Falsificació de Física Newton

1988/02/01 Martinez Lizarduikoa, Alfontso Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Mètode científic, mètode obert

El procés que porta el mètode científic és el següent:

Experimentalment s'observen fets concrets. Aquestes observacions concretes s'expressen sovint mitjançant el terme enunciat singular.
Quan tenim un conjunt d'observacions apropiat i utilitzant el mètode inductiu, arribem a una hipòtesi general.
Després, aplicant les lleis deductives a aquesta hipòtesi general, es descriuen nous fets i els fets antics que teníem abans de realitzar la inducció.

1. Però aquest procés no es tanca en aquest cicle. Amb el pas del temps comença a aparèixer una sèrie d'observacions que no estan d'acord amb la nova llei i que augmenten amb el temps, tant en qualitat com en quantitat. I en un moment històric la nova llei (o teoria) que teníem abans entra en crisi.

La resposta a aquesta crisi genera una nova teoria. Per tant:

Les lleis obtingudes en el procés d'aquest sistema obert són cada vegada més àmplies _{(L 1} L ₂ L ₃ ...).

Aquest és, en resum, el funcionament del mètode científic.

Mètode i mètode científic de Newton

La teoria de Newton ha estat un exemple històricament esmentat per a explicar el funcionament del mètode científic.

En l'època de Newton ja es coneixien algunes lleis mecàniques (lleis de Kepler, caiguda lliure, marees marines, lleis de cometes, etc.), però no existien llaços entre elles. Newton, mitjançant un procés d'abstracció (inducció), va crear una mecànica general, va posar les bases de la mecànica clàssica i sobre ella el XVIII. i XIX. Al llarg dels segles s'ha construït un edifici molt complex i madur.

En aquesta construcció va participar Kant a donar una base filosòfica al sistema físic de Newton. Euler i Laplace compleixen la matemàtica del sistema físic amb un enorme poder a l'aparell de Newton. En aquest sentit cal destacar la capacitat de predicció de fenòmens de la mecànica clàssica. Aquesta competència es va fer pública amb l'astronomia.

En 1846 es va postular l'existència d'un altre planeta analitzant les anomalies del planeta Urà en les seves òrbites (utilitzant la teoria de la gravitació de Newton). L'astrònom Gottfried Galle va descobrir Neptú en un lloc concret de l'Oratz, que més tard predicía la teoria. D'aquesta manera es va comprovar entre tots la utilitat empírica de la teoria de Newton.

El model newtonià serà un sistema molt complex en la seva maduresa i es denominarà sistema cinètic-corpus. Mitjançant aquest sistema apareixen tots els fenòmens coneguts en l'univers en aquesta època (excepte els electromagnètics) definits en funció de les fraccions en moviment.

Però també en aquest sistema, tan poderós i complet, comencen a sorgir observacions confícticas. Per exemple, el fluid que es mou per la velocitat de la llum no es correspon amb els valors que predicía la mecànica clàssica, és el misteri pel qual perduren les òrbites dels electrons que hi ha en l'àtom i la radiació del cos negre no diguem. Tots aquests problemes (i uns altres) van posar en crisis la mecànica clàssica fins que van sorgir les teories que constitueixen l'essència de la física actual (Teoria de la relativitat i mecànica quàntica).

Sembla, doncs, que en el cas de la teoria de Newton es compleix escrupolosament el funcionament de la metodologia científica.

La ciència està saltant

T.S. Segons el prestigiós filòsof de la ciència Kuhn, les teories científiques estan en constant evolució. En aquesta evolució es produeixen avanços, ja que les noves teories cobreixen més problemes científics que les antigues. Però, i aquest és el criteri original de Kuhn, aquestes evolucions no són contínues, sinó discretes. Si analitzem la història de la ciència, és evident que els canvis científics es fan a salts i que el procés científic es produeix a través de revolucions (i no per acumulació).

En aquest procés saltant, en cada salt es produeix una substitució del paradigma (1), negant el vell paradigma. Per tant, la nova teoria no necessita l'anterior, com la baula d'un procés. No. La nova teoria trenca la vella. La teoria (paradigma) antiga i nova són incompatibles; incompatibles. Per tant, l'esquema exposat en el primer mètode científic no és vàlid i ha d'interpretar-se de la següent manera.

Segons aquest esquema (el de Kuhn) les teories antigues no aporten res per a les noves. Cada teoria cobreix un camp de coneixement cada vegada més ampli, però no existeix una relació lògica entre elles.

Segons això, la dinàmica d'Einstein i la de Newton són impressores. Si acceptem la teoria d'Einstein, aquesta aprovació ens porta a rebutjar la teoria de Newton.

Insuperable avenc entre la mecànica de Newton i la d'Einstein

Si des de la mecànica relativista s'estableixen certes condicions (per exemple, si la velocitat relativa entre els sistemes d'inèrcia és molt baixa) és possible obtenir la mecànica newtoniana. Per tant, sembla que la mecànica clàssica és una estructura particular dins de la relativitat. I a un nivell així és. Sens dubte, la mecànica clàssica i relativista estan relacionades amb el mesurament (la primera és un cas particular de la segona). Per a un convencionalista i per a un instrumentalista la discussió acaba aquí, perquè les teories són només eines útils per a dominar la Naturalesa.

Newton als 60 anys.

Però per al realista les coses no són així. Les teories científiques són eines per al realista.

Però aquests instruments no són només per al domini de la Naturalesa. Per a entendre la naturalesa. I segons això, els conceptes adquireixen major interès que els mesuraments d'una teoria.

Tot això és molt important quan analitzem les teories de Newton i Einstein, ja que els conceptes que utilitza la mecànica newtoniana (longitud, massa, etc.) són molt diferents dels que utilitza la mecànica relativista (longitud relativista i massa relativista). Per exemple, en la longitud mecànica clàssica queda definida per la longitud d'ona de l'espectre, però s'introdueix un nou element per a definir la longitud relativista, la velocitat relativa entre els sistemes d'inèrcia. Un altre punt passaria amb la massa.

Per tant, la significació física de totes dues teories és diferent, encara que en determinades circumstàncies els mesuraments es donin de la mateixa manera.

Però no sols això. Segons Kuhn i Feyerabend, aquestes teories no són diferents, sinó excloents. És a dir, si utilitzem el concepte de massa en la mecànica newtoniana, això significa que en la relativitat no podem utilitzar la paraula massa, i si ho fem (i normalment es fa) estem introduint una mescla molt perillosa en la conceptualització d'aquesta teoria. En aquest sentit es pot dir que alguns científics actuals estan realitzant esforços importants per a redefinir la massa relativista i la longitud relativista, utilitzant únicament els elements que apareixen en la teoria.

Vestuari a Cambridge XVII. En el segle XX. 3. No graduat del Trinity College. 5 Backelor of Arts. 7, 8, 9 i 10 Màsters of Arts.

Partint d'aquest camí es pot afirmar la frase que al principi apareixia com a títol: Entre la mecànica de Newton i la mecànica d'Einstein hi ha un avenc insuperable.

Com valorar les teories científiques?

Per a ser coherents amb el que s'ha dit fins ara, i com a conclusió, afirmem:

Si la teoria d'Einstein és certa (i sembla que existeix de moment), la teoria de Newton és falsa (encara que sigui aplicable en condicions concretes).
Quan es crea una alternativa a la relativitat, es diu que la relativitat és falsa i la veritable és nova. L'única cosa que podem demanar
a una teoria és donar una visió coherent de l'univers segons els seus conceptes. En aquest
procés històric es pot convertir en una direcció i les teories considerades falses durant molt de temps poden ser recuperades. La llarga història del ser ona/cos de la matèria pot ser un clar exemple. La
ciència, per tant, està canviant constantment estructurant teories cada vegada més àmplies i compressibles, però no sabem (i no se sap) si són certes o falses.
El que fa cada nova teoria és donar una nova visió de la realitat.

El paradigma OBSERVACIONS
(1), en paraules de Kuhn, és un marc universalment reconegut pel món científic, en el qual durant un llarg període de temps es dirigeixen tant la interpretació dels fenòmens com la recerca científica. En aquest sentit, la mecànica de Newton i la d'Einstein són dos exemples clars de paradigmes.