Falsificación de Física Newton
1988/02/01 Martinez Lizarduikoa, Alfontso Iturria: Elhuyar aldizkaria
Método científico, método aberto
O proceso que leva o método científico é o seguinte:
- Experimentalmente obsérvanse feitos concretos. Estas observacións concretas exprésanse a miúdo mediante o termo enunciado singular.
- Pero este proceso non se pecha nese ciclo. Co paso do tempo comeza a aparecer una serie de observacións que non están de acordo coa nova lei e que aumentan co tempo, tanto en calidade como en cantidade. E nun momento histórico a nova lei (ou teoría) que tiñamos antes entra en crise.
Cando temos un conxunto de observacións apropiado e utilizando o método inductivo, chegamos a unha hipótese xeral.
Despois, aplicando as leis deductivas a esta hipótese xeral, descríbense novos feitos e os feitos antigos que tiñamos antes de realizar a indución.
A resposta a esta crise xera una nova teoría. Por tanto:
As leis obtidas no proceso deste sistema aberto son cada vez máis amplas (L 1 L 2 L 3 ...).
Este é, en resumo, o funcionamento do método científico.
Método e método científico de Newton
A teoría de Newton foi un exemplo historicamente mencionado paira explicar o funcionamento do método científico.
Na época de Newton xa se coñecían algunhas leis mecánicas (leis de Kepler, caída libre, mareas mariñas, leis de cometas, etc.), pero non existían lazos entre elas. Newton, mediante un proceso de abstracción (indución), creou una mecánica xeral, puxo as bases da mecánica clásica e sobre ela o XVIII. e XIX. Ao longo dos séculos construíuse un edificio moi complexo e maduro.
Nesta construción participou Kant en dar una base filosófica ao sistema físico de Newton. Euler e Laplace cumpren a matemática do sistema físico cun enorme poder ao aparello de Newton. Neste sentido cabe destacar a capacidade de predición de fenómenos da mecánica clásica. Esta competencia fíxose pública coa astronomía.
En 1846 postulouse a existencia doutro planeta analizando as anomalías do planeta Urano nas súas órbitas (utilizando a teoría da gravitación de Newton). O astrónomo Gottfried Galle descubriu Neptuno nun lugar concreto do Oratz, que máis tarde predicía a teoría. Desta maneira comprobouse entre todos a utilidade empírica da teoría de Newton.
O modelo newtoniano será un sistema moi complexo na súa madurez e denominarase sistema cinético-corpus. Mediante este sistema aparecen todos os fenómenos coñecidos no universo nesa época (excepto os electromagnéticos) definidos en función das fraccións en movemento.
Pero tamén neste sistema, tan poderoso e completo, comezan a xurdir observacións confícticas. Por exemplo, o fluído que se move pola velocidade da luz non se corresponde cos valores que predicía a mecánica clásica, é o misterio polo que perduran as órbitas dos electróns que hai no átomo e a radiación do corpo negro non digamos. Todos estes problemas (e outros) puxeron en crises a mecánica clásica ata que xurdiron as teorías que constitúen a esencia da física actual (Teoría da relatividad e mecánica cuántica).
Parece, pois, que no caso da teoría de Newton cúmprese escrupulosamente o funcionamento da metodoloxía científica.
A ciencia está a saltar
T.S. Segundo o prestixioso filósofo da ciencia Kuhn, as teorías científicas están en constante evolución. Nesta evolución prodúcense avances, xa que as novas teorías cobren máis problemas científicos que as antigas. Pero, e leste é o criterio orixinal de Kuhn, esas evolucións non son continuas, senón discretas. Se analizamos a historia da ciencia, é evidente que os cambios científicos danse a saltos e que o proceso científico prodúcese a través de revolucións (e non por acumulación).
Neste proceso saltando, en cada salto prodúcese una substitución da paradigma (1), negando a vello paradigma. Por tanto, a nova teoría non necesita a anterior, como o elo dun proceso. Non. A nova teoría rompe a vella. A teoría (paradigma) antiga e nova son incompatibles; incompatibles. Por tanto, o esquema exposto no primeiro método científico non é válido e debe interpretarse da seguinte maneira.
Segundo este esquema (o de Kuhn) as teorías antigas non achegan nada paira as novas. Cada teoría cobre un campo de coñecemento cada vez máis amplo, pero non existe una relación lóxica entre elas.
Segundo isto, a dinámica de Einstein e a de Newton son impresoras. Se aceptamos a teoría de Einstein, esta aprobación lévanos a rexeitar a teoría de Newton.
Insuperable sima entre a mecánica de Newton e a de Einstein
Si desde a mecánica relativista establécense certas condicións (por exemplo, se a velocidade relativa entre os sistemas de inercia é moi baixa) é posible obter a mecánica newtoniana. Por tanto, parece que a mecánica clásica é una estrutura particular dentro da relatividad. E a un nivel así é. Sen dúbida, a mecánica clásica e relativista están relacionadas coa medición (a primeira é un caso particular da segunda). Paira un convencionalista e paira un instrumentalista a discusión acaba aquí, porque as teorías son só ferramentas útiles paira dominar a Natureza.
Pero paira o realista as cousas non son así. As teorías científicas son ferramentas paira o realista.
Pero estes instrumentos non son só paira o dominio da Natureza. Paira entender a natureza. E segundo isto, os conceptos adquiren maior interese que as medicións dunha teoría.
Todo isto é moi importante cando analizamos as teorías de Newton e Einstein, xa que os conceptos que utiliza a mecánica newtoniana (lonxitude, masa, etc.) son moi diferentes dos que utiliza a mecánica relativista (lonxitude relativista e masa relativista). Por exemplo, na lonxitude mecánica clásica queda definida pola lonxitude de onda do espectro, pero se introduce un novo elemento paira definir a lonxitude relativista, a velocidade relativa entre os sistemas de inercia. Outro tanto pasaría coa masa.
Por tanto, a significación física de ambas as teorías é diferente, aínda que en determinadas circunstancias as medicións déanse da mesma maneira.
Pero non só iso. Segundo Kuhn e Feyerabend, estas teorías non son diferentes, senón excluíntes. É dicir, se utilizamos o concepto de masa na mecánica newtoniana, isto significa que na relatividad non podemos utilizar a palabra masa, e se o facemos (e normalmente faise) estamos a introducir una mestura moi perigosa na conceptualización desta teoría. Neste sentido pódese dicir que algúns científicos actuais están a realizar esforzos importantes paira redefinir a masa relativista e a lonxitude relativista, utilizando unicamente os elementos que aparecen na teoría.
Partindo deste camiño pódese afirmar a frase que ao principio aparecía como título: Entre a mecánica de Newton e a mecánica de Einstein hai una sima insuperable.
Como valorar as teorías científicas?
Paira ser coherentes co devandito até agora, e como conclusión, afirmamos:
- Se a teoría de Einstein é certa (e parece que existe polo momento), a teoría de Newton é falsa (aínda que sexa aplicable en condicións concretas).
Cando se crea una alternativa á relatividad, dise que a relatividad é falsa e a verdadeira é nova. O único que podemos pedir
a unha teoría é dar una visión coherente do universo segundo os seus conceptos. Neste
proceso histórico pódese converter nunha dirección e as teorías consideradas falsas durante moito tempo poden ser recuperadas. A longa historia do ser onda/corpo da materia pode ser un claro exemplo. A
ciencia, por tanto, está a cambiar constantemente estruturando teorías cada vez máis amplas e compresibles, pero non sabemos (e non se sabe) si son certas ou falsas.
O que fai cada nova teoría é dar una nova visión da realidade.
A paradigma OBSERVACIÓNS
(1), en palabras de Kuhn, é un marco universalmente recoñecido polo mundo científico, no que durante un longo período de tempo diríxense tanto a interpretación dos fenómenos como a investigación científica. Neste sentido, a mecánica de Newton e a de Einstein son dous exemplos claros de paradigmas.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
