¿La teoría de la relatividad es falsa o verdadera?

En cierto sentido, no existe una teoría física “verdadera”, ya sea relatividad u otra cosa. Solo hay una teoría que [todavía] no se sabe que está equivocada.

Decir que una teoría es “verdadera” es implicar que sabemos con certeza cómo funciona el universo. Pero ese no es el caso. Alguna bomba podría estar a la vuelta de la esquina, lo que socava todo lo que actualmente creemos saber.

Pero todo esto es un punto filosófico. Hemos probado la teoría de la relatividad de muchas maneras, y esas pruebas siempre están en línea con las predicciones. La relatividad nos brinda una muy buena manera de entender el mundo, y tenemos una gran confianza en él. Para fines prácticos , la relatividad es verdadera. Pero está esa nota filosófica que siempre depende de cualquier afirmación que digamos sobre el universo.

Tenga en cuenta, sin embargo, que la relatividad tiene algunas limitaciones reconocidas. Nadie afirma que la relatividad da una gran descripción de la realidad a escalas subatómicas, por ejemplo. Entonces, la relatividad es prácticamente cierta fuera de esas áreas de debilidad reconocida.

Odio ser controvertido. No te gana amigos, pero no puedo creer en la relatividad.

Después de mucho pensar y muchas largas discusiones con físicos y matemáticos, soy de la opinión de que la Teoría de la Relatividad es, en el mejor de los casos, un interesante experimento mental y ejercicio matemático. Me parece que no tiene base en la realidad y no tiene aplicaciones prácticas. Estas son algunas de las razones …

1. Las leyes de la física.

Desde un punto de vista relativista, una nave espacial que acelera lejos de un planeta es indistinguible del planeta que acelera lejos de la nave espacial.

En realidad, se necesita mucha más energía para acelerar un planeta, especialmente cuando todo el resto del universo también está acelerando (en relación con la nave espacial). A menos que prescindamos de la ley de conservación de la energía, debemos aceptar que solo hay un marco de referencia inercial universal.

2. Experimento de pensamiento.

Einstein afirma que. No hay forma de que un pasajero en un cohete que acelera a 32 pies por segundo por segundo determine si está en un cohete acelerado o estacionario en la Tierra. Este no es el caso. Si tuviera que suspender una masa sustancial del “techo” y luego soltarlo mientras estaba parado sobre una balanza, observaría que su peso corporal aumenta mientras la masa cae y luego disminuye brevemente cuando el peso golpea el “piso” si estaba en un cohete. En la Tierra su peso no cambiaría.

3. Observación.

En su libro, titulado “Relatividad”, en el capítulo titulado “Comportamiento de relojes y varillas de medición en un cuerpo giratorio de referencia”, habla de “un disco circular plano, que gira uniformemente en su propio plano sobre su centro”. (como nuestro planeta / sistema solar). Luego (en un experimento imaginario) “coloca uno de los dos relojes construidos de manera idéntica en el centro del disco circular y el otro en el borde del disco”. Al referirse a su propio razonamiento en un capítulo anterior, dice: “sigue que el último reloj va a una velocidad permanentemente más lenta que la del reloj en el centro del disco “.

De esto se deduciría que el sol estaría muchos años por delante de nosotros a tiempo. No hay evidencia observacional de esto ya que observamos eventos en el sol unos ocho minutos después de que ocurran, no varios años después.

En este punto del capítulo, dice: “No deseo profundizar más en esta cuestión”, de lo cual deduzco que realmente era consciente de la naturaleza poco realista de esta proposición.

4. Nueva información

El experimento de Frisch-Smith . Brevemente, este experimento mostró que muchos más muones alcanzan la superficie de la Tierra de lo que la física clásica podría predecir. La explicación dada fue que experimentaron una “dilatación del tiempo” relativista.

Sin embargo, Frisch y Smith afirman claramente que esta interpretación se basa en los supuestos de que, a) la tasa de producción de muones en la atmósfera es constante y, b) que no hay partículas de alta energía, capaces de crear muones, a nivel del suelo .

La mayoría de los muones son creados por protones y desde 1963, cuando se realizó el experimento, hemos aprendido que la incidencia de protones es extremadamente variable y que las tormentas de protones severas (solares) no son infrecuentes en la Tierra. Del mismo modo, tenemos muchos más datos sobre la incidencia de partículas de alta energía a nivel del suelo, que, por sí solas, son suficientes para explicar los resultados.

5. Medición.

Relojes GPS. Se dice ampliamente que los relojes de cesio en órbita funcionan más rápido que relojes similares en la Tierra debido a la dilatación del tiempo relativista.

Los relojes de cesio funcionan excitando una corriente de átomos de cesio por medio de ondas de radio a una frecuencia de 9,192,631,770 ciclos por segundo y contando cuántos de los átomos de cesio se ‘excitan’ en un estado de energía diferente.

Como sabemos que el sol emite ondas de radio en todas las frecuencias y que las frecuencias cercanas a 9.192.631.770 Hz también excitarán algunos átomos de cesio, entonces esperaríamos un exceso de átomos excitados de esta fuente. Además, los relojes GPS son bien conocidos por mostrar sobretensiones ocasionales, lo que hace que funcionen más rápido durante breves intervalos. Dado que la única variable en una órbita geosíncrona es la incidencia de emisiones solares, entonces no necesitamos buscar más explicaciones. La relatividad no puede explicar esta fluctuación.

Vale la pena recordar que la existencia del “éter luminífero”, que se creía que era el medio en el que se propagan las ondas de luz, fue considerada un hecho, no solo por Sócrates y Aristóteles, sino también por Boyle, Huygens, Newton, Fresnel, Maxwell, Lorenz y Einstein (“Según la teoría general de la relatividad, el espacio sin éter es impensable”). Lord Kelvin fue tan lejos como para decir que la existencia del éter era en realidad la única cosa en la ciencia de la que estaban seguros.

El experimento de Michelson-Morley mostró que todos estaban equivocados, lo que demuestra ampliamente la validez de la convicción de Bertrand Russel: “El hecho de que una opinión haya sido ampliamente sostenida no es evidencia de que no sea completamente absurda”.

Nos hemos equivocado antes y, sin duda, nos equivocaremos nuevamente. Mientras tanto, si está planeando una carrera en física, probablemente sea mejor fingir creer lo que le dicen.

Lo creeré cuando alguien construya un dilatador de tiempo relativista para ver el futuro o el pasado.

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Con el fin de dar una respuesta significativa a esta pregunta, necesitamos comprender qué podría significar el término VERDADERO en el contexto de la Física, así como de lo que podría tratarse la FÍSICA en primer lugar: parece haber un desconocimiento general de la necesidad, o más bien una amnesia general, de que la ” física real” debe asumir la existencia autónoma de la materia y de todo lo que se construye sobre ella, independientemente de un observador. Lo que observamos puede ser cierto, pero eso no significa automáticamente que sea real, que tenga una existencia independiente. Por lo tanto, modelos como la Relatividad y la Mecánica Cuántica pueden describir algo que parece ser fiel al observador, pero no necesariamente describen algo que sea real, y si no lo hacen, son “…. cierto, pero no relevante “ . (W.Pauli)

Nadie diría que un arcoíris no es cierto: todos pueden verlo, podemos hacer modelos matemáticos exactos para describirlo y predecirlo, pero no es real: no tiene una existencia autónoma independiente de los observadores, solo existe en relación con el punto focal de sus ojos, no está “allá afuera en alguna parte”, y nadie más ve “su” arco iris.

La frecuencia alterada debido al efecto Doppler parece “verdadera” para el observador, pero no es real, porque depende de una velocidad relativa, que es una relación abstracta. La frecuencia alterada como tal no se realiza en ninguna parte “allá afuera”. (efectos que imitan el efecto Doppler, pero que no surgen del movimiento relativo excluido, por supuesto)

La relatividad y la QM han tomado la postura bastante filosófica de describir la naturaleza puramente como una relación con los observadores, e ignoran o, como en el caso de Heisenberg y la Interpretación de Copenhague, niegan rotundamente la existencia de una realidad física independiente y, por lo tanto, estamos de vuelta en la cueva de Platón: alegoría de la cueva – Wikipedia

El principio más fundamental en cualquier tipo de física, como generalmente se acuerda, es el principio de conservación de la masa / energía. Sin embargo, en relatividad, una nave solitaria en el espacio no podría cumplir este principio, porque no podría afirmar que tiene una velocidad. En relatividad no hay (v), solo a (Δv). Por supuesto, esto no puede ser “física real” porque no permite la conservación de energía / masa mediante la conversión de masa (combustible de cohete) en la energía (cinética) del barco. La relatividad dice, porque los científicos a bordo de esta nave no pueden medir esta energía cinética, no está allí. Pero, por supuesto, está allí, y no es demasiado difícil señalar dónde está: la materia está hecha de átomos y los átomos están hechos de cargas, positivas y negativas, y las cargas monitorean y reaccionan de manera absoluta a cada minuto de aceleración. : los electrones se vuelven más pesados ​​y orbitan más lentamente en un radio mayor (Bohr), emiten a una longitud de onda más larga (deBroglie).

Por lo tanto, el barco enitire se vuelve más pesado y más grande y lee avances de visualización de reloj más lentos, independientemente de las mediciones tomadas por un observador, hasta que alcanza el nivel límite de energía de (c). Pero estas diferencias no aparecen en los números, residen en las unidades. Una bolsa de cinco libras de azúcar a bordo siempre pesará cinco libras, pero las libras cambian, y lo mismo ocurre con las unidades de longitud y tiempo.

Ahora, se toma como un hecho sólido que las leyes mecánicas son independientes de un movimiento incluso de traducción. ¿Pero es? Reclamación de libros de texto:

“Es un hecho comprobado experimentalmente que solo mediante experimentos mecánicos no es posible decidir si el sistema de coordenadas está en reposo o en movimiento uniforme a lo largo de una línea recta”

¿Pero de dónde viene esta certeza? ¿Hasta qué velocidad se han realizado experimentos mecánicos? ¿De dónde viene la justificación para extrapolar a partir de experimentos realizados a una velocidad prácticamente nula y reclamar validez en todo el rango de v = 0 a v = c? El famoso diagrama de Lorentz nos informa que a velocidades de hasta 60,000 km / s difícilmente podríamos detectar una diferencia, y esa es una gran velocidad. Sin embargo, cuando nos acercamos a los 250,000 km / s, las cosas comenzarían a cambiar apreciablemente: por ejemplo, la báscula que no tuvo problemas para pesar la bolsa de 5 libras de azúcar, comenzaría a gemir y finalmente colapsaría bajo la misma 5 libras. Un astronauta necesitaría acumular más y más energía para caminar al mismo ritmo de 5 mph y en cierto punto, cuando el barco está a solo 2 mph por debajo del límite de energía impuesto por (c) no podría caminar a 5 mph a través de la nave, al contrario de lo que afirmaron Galileo y Newton, y lo que Einstein siguió reclamando ……

Pero entonces, Galileo y Newton no tienen la culpa, eran inocentemente ajenos a ese tipo de velocidades, pero Einstein debería haberlo sabido mejor. Y de hecho, al menos en privado, parece que lo hizo, como se expresó en una discusión entre él y Heisenberg:

HEISENBERG: “No se pueden observar las órbitas de electrones dentro del átomo. […] pero como es razonable considerar solo esas cantidades en una teoría que se puede medir, me pareció natural introducirlas solo como entidades, como representantes de electrones órbitas, por así decirlo “.

Einstein: “¿Pero no crees seriamente que solo las cantidades observables deberían considerarse en una teoría física?”

HEISENBERG: “¿Pensé que esta era la idea en la que se basa su teoría de la relatividad?”

Einstein: “Tal vez utilicé este tipo de razonamiento … pero no tiene sentido. […] En realidad, lo contrario es cierto: solo la teoría decide lo que se puede observar”.

(traducido de “Der Teil und das Ganze” por W. Heisenberg)

Entonces, Einstein reconoce claramente que lo que se considera “verdadero” depende de la teoría utilizada, y debido a que la relatividad es una teoría orientada al observador, puede parecerle fiel al observador, pero como el observador mismo, puede ser irrelevante con respecto a la realidad. . Esto se vuelve obvio en las tecnologías en las que esto realmente importa: el GPS utiliza naturalmente (c + v) ≠ (cv) y funciona sobre la base de que la radiación en tránsito no se ve afectada por la gravedad, ¡en la práctica invalida dos piedras angulares de la relatividad! Además, el mapeo del universo se realiza con una corrección llamada aberración estelar, que no sigue la “ley” de simetría de movimiento de la relatividad, lo que invalida una tercera piedra angular de la relatividad.

Las teorías orientadas al observador nunca podrán hacer una declaración sobre una realidad independiente del observador, nunca serán de uso práctico en aplicaciones que traten con esta realidad y, por lo tanto, en ese sentido siempre serán “… verdaderas en el mejor de los casos pero irrelevantes”.

¡No sabemos si ToR es cierto! Hasta hoy creemos que es el mejor modelo para explicar nuestro universo.

“¡Sé que no sé nada!”

Por definición científica, una teoría solo puede ser falsificada. Si eso sucede, debe ampliarse / modificarse o colocarse en el contenedor por completo.

Hasta hoy solo hemos encontrado resultados que respaldan esa teoría. ¡Esos resultados no son prueba de que sea cierto!

Tengo una teoría en mi mente; mi propio Hice un experimento y obtuve datos que respaldan mi teoría. ¿Podría ser que los datos son incorrectos porque cometí un error durante la recopilación de datos? Si los datos son correctos, ¿podría ser que llegué a una interpretación incorrecta? ¿Podría haber otra interpretación?

¡Este principio fundamental de la investigación científica es fundamental! ¡De lo contrario, NUNCA tendrías dudas sobre nada! Dejarías de investigar cuando percibas la teoría como concedida; como un dogma! Al darse cuenta de los errores, ¡la humanidad adquiere nuevos conocimientos!

De lo contrario, la humanidad aún pensaría que la Tierra es el centro del sistema solar. ¡Esto se llamaba teoría geocéntrica! 😉

No hay datos que fallen en GR, si

, donde A es la acción del sistema yh es la constante de Planck. En el dominio de QM no existe una teoría general invariante bajo el sistema de coordenadas espacio-tiempo, pero no hay situaciones prácticas, excepto en las longitudes de Planck

Es imposible con la tecnología actual alcanzar estas escalas para observaciones. Pero obviamente, es necesaria una teoría global de que las distancias estronómicas tienen como límite GR y que a las longitudes molecular y atómica tienen una QM como aproximación. Hay muchas teorías, miles de ellas, generalmente se llaman teorías de cuerdas porque se basan en que las partículas no son puntos sino líneas matemáticas, pero no hay tecnología en este estado del arte para saber si alguna de ellas es la teoría correcta. Pero QM y GR tienen más de 100 años los dos y no hay ningún experimento que contradiga ninguno en su dominio, a pesar de verse desde la lógica fundamental, son contradictorios, esa es la razón porque ambos tienen que ser aproximaciones, y ninguna de ellas es la teoría final, pero, mientras tanto, existe la opción única de resolución de problemas, y las soluciones coinciden con los resultados experimentales en más de 6 o 7 decimales, incluso más. No creo que podamos detectar una falla en ninguno de ellos en un experimento hace mucho, mucho tiempo, tal vez siglos.

¿Qué quiere decir con esto?

Las teorías de la relatividad (hay dos de ellas) son teorías matemáticas con sus propios conjuntos de axiomas definitorios. Cuando se consideran por derecho propio (es decir, independientemente de su utilidad para modelar ciertos aspectos de la naturaleza), son “verdaderas” solo en la medida en que cualquier teoría matemática como la Geometría Euclidiana pueda decirse que es “verdadera”.

Por supuesto, no son solo teorías matemáticas. Son modelos de fenómenos naturales, y en este contexto no podemos realmente preguntar si son verdaderos (ya que no se conoce un método para descubrirlo), sino solo si son buenos modelos de los aspectos de la naturaleza que pretenden explicar. (para lo cual tenemos un método excelente; lo llamamos Método Científico).

Las teorías de la relatividad son excelentes modelos de los aspectos de la naturaleza para los que fueron construidas para describir.

La relatividad especial se verifica rutinariamente para ser precisa en todas las escalas de energía disponibles para nosotros hoy. En regiones del espacio-tiempo desprovistas de gravedad, no existe un mejor modelo de la estructura del espacio-tiempo.

La relatividad general tampoco ha encontrado igual como una descripción del fenómeno de la gravedad desde su propuesta en 1915. Predijo algunos fenómenos bastante extraños (lentes gravitacionales, ondas gravitacionales, agujeros negros), y todo esto ha sido verificado. Es un excelente modelo para fenómenos gravitacionales.

Tenga en cuenta que la validez de una teoría solo puede evaluarse en el contexto de lo que busca describir. La teoría especial de la relatividad es un modelo terrible para la gravedad o para predecir patrones climáticos. Por lo tanto, si se pudiera atribuir algún sentido a la pregunta de si la Relatividad Especial es verdadera, lo máximo que podríamos decir es: la Relatividad Especial es “más verdadera” para la estructura del espacio-tiempo que para la gravedad, o para cualquier otra cosa.

sabemos que eso es cierto porque ha sido probado experimentalmente. los relojes en los sistemas gps en el espacio corren más rápido allí (prueba de relatividad especial y general a medida que el tiempo corre más lento cuando el objeto se mueve, los satélites gps se mueven pero la gravedad ralentiza el tiempo, por lo que hay menos fuerza gravitacional, por lo que los relojes funcionan más rápido y la gravedad gana aquí, así que el efecto neto es que los relojes hacen tictac más rápido.} también el experimento de Eddington de 1919 mostró que la luz se desvía por el campo gravitacional, nuevamente una prueba de la relatividad general.

No hay tal cosa como cierto en la ciencia. La relatividad especial es una teoría. Se propuso hace unos 111 años y desde entonces sus implicaciones se han validado repetidamente. No se ha visto que falle, pero si alguna vez se le ocurre una observación que vaya en contra de ella, entonces eso mismo lo descartamos y nos embarcamos en nuestra búsqueda de una mejor.

Si te refieres a la relatividad especial, estoy seguro de que lo es. Las ecuaciones de Einstein sentaron las bases para las ecuaciones del campo escalar que condujeron a los cálculos de la teoría de cuerdas. Y, la teoría de cuerdas ha sido “elaborada” sobre seis formas diferentes.

Es lo mejor que tenemos, hace el trabajo bastante bien y coincide con una amplia gama de observaciones, sin embargo, cuando se trata de algunos extremos (por ejemplo, agujeros negros), me parece un poco insatisfactorio (es decir, probablemente falso). Pero, la peor parte son las interpretaciones erróneas de la relatividad especial y general (bastante similar a la mecánica cuántica y sus interpretaciones).

Es cierto, por lo que podemos decir.

(No existe una teoría “verdadera”; solo aquellas que aún no han sido refutadas).