¿Son las matemáticas la peor forma de explicar el universo?

La matemática de la física utiliza la lógica matemática y las condiciones iniciales de un experimento para generar predicciones sobre el estado final del experimento. No “toma instantáneas” e ignora lo que sucede mientras tanto, sino que usa las matemáticas para integrar todo el comportamiento que el modelo predice entre los estados inicial y final del experimento, y el experimentador debe tapar el experimento de las influencias externas. durante el experimento, de modo que las únicas influencias en el objeto de estudio son las que se dan como entradas al modelo.

Con esta configuración cuidadosa y haciendo uso de las matemáticas, el físico de los siglos XIX y XX ha construido el edificio más extraordinario de la teoría física. Han construido el Modelo Estándar para las interacciones de partículas, que hace predicciones correctas a más de una parte en un billón, el modelo más preciso de cualquier cosa, en cualquier lugar, en la historia de la humanidad, uno para el cual no hay contradicciones experimentales conocidas, una de las mayores logros de la humanidad. Han hecho una teoría de la gravedad que predice correctamente el comportamiento más extraño de los cuerpos a cientos de miles de millones de años luz de distancia, y miles de millones de años atrás, ¡y se descubrió que tenían razón! Han entendido la dinámica de las estrellas, el comportamiento de la materia, el comportamiento de las ondas de sonido y el movimiento planetario, este último tan bien que recientemente pudieron aterrizar una nave espacial en un cometa. Además de estos descubrimientos, surgieron inventos asombrosos, químicos, médicos e incluso el dispositivo en el que está leyendo esto. Han entendido prácticamente todos los fenómenos físicos, en toda su sorprendente variedad. Todo correctamente y todo usando las matemáticas.

Si uno quiere hacer predicciones cuantitativas, sobre distancias, velocidades, brillos, carga, etc., tiene que enfrentar el hecho de que los números y las funciones están sujetos a las leyes de las matemáticas, y los modelos de cosas cuantitativas serán necesariamente matemáticos. A juzgar por el enorme y totalmente inesperado éxito que los físicos han tenido en los últimos 250 años, no se puede decir que el enfoque matemático sea de ninguna manera un fracaso, y mucho menos la “peor descripción posible del universo”. Tal vez no le dio lo que estaba buscando, pero sin embargo es uno de los mayores logros ( el más grande, en mi humilde opinión) de toda la historia humana.

Sus detalles son completamente incorrectos, excepto por las primeras tres palabras “las matemáticas usan la lógica”.

La matemática no se trata de generar predicciones en absoluto. Algunas partes de las estadísticas son sobre esto, pero no sobre matemáticas. Las matemáticas no son sobre el mundo real. Es una casualidad que gran parte del mundo real pueda describirse matemáticamente: los físicos y químicos y otros científicos usan las matemáticas como una herramienta para ayudar en sus ciencias. Las matemáticas no toman instantáneas de la realidad. Las matemáticas no derivan resultados.

Matemáticas es la búsqueda de belleza altamente estructurada.

Ahora, si reemplazaras “física” o “ciencia” por “matemáticas” tu pregunta tendría más sentido. Pero entonces dependería de lo que quieres decir exactamente con “explicar el universo”. En general, la ciencia hace un trabajo increíble al explicar las cosas que explica. Pero no explica todo, e incluso para acercarte necesitas muchas ciencias diferentes.

Como solía decir el profesor de física de la escuela secundaria de mi hermano:

La atracción gravitacional entre un niño de 70 kg y una niña de 60 kg con 1 metro de distancia es 0.000000070 newtons. Debe ser otra cosa.

Y, por supuesto, para algunos aspectos del universo, las ciencias aún no hacen un muy buen trabajo. Pero para muchos aspectos, hacen un trabajo fantástico.

En primer lugar, ¿puedes encontrar una mejor manera? Porque te garantizo que si pudieras, consideraríamos apresuradamente lo que sea que hayas hecho para ser un nuevo modelo matemático. Las matemáticas son la única forma en que podemos capturar la información importante mientras ignoramos los detalles. Realmente, lo que estaría haciendo es dilucidar nuevos detalles, no eliminar modelos antiguos. Seguirían siendo útiles, tal como son ahora.

En segundo lugar, puedo idear MUCHAS maneras REALMENTE MALAS de explicar el universo si lo deseas. Espero que al menos uno de ellos te parezca peor que “matemáticas”, porque voy a esforzarme mucho y soy un hijo de puta orgulloso, para que la respuesta a tu pregunta sea muy satisfactoria ” ¡Definitivamente no! ”(No solo por razones semánticas):

“El universo es, como … el universo, el hombre”.

“¿El universo es como un no-universo?”

“El universo puede explicarse como un monstruo Goo que acabo de inventar”.

“¡El universo es mi trasero!”

“El universo es todo lo que NO ES mi trasero”.

“El universo es exactamente la uña meñique izquierda de la ex esposa de mi hermanastro no nacido”.

Ninguna de estas teorías me ayuda a descubrir dónde va a volar mi bola de cañón si la exploto con este barril de polvo de explosión explosiva. La matemática bajo la teoría de la mecánica de Newton nos ayuda a hacer precisamente esto.

Además, si los objetos tienen propiedades, ¿no existen estas propiedades? Y si podemos imaginar propiedades, ¿no existen esas propiedades?

Todo lo que hace la física matemática es abstraer las propiedades observadas de los sistemas físicos en marcos axiomáticos describiéndolos en lenguaje, es decir, en una forma sintáctica que omite detalles . Los axiomas son siempre variables, pero para usar las matemáticas de alguna teoría, tienes que ESCOGER UNO. El que elija seguramente será impreciso hasta cierto punto, ya que siempre carece de cierta cantidad de información debido precisamente al proceso de “abstracción”. Algunas teorías pueden capturar más información que otras, y si esto es cierto, es cierto. observado INDIRECTAMENTE (es decir, NO PROBADO) a través de evidencia física empírica, es decir, experimentos y mediciones. Las leyes científicas son esas teorías axiomáticas que han sido empíricamente “verificadas” tantas veces que “es poco probable que se modifiquen en el corto plazo”.

Parafraseando, solo porque no has visto un tigre sin rayas, no significa que las rayas es lo que obtuvieron todos los tigres. (A menos que trabajemos bajo la teoría de los tigres de Frankston, donde los tigres se definen ante todo para tener rayas).

Es una falacia lógica decir que las “leyes” como las llamamos son “verdaderas”. Esa es la lógica inductiva donde la inducción no necesita aplicarse. ¿Qué hay en el lugar que impida que las verdaderas leyes de la física cambien con solo chasquear los dedos, es decir, en cualquier instante? Postular algún objeto de este tipo no es interesante. No nos proporciona información, y bien podría ser falsa, en cuyo caso estaríamos operando bajo una suposición falsa e innecesaria.

Lo mejor es tomar toda la física matemática al pie de la letra como un conjunto de mnemónicos útiles 😉

El resto pertenece al ámbito de la “filosofía natural”, dentro del cual las matemáticas, especialmente la lógica matemática y la teoría de conjuntos / clases / categorías, aún encuentran usos increíbles.

Los físicos usan las matemáticas para modelar el universo.

Pero si los modelos matemáticos no están de acuerdo con los resultados experimentales, entonces hay algo mal con el modelo (suponiendo que los experimentos no sean defectuosos).

¿Es el modelado matemático la mejor manera de describir cómo funciona el universo?

No creo que realmente sepamos la respuesta a esa pregunta.

En los millones de otros lugares en el universo donde los ‘seres’ inteligentes están tratando de hacer lo mismo que nosotros y describir lo que está sucediendo, me pregunto si alguno ha logrado hacerlo de una manera puramente cualitativa.

Y de todas las formas que se utilizan actualmente en todo el universo, ¿está un camino por delante de todos nosotros? ¿Existe un líder absoluto: un ganador al describir las leyes del universo (suponiendo que haya leyes universales)?

Por supuesto, el universo que el ganador “ve” también dependerá de muchas cosas, como el rango de longitudes de onda que pueden detectar y el número de dimensiones que “habitan”.

Al igual que la hormiga, en la novela “El púrpura es el color más afortunado”, que está limitado por el tubo unidimensional en el que vive, no hace falta decir que todos los ‘seres’ probablemente estén más limitados que libres, y no solo por su ‘ matemáticas’.

¿Las matemáticas son la peor manera de explicar el universo? Las matemáticas usan la lógica para generar predicciones a partir de proposiciones.

Esencialmente toma instantáneas de la realidad y deriva resultados de ella. No importa lo que ocurra entre las instantáneas porque el resultado es siempre el mismo.

No, porque las matemáticas son solo un lenguaje optimizado para la claridad y la lógica, y nada como tu descripción.

En última instancia, puede describir cualquier cosa que desee matemáticamente, sin la ambigüedad que confunde a las personas.

Por supuesto, hacer realidad esa descripción es otra cuestión …

Tienes una visión muy extraña de las matemáticas. Es como describir a Estados Unidos como una nación fundada para construir taxis amarillos. Las matemáticas son un lenguaje que se puede usar para hacer lo que dices, pero muy raramente se usa así. Lo que describe está más cerca de la física, donde algunas de las herramientas utilizadas se parecen un poco a lo que dice. Pero esas son solo algunas de las herramientas, y se usan solo cuando parecen dar buenos resultados.

Necesitas aprender mucho más sobre matemáticas.

Es lo mejor que tenemos.

Sugieres que es malo debido a esta idea instantánea. No estoy exactamente seguro de qué nivel de sofisticación te estás quejando.

Primero , de lo que se queja es de una característica. Al menos a grandes escalas, lo que “sucede entre” no importa, y la consistencia es bastante deseable en los modelos de cómo funciona el mundo.

En segundo lugar , nos importa lo que sucede “entre las instantáneas”. La mecánica cuántica se trata de esto. Y encontramos que las cosas suceden “entre las instantáneas” que los modelos clásicos no esperaban.

No, porque a medida que el intervalo se acerca al tiempo de Planck, en el medio se aproxima a cero.

Además, hay buenas razones (como las cuasipartículas) para creer que las matemáticas subyacen a la física, que la física es un fenómeno emergente, no fundamental.