Puede todo nuestro conocimiento científico a desmoronarse como un castillo de naipes?

Estamos siempre en busca de algo más. Incluso nuestros mejores conjeturas a menudo no nos permiten ver donde nos encontraremos. En el siglo 19, estábamos discutiendo sobre la costa de lo que quema el sol - la gravedad o la combustión sin siquiera sospechar que el caso de fusión involucrado. En el siglo 20 que hemos estado discutiendo sobre el destino del universo, aun suponiendo que se dispersa en el olvido. Pero la revolución en la ciencia es real, y cuando se producen, hay que revisar el conjunto de todos - a veces incluso todo - una vez fue considerado verdadero.

Puede todo nuestro conocimiento científico a desmoronarse como un castillo de naipes?

En nuestro conocimiento hay una gran cantidad de verdades básicas que rara vez la pregunta de los, pero tal vez deberían hacerlo. Por lo que estamos seguros en la torre del conocimiento, que fue construido por sí mismo?

Por lo que nuestra ciencia es correcta?

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De acuerdo con la hipótesis de envejecimiento por la luz, el número de fotones por segundo, lo que obtenemos de cada objeto se reduce en proporción al cuadrado de la distancia a la misma, mientras que el número de objetos visibles nosotros aumenta con el cuadrado de la distancia. Los objetos deben ser más rojo, pero emitir un número constante de fotones por segundo, dependiendo de la distancia. Sin embargo, en un universo en expansión, obtenemos un menor número de fotones por segundo en el tiempo, ya que tienen que viajar largas distancias con la expansión del universo, y su energía también se reduce en el proceso de desplazamiento hacia el rojo. brillo superficial disminuye con la distancia - esto es consistente con nuestras observaciones.

La sorprendente respuesta es que tenemos mucha confianza en la totalidad de los conocimientos científicos, que creó. Esto seguirá siendo verdad hasta cierto punto: hasta que haya un solo resultado fiable, que entrará en conflicto con nuestra pintura.

Si los neutrinos más rápidos que la luz, que fue a hablar hace unos años, resultó ser cierto, tendríamos que reconsiderar todo lo que sabíamos sobre la relatividad y el límite de velocidad en el universo. Si Emdrive u otro movimiento perpetuo parecían reales, tendríamos que replantear todo lo que sabemos acerca de la mecánica clásica y la ley de conservación del momento. Aunque estos resultados no eran suficientemente fiables - los neutrinos se debieron a un error del piloto, y Emdrive no han sido probados en cualquier nivel de significación - un día que puede muy bien que hacer frente a tal resultado. La prueba más importante para no es si vamos a llegar a esta intersección. Nuestra verdadera creencia en la verdad científica se pondrá a prueba cuando tenemos que decidir qué hacer con él.

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ajuste Experimental EmDrive NASA Eagleworks, en el que se trató de llevar a cabo pruebas aislados bezreaktsionnogo motor. Encontraron una pequeña positiva, pero no estaba claro lo que está conectado: con una nueva física o error sistemático. Los resultados no parecen fiables y no podrían repetirse de forma independiente. Revolución no ocurrió - todavía.

La ciencia es, al mismo tiempo:

  • El conjunto de conocimientos que abarca todo lo que hemos aprendido de la observación, la experimentación y los cambios en nuestro universo.
  • El proceso de constante para cuestionar las ideas preconcebidas, tratando de encontrar un hueco en nuestra comprensión de la realidad, la búsqueda de lagunas e inconsistencias lógicas y definir los límites de nuestro conocimiento de formas nuevas y fundamentales.

Todo lo que vemos y oímos, todo lo que encuentre nuestras herramientas y así sucesivamente - todo lo cual puede ser un ejemplo de los datos científicos que se registró correctamente. Cuando tratamos de crear una imagen del universo, debemos utilizar el conjunto completo de datos científicos disponibles. No podemos elegir resultados o pruebas que sean consistentes con nuestras conclusiones preferidos; tenemos que empujar nuestras ideas con cada ejemplo, hay buenos datos. Para hacerlo bien la ciencia, tenemos que recopilar estos datos, los colocan poco a poco en una estructura auto-consistente y luego someterla a todo tipo de pruebas, en cualquier forma concebible.

El mejor trabajo, que es capaz de un científico, que está constantemente tratando de refutar, en lugar de probar, las teorías y las ideas más sagrados.

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"Hubble" telescopio espacial (izquierda) - es nuestro mayor observatorio representativo de la historia de la astrofísica, pero es mucho más pequeño y menos potente que el siguiente "James Webb" (en el centro). De las cuatro propuestas misiones insignia década de 2030 LUVOIR (derecha) - el más ambicioso. Tratando de llegar a la más débil del universo, para verlos en alta resolución y en varias longitudes de onda, podemos mejorar y poner a prueba nuestra comprensión del cosmos en una forma sin precedentes. Esto significa aumentar nuestra precisión a cada uno dígitos adicionales después del punto decimal, que sólo podemos añadir; Significa búsqueda de energías más altas, bajas temperaturas, a menor escala y grandes tamaños de muestra; Esto significa ir más allá de la gama conocida de la teoría de la fiabilidad; Esto significa nueva teorización de los efectos observados y el desarrollo de nuevos métodos experimentales.

En algún momento, que están obligados a encontrar algo que no encaja en el marco de la nueva sabiduría. Que encuentre algo que es contrario a lo que espera encontrar. Se obtiene un resultado que es contrario a la teoría de edad, ya existente. Y cuando esto sucede - si se puede confirmar esta contradicción, si se va a resistir el escrutinio y mostrar en sí es realmente muy, muy actual - va a lograr algo excelente: usted tendrá una revolución científica.

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Uno de los aspectos revolucionarios del movimiento relativista formuladas por Einstein, pero en primer lugar establecido de Lorentz, Fitzgerald y otros, fue que los objetos en movimiento rápido pareció encogerse en el espacio y en el tiempo más lento. El más rápido se mueva en relación con algo en reposo, la más comprimido la longitud de su y cuanto más tiempo se ralentiza en relación con el mundo exterior. Esta imagen - mecánica relativista - sustituyó a la antigua perspectiva newtoniana de la mecánica clásica.

La revolución científica, sin embargo, implica mucho más que una declaración de "viejas verdades son mal!". Esto es sólo el primer paso. Tal vez es una parte necesaria de la revolución, pero por sí sola no es suficiente. Podríamos seguir adelante, sólo ver dónde y cómo nuestra vieja idea nos lleva. Para mover hacia adelante la ciencia - y tienen - tenemos que encontrar un defecto crítico en nuestra anterior forma de pensar y revisarlo, ya que no lograremos la verdad. Para ello, tenemos que superar no uno, sino tres principales obstáculos en nuestros esfuerzos para mejorar nuestra comprensión del universo. Hay tres componentes que son parte de una teoría científica revolucionaria:

  • Se tiene que jugar todo el éxito de la teoría existente.
  • Se debe explicar los nuevos hallazgos, que contradicen la teoría de edad.
  • Debe proporcionar nuevas predicciones comprobables que no han sido probados antes, y que puede ser o bien confirmada o refutada.

Esta es una barra muy alta que rara vez se logra. Pero cuando se logra, los premios no se ven para nada más.

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Uno de los mayores misterios de los años 1500 fue que los planetas se mueven aparentemente retrógrado - es decir, en la dirección opuesta. Esto podría explicarse bien por un modelo geocéntrico de Ptolomeo (izquierda) y heliocéntrica de Copérnico (derecha). Sin embargo, la aclaración de las piezas con alta precisión requiere avances teóricos en nuestra comprensión de las reglas que subyacen en el fenómeno observado, lo que llevó a las leyes de la teoría de la gravitación universal de Kepler y de Newton.

Para los principiantes - una nueva teoría - siempre lleva la carga de la prueba, la sustitución de la teoría predominante antigua y requiere su hacer frente a algunos problemas muy difíciles. Cuando había heliocentrismo, tuvo que explicar todas las predicciones del movimiento planetario, a tener en cuenta todos los resultados que el heliocentrismo no podía explicar (por ejemplo, el movimiento de los cometas y satélites de Júpiter), y hacer predicciones - tales como la existencia de órbitas elípticas.

Cuando Einstein propuso la relatividad general, su teoría fue replicar los éxitos de la gravedad newtoniana, así como para explicar la precesión del perihelio de Mercurio y objetos físicos cuya velocidad está cerca de la luz, y lo que es más - que tenía que hacer nuevas predicciones sobre cómo la gravedad dobla la estrella luz. Este concepto se extiende incluso a nuestras ideas sobre el origen del universo mismo. Para el Big Bang dio a conocer, se suponía que debía reemplazar a la vieja idea de un universo estático. Así que tuvo que conformarse con la teoría general de la relatividad para explicar la expansión de Hubble del universo y la relación entre el desplazamiento al rojo y la distancia y luego hacer una nueva predicción:

  • sobre la existencia y el espectro de la radiación cósmica de fondo
  • El contenido nukleosinteticheskom de elementos ligeros
  • En la formación de la estructura y las propiedades de la agrupación de la materia a gran escala bajo la influencia de la gravedad.

Todo esto sólo es necesario reemplazar la teoría anterior.

Ahora piensa en lo que sería necesario reemplazar una de las teorías científicas que conducen hoy. No es tan difícil como se puede imaginar: se necesitaría sólo una observación de cualquier fenómeno que es contrario a las previsiones del Big Bang. En el contexto de la relatividad general, si se pudiera encontrar una consecuencia teórica del hecho de que el Big Bang no se corresponde con nuestras observaciones, tendríamos realmente estaban en el borde de la revolución.

Y eso es importante, por cuanto no se sigue que todo en el tema del Big Bang - es un error. La relatividad general no significa que la gravedad newtoniana está mal; sólo impone restricciones sobre dónde y cómo la gravedad newtoniana será aplicado con éxito. Ella también va a describir con precisión el universo, nacido de una densa y caliente, la expansión del estado; como describir con precisión la edad observada del universo muchos mil millones de años (pero la edad no infinita); exactamente decir acerca de las primeras estrellas y galaxias, los primeros átomos neutros, los primeros núcleos estables.

Puede todo nuestro conocimiento científico a desmoronarse como un castillo de naipes?

La historia visible incluye la expansión universo está caliente, denso estado Big Bang y el posterior crecimiento y la formación de la estructura. Un conjunto completo de datos, incluidas las observaciones de los elementos de luz y la radiación cósmica de fondo, dejando sólo el Big Bang como una explicación adecuada para lo que vemos. La predicción del fondo cósmico de neutrinos fue uno de los últimos grandes predicciones no confirmados que emanan de la teoría del Big Bang. Lo que viene con el tema de esta teoría - lo que ha ido más allá de nuestra actual teoría mejor (y esto se aplica a todos los campos científicos) - en primer lugar tenemos que jugar todos los éxitos de esta teoría. La teoría de un universo estático, que están luchando con el Big Bang? Son incapaces de hacerlo. Lo mismo se aplica a universo eléctrico y plasma cosmológica; lo mismo puede decirse de la luz cansada, sobre defecto topológico y cuerdas cósmicas.

Tal vez algún día vamos a llegar a un progreso suficiente teórica a una de estas alternativas se ha convertido en algo que se corresponde con el conjunto completo de observada o tal vez será una nueva alternativa. Pero el día de hoy - no hoy, pero mientras tanto el universo inflacionario del Big Bang, con la radiación, la materia ordinaria, la materia oscura y la energía, explica la gama de absolutamente todo lo que hemos visto nunca. Y es el único de su tipo hasta ahora.

Pero es importante recordar que hemos llegado a esta película sólo porque no se centra en un resultado cuestionable, lo que podría colapsar. Tenemos decenas de líneas de evidencia independiente que nos llevan repetidamente a la misma conclusión. Incluso si resulta que no entendemos supernovas, seguirá siendo necesaria la energía oscura; incluso si resulta que no entendemos la rotación de las galaxias, seguirá siendo necesaria la materia oscura; incluso si resulta que no hay fondo de microondas, todavía sería necesario el Big Bang.

El universo puede ser completamente diferente en los detalles. Y espero vivir lo suficiente para ver cómo el nuevo Einstein parece que desafía las teorías actuales - y gana. Nuestra mejor teoría no está mal, simplemente no se han completado. Esto significa que en lugar de las mismas proviene teoría más completa, que incluirá, inevitablemente, todo todo lo general en el mundo - y para explicarlo. Háblenos de sus teorías en nuestro chat en el telegrama.