, что Ньютон ошибался, но его теория по-прежнему полезна и точна, как и всегда.

К сожалению, многие начинающие эйнштейны этого не понимают.

Стоит начать с того, что эйнштейновская гравитация никогда не будет опровергнута теорией. Она будет опровергнута экспериментальными данными, которые покажут, что предсказания общей теории относительности не работают. Теория Эйнштейна не вытеснит ньютоновскую, пока мы не получим экспериментальные данные, которые будут соглашаться с Эйнштейном и расходиться с Ньютоном во взглядах. Так что если у вас нет экспериментальных доказательств, которые явно противоречат общей теории относительности, попытки «опровергнуть Эйнштейна» будут оставаться за бортом.

Другой способ развенчать Эйнштейна — это разработать теорию, которая очевидно покажет, что теория Эйнштейна по сравнению с ней приблизительная, а все экспериментальное прошлое общей теории относительности сочетается и с этой теорией. В идеале, в рамках новой теории можно будет сделать новые предсказания, которые можно будет и проверить в разумных пределах. Если вы можете сделать это и представить идеи ясно, вы будете услышаны. Теория струн и энтропийная гравитация — примеры моделей, которые попытались это сделать.

Но даже если кто-то преуспеет в создании теории, которая превзойдет эйнштейновскую (и кто-то наверняка это сделает), теория Эйнштейна все равно будет работать, как и раньше. Эйнштейн никогда не ошибется, мы просто расширим пределы его теории.

Почему Эйнштейн всегда будет прав

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

26 комментариев

  1. focus1990

    Было бы очень интересно почитать про теорию эфира которую изобрел Тесла. Много всего разбросанного трудно читать. И почему ее никто не смог подтвердить? Знаю только что Эйнштейн в этом замешан))) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. rush-2209

    Вполне обоснованно и очень правильно. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Archer

      Ньютон не смог внятно объяснить как и почему все массы притягивается, что именно передает взаимодействие этих тел, а физике так не бывает. При взаимодействии масс они обмениваются энергией, а у энергии должен быть носитель. Тут Ньютон зашел в тупик и кроме формулы больше ничего не родил.

  3. Tooboo

    мне одному показалось или Альберт LOL
    на доске написал? :D

    • Archer

      Хмель очень любит своего соплеменника - Энштейна.
      Трудно назвать его физиком (Энштейна) ибо у него нет физического мышления, его теория рождена из математики. Да есть красивые формулы (основном они принадлежат не Энштейну), а он попытался придать формулам физический смысл (не придать фактам физический смысл и описать их математикой, а поступил наоборот). Энштейн "навел туманного", это породило множество мифов.
      Нет ни фактов, ни свидетелей "большого взрыва".
      Нет понимания как именно масса может искривлять пространство-время.
      Нет понимания, даже что такое время, но искривлять его, да еще вместе с пространством - это всегда пожалуйста.
      Существует масса современных эксперементов опровергающих ОТО , жаль Ильюша об этом не знает ;)
      Энштейн это мистификатор от физики!

      • Cellard

        Я сам гуглить не умею; вы нам ссылок не дадите на опровержения?

        • Archer

          На ютубе естьвидео лекции Ацюковского по эфиродинамике

          • Cellard

            Вы, видимо, не к месту употребляете слово «опровергающих». Теория господина Ацюковского не предполагает опровержение ОТО. Жаль, что вы об этом не знаете.

            • Archer

              Любая теория опровергает все другие теории, которые ей противоречат. Жаль, что Вы не поняли простую и логичную мысль.
              У Ацюковского есть отдельные статьи раскрывающие ошибочность ОТО.

          • Cellard

            Кажется, под правильной теорией вы понимаете такую, которая, кроме предсказательной силы, еще и максимально адекватно описывает происходящие физические процессы. Если не помнить об этом, то ваши заявления смахивают на лженаучную ересь. К счастью разобрались. Хорошо, ладно.

            Но тем не менее призываю вас воздержатся от громких заявлений. Теория может считаться опровергнутой только по одной причине — ее предсказания расходятся с результатами экпериментов. Никаких других причин не существует. Если есть две работающие теории, то использовать будут ту, у которой проще математический аппарат. Все остальное — это лирика.

            Даже если действительно все дело в эфиродинамике, а не в геометрии пространства, но если эфиродинамические расчеты не будут давать большей точности — ее не спасет даже то, что она, может быть, действительно раскрывает истинную физическую суть пространства.

            Считать будут более простыми формулами, потому что это выгоднее (согласно законам термодинамики ;)

        • Supreme inside

          Да пожалуйста: http://m.youtube.com/watch?v=_7i0w0sO1es (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Tooboo

        а при чем тут мой коммент?))

        • Archer

          Это к тому, что Альбертик. и в самом деле написал на доске всякое непотребство.

      • talkative

        Арчер, я неплохо понимаю ОТО Эйнштейна и знаю основные альтернативные теории гравитации. Но я не понимаю вашего утверждения что Эйнштейн неправ. Поясните почему он неправ: он неправ потому-что он еврей или потому-что просто неправ.
        Кстати вы очень наблюдательны в своём умозаключении что в ньютоновской теории тяготении есть изъян-отсутствие носителя энергии. У всех других фундаментальных взаимодействий есть носители энергии и только гравитация описывается в ОТО как влияние массы на пространственно-временной континуум, что представляется для меня весьма странным. Уравнения Эйнштейна невероятно точно описывают и предсказывают многие физические явления, но квантовая механика тоже точна и предсказательна, а они не могут быть обе верны на все 100% в нынешнем виде (где-то явно изъян). Попытки свести обе теории в одну и таким образом создать верную теорию квантовой гравитации (а неполноценных теорий квантовой гравитаций сейчас до фига: теория струн, петлевая квантовая гравитация, теория полей групп, причинная динамическая триангуляция, акустическая метрика, интеграл пути, теория супергравитации, супержидкий вакуум или теория ВЕС, исчисление Регге, твистор модели, НеКоммутативная геометрия и др.) являются спекуляциями и намеренным хитросплетённым искажением фактов с целью преодолеть непреодолимую проблему. Возможно появится теория которая будет гораздо "вернее" и проще ОТО и КМ, как ОТО "вернее" ньютоновской теории, но не думаю что это будет скоро потому что различные группы учёных держатся за свои теории и выбивают гранты не для исследований реальности, а для подтверждения своих идей.

        (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. Kent

    Чтобы создать "теорию относительности" большого ума не нужно, нужен другой ум.

    • Murzim

      Да, свежий подход, взгляд с другой стороны.
      Ведь самое интересное, когда откроют новую теорию, она окажется достаточной просто и логичной...

    • Archer

      Если Илья Хмель скажет нам про скорость света, то мы скажем ему про скорость распространения гравитационных взаимодействий. ;)))
      Умный - это понятие относительное. (в соответствии с ОТО)

      • Guru

        В ньютоновской теории тяготения гравитационное взаимодействие распространяется мгновенно. Согласно общей теории относительности Эйнштейна - скорости распространения гравитации и света одинаковы. (Есть еще ряд теорий, в которых гравитация распространяется медленнее или быстрее, чем свет.) Эти различия могли бы, например, проявиться так: если бы Солнце мгновенно исчезло, то по Ньютоновской теории Земля в тот же миг покинула бы свою орбиту, а согласно ОТО около 8 минут в ее движении не происходило бы никаких изменений. Этот эксперимент - умозрительный, в действительности надо было найти очень массивное тело, движущееся рядом с источником излучения. Но где его найти и как поставить подобный эксперимент в реальности?

        Выход был найден. 8 сентября 2002 года Юпитер проходил на расстоянии 3.7' от радиояркого квазара J0842+1835. Положение квазара на небе во время прохождения Юпитера измерялось с высокой точностью с помощью межконтинентального радиоинтерферометра (VLBI - Very Long Base Interferomener). Измерения велись на частоте 8.4 ГГц, было проделано 5 наблюдений - 4, 7, 8, 9 и 12 сентября 2002 г. Положение квазара J0842+1835 мерилось относительно положений двух других квазаров: J0839+1802 (0.8o к юго-западу) и J0854+2006 (3.3o к северо-востоку). При изменении скорости распространения гравитации (Сg) от скорости света (Сg=c) до бесконечности (Сg=infinity) видимое положение квазара менялось бы примерно на 50 uas (микро угловых секунд), что превышает точность измерений. Таким образом измерение положения квазара с точностью 10 uas позволило бы оценить Cg с точностью 20%.

        Измерения были проведены, их результаты - обработаны и они в очередной раз подтвердили правильность Эйнштейновской теории тяготения:
        {Сg}/{c} = 0.95 +-0.25


        Есть еще по крайней мере 2 эксперимента показывающих правильность ОТО в отношении распространения гравитационных волн. А какие есть эксперименты, кроме пресловутых лекций Ацюковского, в пользу доказательства других теорий, типа теории эфира? По словам Вашего же "уважаемого" Ацюковского, ученый-это тот кто способен обобщать и искать что-то новое. Что скажите о формуле фотоэффекта? Это и есть обобщение существующих ранее сведений и объяснение физического смысла процесса, и описание с помощью математического аппарата. И это тоже заслуга Эйнштейна, или это тоже бездоказательно и все прикладное применение этой теории, это лишь совпадение, а Эйнштейн шарлатан?

        • DLobanov

          Мнения Энштейна и Теслы расходились, но только у одного из них более 100 патентов . . .

          А если так посмотреть то наши предки были в чем - то тоже правы когда думали, что "Земля центр вселенной": и они считали, что что - то вокруг чего - то "крутиться" :)

        • Archer

          Ни один физический факт не подтверждает ни одной теории, он ей всего лишь не противоречит. Так не противоречит наличие Вселенной теории о ее Божественном сотворении....

  5. sergey sergeev

    Заклинание автора, что Эйнштейн вечно прав, так же осмыслено, как Ленин вечно живой. А изобретение новых теорий основанных на навых постулатах это то же самое, что создание новых мифов в религии.
    Кстати интересно, что по тому как автор относится к современному варианту "эфира" постулируемого пострелятивистами в виде "фозического вакуума", видно что автор или не понимает Эйнщтейна, или как бы заявляет: "Эйнштейн - ты не прав". Дело в том, что любая среда "эфир" и "физический вакуум", абсолютно не совместим с теориями Эйнштейна, потому, что любая среда является репером нулевой скорости, что перывм и вторым постулатом категорически отвергал Эйнштейн. Согласно Эйнштейну все инерционные системы инвариантны. Вакуум Эйнштейна абсолютно пуст, он не содержит ни полей ни виртуальных часитц, с ним ничто относящееся к любой инерциальной системе не взаимидействует и не может взаимодействовать.

  6. Supreme inside

    А вот как уважаемый автор объяснит следующий парадокс. Дано 2 звезды. Из каждой на встречу друг другу вылетают фотоны, каждый со скоростью света. Внимание вопрос! С точки зрения наблюдателя, находящегося на любом из фотонов, другой фотон приближается к нему с двойной скоростью света, а в соответствии с ТО это невозможно, так как в этом случае масса этого объекта будет стремиться к бесконечности! Собственно как и самого фотона наблюдателя ибо он тоже имеет 2С относительно встречного фотона! И этот беспредел, с точки зрения ТО, во Вселенной происходит в каждый момент времени! Нужны ещё комментарии о несостоятельности ТО?! Шах и мат! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.