¿Por qué la gravedad sigue siendo técnicamente solo una teoría?

¿Por qué la gravedad sigue siendo técnicamente solo una teoría?

La afirmación de “solo una teoría” se basa en la idea errónea de que las teorías científicas podrían ser probadas, lo que no pueden.

Lo que la ciencia básicamente hace es crear modelos de realidad y realizar experimentos que probarían que el modelo está equivocado si fallaran. Si los experimentos tienen éxito, no sabemos si nuestro modelo es correcto o si simplemente no hemos llevado a cabo el experimento que todavía fallaría. Por lo tanto, nuestros modelos podrían ser correctos pero no podemos saber si lo son.

Por lo tanto, la afirmación “Es solo una teoría” no muestra más que analfabetismo científico. La calidad de una teoría científica no puede determinarse por el hecho de que no está probada porque todas las teorías científicas no lo están.

Básicamente, hay cuatro tipos diferentes de afirmaciones desde una perspectiva científica:

  1. Reclamos no falsificables
    No se conocen experimentos que demuestren que la teoría está equivocada. Esto, por ejemplo, contiene todas las afirmaciones sobrenaturales, incluidas las de Dios. La ciencia no se molesta con este tipo de afirmaciones.
  2. Reclamos falsificados
    Reclamaciones que se han demostrado equivocadas en experimentos. Estas afirmaciones generalmente se descartan o cambian para considerar los resultados de los experimentos. La ley de gravitación universal de Newton, por ejemplo, cae en esa categoría. Se pensó que era correcto durante siglos hasta que Einstein demostró que no es universal sino que falla bajo ciertas circunstancias.
  3. Reclamos falsificables pero no confirmados
    Afirmaciones que teóricamente podrían demostrarse erróneas mediante un experimento, pero aún no hemos realizado dicho experimento, por ejemplo, porque todavía no tenemos la tecnología para hacerlo. La existencia del Bosón de Higgs cayó en esa categoría hasta que pudimos construir el LHC para llevar a cabo los experimentos propuestos para falsificarlo, pero luego lo confirmó.
  4. Reclamos falsificables y confirmados
    Reclamaciones que podrían demostrarse erróneas mediante experimentos, pero hasta ahora solo se han confirmado. Cuanto más a menudo tratemos de falsificar el reclamo pero terminemos de confirmarlo, más razonablemente podemos estar seguros de que nos acercamos bastante a la verdad. La teoría de la relatividad, por ejemplo, cae en esa categoría. Estas teorías a menudo se tratan como si se demostrara que son correctas, pero no lo son. Simplemente han sido confirmados una y otra y otra vez.

La afirmación “la gravedad es técnicamente solo una teoría” varía de completamente errónea a completamente obvia dependiendo de lo que quiere decir con las palabras “gravedad” y “teoría”. Esto se debe a que esas palabras (como la mayoría de las palabras) tienen múltiples significados, y esos significados pueden ser particularmente diferentes en el habla cotidiana en comparación con la jerga técnica.

En primer lugar, como muchos otros han dicho, la gravedad es un fenómeno, no una teoría. Hay varias teorías diferentes que describen este fenómeno. Es difícil dudar de que el fenómeno en sí exista, excepto, por supuesto, si está dispuesto a creer que todo es solo un sueño o que estamos viviendo en una simulación.

En segundo lugar, “teoría” tiene varios significados diferentes. En palabras comunes, una “teoría” es poco más que una corazonada. Es solo una explicación que se le ocurrió al pensarlo durante 5 minutos. Eso es muy diferente de lo que la palabra “teoría” tiende a significar cuando la usan los científicos.

Por lo general, los científicos solo llaman a algo “teoría” si es un marco preciso para comprender una gran cantidad de hechos, y esto generalmente solo después de que ese marco ha sido probado a fondo. Entonces decir “solo una teoría” es efectivamente un oxímoron: en ciencia, una teoría es prácticamente el punto más alto para que una idea alcance.

Curiosamente, al menos en física de partículas, el término “teoría” ha adquirido un tercer significado, como una descripción matemática muy precisa de un sistema que puede o no existir en la realidad. Entonces, la gente, por ejemplo, habla de la teoría de Yang-Mills supersimétrica [matemática] \ matemática N = 4 [/ matemática], aunque no existe una verificación experimental de que exista la supersimetría o la simetría conforme, y mucho menos describirse de esa manera en particular. Esto no se debe a que los físicos estén locos o estúpidos; es porque usan el término con un significado diferente, y este significado es claro por el contexto.

Entonces, al igual que cuando hablas de un orgullo de leones o un asesinato de cuervos, no los confundes con el orgullo de una persona o su muerte violenta, ¡asegúrate de no confundir un significado de la palabra “teoría” con otro!

Ahora, dije que la afirmación “la gravedad es técnicamente solo una teoría” puede variar de incorrecta a trivial, dependiendo de lo que entiendas por las palabras. ¿Como es eso? En primer lugar, si por gravedad te refieres al fenómeno, entonces no es una teoría en absoluto. Si, en cambio, quieres decir una teoría específica, como la teoría de la gravedad de Newton o la teoría de la relatividad general de Einstein, entonces depende de lo que entiendas por “teoría”. Si te refieres a la noción laica de una “teoría”, entonces la afirmación es absolutamente falsa: hay un gran número de experimentos que muestran que cada una de esas teorías es buena dentro de su rango de aplicabilidad. Ambos definitivamente son mucho más que “solo una teoría”. (Si está confundido acerca de la afirmación de que ambas teorías son buenas, vea The Relativity of Wrong de Isaac Asimov).

Si, en cambio, te refieres a “teoría” en el sentido científico, entonces, por supuesto, cualquier modelo de gravedad es “simplemente” una teoría: dado que dicho modelo hace afirmaciones sobre cómo funciona, funciona y funcionará la gravedad en todas partes del universo y para todos tiempo, es obvio que nunca podemos probarlo completamente. Por lo que sabemos, la gravedad podría funcionar de manera diferente a partir de mañana. Entonces, en este sentido, el reclamo es trivial.

No estoy de acuerdo con Anónimo aquí.

Hipótesis, teoría y derecho no son unidades colectivas de conocimiento. Es decir, una teoría no está hecha solo de leyes o hipótesis. Estos términos también significan el grado de rigor o validez empírica / teórica que posee una idea.

  • Hipótesis: una hipótesis es una suposición educada que se hace para explicar cierto fenómeno físico. Es inherentemente falsificable cuando uno comienza a acumular evidencias que refutan o justifican la hipótesis. Como ejemplo, pensar que la gravitación es básicamente una atmósfera que nos empuja hacia abajo es una hipótesis. Parece correcto en nuestra situación. Pero cuando uno cuestiona qué es lo que mantiene la atmósfera en el planeta, etc., se desmorona.
  • Ley: una ley es de naturaleza más empírica y es una explicación de una observación. No es una explicación de por qué funcionan las cosas, sino más bien una representación de la forma en que parecen funcionar. La ley de gravitación de Newton era solo eso. Se derivó de las leyes de movimientos planetarios de Johannes Kepler que a su vez eran representaciones de sus observaciones meticulosas (y las de Tycho Brahe) de los planetas y sus movimientos alrededor del sol. Ninguno de esos conjuntos de leyes explicaba por qué la gravitación funcionaba como lo hacía. Eran intentos de encontrar un patrón matemático en los datos o de encontrar una curva coincidente para el gráfico de datos. Como representaciones de fenómenos naturales, las leyes pueden estar equivocadas. Sin embargo, si uno piensa en las leyes como “leyes de la naturaleza”, como el hecho de que la tierra se mueve alrededor del sol, que a su vez se mueve alrededor del centro galáctico, se convierten en hechos.
  • Teoría: una teoría es una construcción elaborada de ideas que se contrata para explicar observaciones, cómo ocurren y por qué suceden. Sus raíces están en una hipótesis que luego se compara con las observaciones y se prueba su rigor, se modifica, se refina y se moldea en una construcción formal. Una vez que un conjunto de hipótesis explica la mayoría de las observaciones conocidas, se puede llamar con seguridad una teoría y luego se puede extrapolar para predecir. La predicción es crítica para una teoría, como lo es la falsabilidad. Una teoría debe poder predecir resultados comprobables experimentalmente cuando se le proporcionan variables de entrada. Esto ha preocupado a los teóricos de cuerdas por un tiempo ya que la teoría de cuerdas proporcionó pocas o ninguna predicciones verificables. Para la gravitación, la Relatividad general es una teoría que trata de explicar cómo surge y funciona la gravitación.

Conclusión: la gravitación es un hecho conocido o una ley de la naturaleza, por mucho que este iPad en el que estoy escribiendo sea sólido o que los pájaros vuelen. Los intentos de explicar su dinámica, como la relatividad general, la gravedad cuántica de bucles, la teoría de cuerdas, etc. son teorías.

La gravedad es un fenómeno, o un hecho físicamente observable. Si la forma en que lo describe es una ley o una teoría es una decisión arbitraria dependiendo de cómo defina qué significan los términos ley y teoría.

Una ley tiende a ser algo que SIEMPRE se aplica, sin excepciones. El único problema con esto es que si surge algo donde hay excepciones, tendemos a insertar otro término para que la relación se mantenga. Tomar la ley de conservación de la energía. Podemos usarlo de manera muy efectiva para calcular todo tipo de cosas, por lo que estamos seguros de que se mantiene, pero ¿alguna vez has OBSERVADO energía potencial? ¿Dónde está? ¿Cómo lo mides, aparte de indirectamente observando los efectos que asumes? Aristóteles no sabía nada acerca de la energía potencial, por lo que cuando lanzó una piedra al aire, argumentó que la energía surgió, desapareció (se detuvo en la parte superior) volvió a sonar y luego falleció cuando golpeó el suelo. “Sabemos” que cuando toca el suelo, la energía se convierte en calor, pero las cantidades son tan pequeñas que Aristóteles no tuvo forma de detectar ese calor.

Del mismo modo, no hay excepciones a la gravedad. Bueno, en realidad hay, en una escala galáctica, por lo que “inventamos” materia oscura, y ahora las ecuaciones de gravedad se mantienen, pero esto es esencialmente una cuestión de fe, al menos por el momento. No tenemos evidencia alguna de materia oscura, aparte de la gravedad inexplicable; efectos, pero estos solo son inexplicables si la gravedad sigue la ley que hemos escrito. Personalmente, creo en la materia oscura, pero ves el problema.

Como otros han señalado, la ley se relaciona con observaciones, no explicaciones, y eso requiere una teoría. Queda por ver si nuestra teoría es correcta.

Porque una teoría es algo que (nunca) se ha demostrado que está equivocado (todavía).

Parece que está cayendo en el hecho de que el lenguaje común utiliza la palabra “teoría” no muy diferente a la palabra “adivinar” o “corazonada”.

En ciencia, no queremos decir eso.

En ciencia, una teoría es el pináculo del conocimiento humano en un área. En ciencia, no damos por sentado que todo lo que sabemos ahora será cierto para siempre.

Por ejemplo, en 50,000 años, la gravedad podría desaparecer, y luego reaparecer 150,000 años después de eso, y luego desaparecer nuevamente …

Desde nuestro punto de vista actual, no tenemos evidencia de que la gravedad alguna vez cambie, pero eso no significa que no lo hará . La ciencia es el arte de refinar lo que ya sabes.

Por lo tanto, las leyes de la gravitación siguen siendo una teoría, ya que aún no hemos logrado demostrar que están equivocadas , pero como científicos, es nuestro deber seguir comprobando de manera nueva e inventiva que lo que creemos que sabemos no está realmente mal.

En ciencia, una teoría es un marco explicativo reductivo, posiblemente mecanicista, para una clase de fenómenos. ¡Esto es realmente un gran reconocimiento!

Esto no debe confundirse con los fenómenos mismos.

Entonces, en el caso de la gravedad, tenemos al menos dos modelos: la gravedad newtoniana, donde la fuerza entre dos cuerpos es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos; y la relatividad general de Einstein, que explica la gravedad a través de la geometría, y se aproxima al modelo newtoniano en el caso de baja intensidad de campo, baja energía y bajas velocidades relativas.

Ambos son reductivos, ya que explican una gran variedad de fenómenos observados a través de mecanismos comparativamente simples y muy generales (por lo tanto, con amplia aplicabilidad). Ambas teorías han permitido predicciones exitosas de cosas previamente no observadas (por ejemplo, la teoría de la gravitación newtoniana se usó para predecir la existencia y ubicación de Neptuno antes de su descubrimiento por telescopio, y GR ha predicho una serie de fenómenos más exóticos como la lente gravitacional).

Entonces, la teoría explica a través de un modelo (o para algunas teorías una colección de modelos) cosas que hemos visto o esperamos ver, a pesar de que la existencia de un fenómeno “base” puede considerarse un hecho.

Un caso similar es el de la evolución biológica: observamos que la evolución ocurre, y tenemos una síntesis de modelos que colectivamente se convierten en la teoría que describe y explica lo que vemos de manera mecanicista.

La “teoría” es el estado más alto que un marco coherente que describe un conjunto de fenómenos relacionados puede alcanzar en la ciencia. “Hecho” está reservado para puntos de datos fácilmente observables. La “ley” es una relación empírica simple (por ejemplo, la ley de Ohm, la ley del movimiento de Newton), inferior al “orden jerárquico científico” que la teoría (aunque pueden ser extremadamente poderosas y útiles, como la mencionada Newton). A veces llamamos a las leyes “principios”, como una especie de cobertura: no estamos seguros de que se mantengan en todas las circunstancias (la conservación de la energía a menudo se llama “principio” en lugar de “ley”, aunque es similar en cuanto a cuán fundamental, obvio y no derivable de “primeros principios” es a las leyes de Newton). La “hipótesis” es un intento de una teoría, un primer paso, quizás no describe (todavía, según espera el autor) con precisión todo el comportamiento del sistema que intenta abarcar, quizás no sea lo suficientemente estricto o lo suficientemente general como para hacer predicciones que podría ser revisado Quizás crezca; si no, será olvidado.

Entonces, el fenómeno de la gravedad es un hecho. Cuando lo cuantificamos como lo hizo Newton, en realidad es más una ley que una teoría (es demasiado simple para merecer esa etiqueta exaltada). La relatividad general, OTOH, la mejor teoría de la gravedad que tenemos, ciertamente es una teoría.

Parece estar confundido en cuanto al significado de la palabra teoría como se usa en la ciencia. A diferencia del uso coloquial de la palabra, lo que significa una suposición, en ciencia la teoría de la palabra significa que una hipótesis ha sido extremadamente bien examinada. Se han realizado grandes esfuerzos para intentar falsificar la hipótesis y se le ha realizado una extensa revisión por pares. Se han diseñado y realizado experimentos, se han hecho predicciones sobre la base de la hipótesis y se han realizado mediciones. En otras palabras, la hipótesis se ha probado muy bien contra la realidad y se encontró que la hipótesis se ajusta a la realidad dentro de límites de error aceptables.

Llamar a una hipótesis una teoría científica es un gran elogio y significa que es la mejor comprensión actual de algún fenómeno. En su ejemplo, la gravedad es un fenómeno físico, un hecho físico, algo que sucede en la realidad. Se explica por (al menos) dos teorías diferentes, la Teoría de la gravitación de Newton y la Teoría general de la relatividad de Einstein. En el dominio de baja energía y baja gravedad, estas teorías predicen las mismas cosas, sin embargo, en el dominio de alta energía, alta gravedad, estas teorías predicen resultados diferentes, y resulta que la Relatividad General explica mejor la realidad observada. La razón para mantener ambas teorías es que la teoría de Newton es matemáticamente más simple de trabajar y ofrece resultados aceptables en un gran dominio de aplicación, como nuestra vida cotidiana, donde las velocidades (= energía) y la gravedad son bajas. Sin embargo, los satélites GPS deben usar la teoría de la relatividad, porque se necesita una precisión adicional para que el sistema funcione.

¿Por qué la gravedad es “solo” una teoría? Porque eso es todo lo que tenemos en ciencia … teorías.

Pero no confunda la teoría con la especulación. Una teoría científica es un marco lógico autoconsistente de principios y deducciones que conducen a predicciones comprobables .

Nuestra teoría clásica de la gravedad (debido a Einstein, que se reproduce en el límite del campo débil de la teoría anterior de Newton) tiene muchas predicciones comprobables, algunas de las cuales han sido verificadas con una precisión extraordinaria. Por ejemplo, utilizamos la teoría de la gravedad para predecir el movimiento de los cuerpos del sistema solar y las naves espaciales con una precisión que prueba los límites computacionales de coma flotante de los procesadores de computadoras de escritorio comunes.

A partir de estas pruebas, sabemos que a pesar de que hay algunas grietas en la armadura de la teoría (no es una teoría cuántica, y sus predicciones no se concilian fácilmente con las observaciones en escalas galácticas y cosmológicas), la teoría está muy bien probada contra las observaciones en escalas que varían desde el laboratorio hasta grandes cúmulos estelares, en más de 20 órdenes de magnitud.

Pero todavía es “solo” una teoría. Y siempre será “solo” una teoría. Así como nuestro conocimiento de física de partículas, termodinámica, química, biología, etc. Estas son todas las teorías “únicas”: sujetas a pruebas, sujetas a posible falsificación. Confiamos en estas teorías no porque provengan de una autoridad temporal o divina, sino porque han sido probadas muchas, muchas, muchas veces y fueron validadas a través de la observación; Sin embargo, al mismo tiempo, la ciencia progresa revisando, incluso reemplazando viejas teorías por otras nuevas y mejores que ofrecen un mejor acuerdo con la naturaleza. Las teorías no son cosas sagradas … si sus predicciones se prueban falsas, se descartan. Si quieres absoluta y certeza, la ciencia es el lugar equivocado para buscar.

No existe una regla estricta, pero generalmente los científicos usan la “ley” para describir cosas específicas, como una sola ecuación, y la “teoría” para describir marcos integrales. Las palabras describen el tipo de conocimiento, no lo seguro que es.

Por ejemplo, podría hacer referencia a la “teoría de la gravedad de Newton”, que se refiere a la forma en que entendemos la gravedad newtoniana. Las reglas de fuerza, masa y aceleración, la idea del potencial gravitacional, el teorema de la concha, el resultado de que el problema de los dos cuerpos se resuelve mediante secciones cónicas, y la naturaleza caótica de la mecánica celeste serían aspectos de esta teoría.

Por otro lado, podrías hablar sobre la “ley de gravedad de Newton”, o la ley gravitacional universal. Esa es la relación específica

[math] \ mathbf {F} = \ frac {-G m_1 m_2} {r ^ 3} \ mathbf {r} [/ math]

que explica cuáles son exactamente las fuerzas de la gravedad.

Como otro ejemplo, en termodinámica tenemos la ley de Boyle, la ley cero, primera, segunda y tercera de la termodinámica, la ley de Fick, la ley de Henry, la ley del gas ideal, etc., cada una de las cuales describe algo en particular, como la relación entre presión y volumen de un gas a temperatura fija. En conjunto, estas leyes y nuestra comprensión y aplicación de ellas se combinan para formar la teoría clásica de la termodinámica.

Las palabras “ley” y “teoría” describen el tipo de entidad que estamos discutiendo. A medida que los científicos usan los términos, no dicen nada sobre la validez de las ideas que defienden. La ley de gravedad de Newton sigue siendo una ley, a pesar de que fue reemplazada hace un siglo. Es solo una ley que no es exactamente cierta. La vieja teoría de que los átomos son nudos topológicamente diferentes en el éter sigue siendo una teoría. Es solo una teoría que está mal.

No hablo por todos los científicos, pero al menos esto es lo que quiero decir cuando uso las palabras “ley” y “teoría”.

Entonces, ¿cuál es la gravedad? Tampoco: la gravedad en sí misma es un fenómeno (o, como dice Eric Pepke, un hecho). Es algo que sucede en el mundo real. Tenemos una muy buena teoría que describe con precisión la gravedad en la mayoría de las escalas, y esa es la teoría de la relatividad general. Esa teoría tiene leyes, por ejemplo, las ecuaciones de Einstein son leyes que relacionan la curvatura del espacio-tiempo con el tensor de energía de estrés. (Las ecuaciones de Einstein no siempre reciben el nombre de “ley”, pero son esencialmente las mismas que otras cosas que se llaman leyes. En última instancia, el uso de etiquetas es un poco idiosincrásico).

La teoría de la relatividad general no está completa. Tanto la expansión acelerada del universo como el reino de lo cuántico proporcionan desafíos para la relatividad general. Pero en los dominios que hemos podido probar, hemos encontrado consistentemente que la relatividad general es una teoría extremadamente buena. Es lo mejor que tenemos, y estamos tratando de hacerlo aún mejor.

Nota : No estoy seguro de qué objeta Amit Jain en mi respuesta. Ciertamente no señaló ninguna declaración específica que hice que estaba mal. Contrariamente a lo que afirma, la simple declaración de un hecho no es lo que generalmente se entiende por “ley de la naturaleza” – ver http://en.wikipedia.org/wiki/Phy

Amit está confundido acerca de lo que hace la física. Afirma que la relatividad general “trata de explicar cómo surge y funciona la gravitación”, y que esto es fundamentalmente diferente de alguna manera a la ley gravitacional de Newton que no explicaba “por qué la gravitación funcionó de la manera que lo hizo”.

No dice lo que quiere decir con esto, pero por lo que puedo decir, las declaraciones simplemente no tienen sentido. No está claro qué se entiende incluso por “por qué” la gravedad funciona de cierta manera. Tenemos una teoría que lo describe, igual que cualquier otra cosa en física. Eso es todo.

Si estamos siendo realmente técnicos, la gravedad es un fenómeno. Es el nombre que le damos al fenómeno que incluye, entre otras cosas, cosas que caen al suelo cuando dejamos caer las cosas.

Una primera teoría de la gravedad fue dada por Aristóteles. Él postuló que todas las cosas están hechas de tierra, aire, fuego y agua. Además, postuló que todas las cosas se mueven hacia su Lugar Natural: para la Tierra y el Agua, ese Lugar Natural estaba en el centro del universo. (Era un universo geocéntrico, por supuesto).

Aunque la teoría de Aristóteles tenía la ventaja de la simplicidad, no tenía muy buen poder predictivo. Con el tiempo, se hicieron mejoras.

La teoría de la gravedad de Newton era mejor. Newton postuló que todas las cosas con masa se atraen entre sí con una fuerza dada por una fórmula específica. (¡Una fórmula comprobable, nada menos!) Esa teoría dominó durante los siguientes trescientos años más o menos.

Es importante señalar, por cierto, que el dominio de la teoría de Newton no fue por reverencia a Newton, o que era elegante, o que tenía un muy buen publicista. La teoría dominaba porque explicaba mejor todos los datos disponibles.

Finalmente, algunas grietas comenzaron a mostrarse. Por ejemplo, había un pequeño problema con la órbita de Mercurio, y no se estaba comportando como la teoría de la gravedad de Newton decía que debería. ¡La trama se complica!

Einstein y compañía entraron, con la Teoría General de la Relatividad, y explicaron el negocio de Mercurio mejor que Newton. Por lo tanto, teníamos un nuevo campeón reinante para una teoría gravitacional: la relatividad general. Pero la relatividad general también tiene algunas grietas. Es pésimo incorporar efectos cuánticos, efectos que ya conocemos por observaciones.

Así que seguimos buscando nuevas teorías de la gravedad. Teoría de cuerdas, gravedad cuántica de bucles y otras cosas exóticas. La relatividad general sigue desempeñando un papel destacado en nuestras muchas teorías de la gravedad: sigue siendo lo mejor que tenemos para explicar cosas a gran escala como estrellas y galaxias. Pero cuando se trata de cosas a pequeña escala, la Relatividad General es solo el último puesto avanzado en el camino hacia la frontera.

Pero sí, técnicamente todas estas son teorías “justas”.

¿Por qué la gravedad sigue siendo técnicamente solo una teoría?

Probablemente porque está usando la palabra “teoría” en el sentido laico, que significa “hipótesis”. En ciencia, una teoría es una colección de principios, creídos o afirmados para gobernar cómo funciona algún aspecto de la naturaleza. Las teorías se construyen a partir de observaciones (hechos) e hipótesis (ideas que necesitan ser probadas). Una teoría científica solo se puede crear para explicar algo que se sabe que existe, por lo que no existe una teoría científica de Papá Noel, Psiónica, Adivinación o Creación. Las personas pueden RECLAMAR para tener teorías sobre tales cosas, pero hasta que se demuestre que existen, no hay nada que explicar.

Hay varias teorías de la gravitación, ninguna de las cuales es muy bien apoyada. Sabemos que la gravedad existe, y también estamos trabajando en teorías para explicar cómo funciona. Actualmente no sabemos si alguna de esas teorías resistirá la prueba del tiempo.

Hay que diferenciar entre la gravedad y las teorías gravitacionales

La gravedad es un hecho. Caída y objetos se cae. Salta desde la ventana en la que pisas el pavimento de abajo.

Sin embargo, ¿cómo explicar la gravedad? Ahí es donde surge la teoría . La teoría más aceptada en estos días es la Relatividad General de Einstein.

Ahora una nota sobre la palabra “teoría”. Algunas personas piensan que significa “especulación” o “hipótesis sin prueba”, pero ese no es el caso.

Una especulación es una suposición (semi) educada que no se incluye formalmente en un modelo

Una hipótesis es más rigurosa, matemáticamente también si es posible, pero aún necesita pruebas.

Cuando se prueba una hipótesis y concuerda bien con el experimento, se convierte en una teoría.

Entonces, una teoría es algo que se corresponde bien con los resultados experimentales.

Ahora, ¿por qué es una teoría y no un hecho o una ley? Debido a que nunca sabemos si los nuevos experimentos podrían estar en desacuerdo con la teoría, por lo tanto, será necesario cambiar y, a veces, porque la teoría no explica algunos fenómenos, por lo tanto, requiere completarse.

11) La geometría de las partículas espaciales (SP) y la creación de la fuerza gravitacional.

¿Cómo explicamos la gravedad en los niveles micro y macro?

La búsqueda de una explicación del significado de la gravedad aún está en curso. Newton lo describió como una atracción gravitacional entre dos objetos en relación directa con su masa y en relación inversa a la distancia cuadrada entre ellos. Este tirón gravitacional se mide en términos del peso de los objetos. Un astronauta en el espacio no tendrá peso mientras que su masa sea la misma que en la tierra. Einstein, por otro lado, definió la gravedad como resultado de la distorsión en la curvatura del tejido del espacio-tiempo de acuerdo con su teoría general de la relatividad. Aún más recientes teorías de la gravedad explican el fenómeno en términos de partículas y ondas. La teoría de cuerdas establece que las partículas llamadas “gravitones” (nunca se han observado) hacen que los objetos se atraigan entre sí de forma similar al papel que juegan los fotones virtuales. Otras teorías hablan de la existencia de ondas gravitacionales generadas cuando un objeto es acelerado por una fuerza externa. De hecho, son ondas en la curvatura del espacio-tiempo generado debido a ciertas interacciones gravitacionales y se propagan como ondas hacia el exterior desde su fuente a la velocidad de la luz. La Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales especula que las ondas gravitacionales transportan energía como radiación gravitacional, una forma de energía radiante similar a la radiación electromagnética. La existencia de ondas gravitacionales se confirmó en 2016.

La teoría de la gravedad cuántica de bucles combina la mecánica cuántica y la relatividad general. Es una teoría de unidades discretas cuantizadas de espacio-tiempo porque, según la relatividad general, la gravedad es una manifestación de la geometría del espacio-tiempo. Es el principal competidor de la teoría de cuerdas. El resultado principal de la teoría es una imagen física del espacio granular. La granularidad es una consecuencia directa de la cuantización. Aquí, es el espacio en sí lo que es discreto. En otras palabras, hay una distancia mínima posible para recorrerlo. Más precisamente, el espacio puede verse como una tela extremadamente fina o una red “tejida” de bucles finitos. Estas redes de bucles se denominan redes de espín. La evolución de una red de rotación a lo largo del tiempo se denomina espuma de rotación. El tamaño previsto de esta estructura es la longitud de Planck, que es aproximadamente de 10 a 35 metros. Según la teoría, la distancia a escalas más pequeñas que la escala de Planck no tiene sentido. Por lo tanto, la Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales predice que no solo la materia, sino el espacio en sí, tiene una estructura atómica.

Por lo tanto, es seguro decir que nuestros experimentos de pensamiento sobre la existencia de SP están en línea con muchos aspectos de la gravedad cuántica de bucles. Refiriéndonos a la literatura anterior, podemos especular que la gravedad en el nivel micro no es más que la manifestación de la flexión y torsión de las partículas espaciales a medida que interactúan con las partículas de Fermion, en particular los Quarks debido a sus cargas no enteras. Como cada Quark tiene un total de seis hilanderos hechos de cargas positivas y negativas, sus 6 combinaciones y permutaciones diferentes (dentro del núcleo de cada Quark) son responsables de la creación del confinamiento de fuerza fuerte. La creación del confinamiento proporcionó la respuesta a las 6 dimensiones teóricas predichas por la teoría de la Cadena (M). A medida que se crean estas micro dimensiones, la contracción y la distorsión en la geometría hexagonal de las partículas espaciales se manifiestan como el cambio en la curvatura de la estructura del espacio a nivel subatómico, por lo tanto, la gravedad.

Usando esta línea de pensamiento, podemos concluir que la gravedad en el nivel macro no es más que la contracción acumulada y las distorsiones en la curvatura del tejido del espacio afectado por los átomos totales que componen la masa del objeto en cuestión. Esto es lo que hace que la gravedad entre dos objetos sea proporcional a su masa y en relación inversa con la distancia cuadrada entre ellos.

Hemos visto que todos los asuntos no son más que una manifestación de la excitación total de los campos de energía que impregnan a lo largo del espacio-tiempo generado por las interacciones de las partículas de Fermion que forman los objetos con el SP relevante. Estas excitaciones del campo de energía son responsables de la creación de masa y también responsables de la curvatura del espacio-tiempo. Esta curvatura / distorsión se conoce como el campo gravitacional de masa. Entonces, las atracciones gravitacionales entre dos objetos existen cada vez que sus campos gravitacionales interactúan entre sí. Esta interacción lleva a que parte de la energía que forma los campos de excitación de las masas relevantes fluya entre ellas. Esta energía que fluye es lo que se denomina gravitones. Es responsable de las atracciones gravitacionales entre los objetos de la misma manera que los fotones virtuales son responsables de las atracciones magnéticas. En cuanto a la creación de ondas gravitacionales, el movimiento de objetos masivos a una velocidad muy alta conduce a perturbaciones medibles en la estructura del espacio, ya que algunos SP vuelven a su geometría hexagonal, mientras que otros asumen el estado excitado requerido para la manifestación continua de la masa en movimiento Especulamos que la gravedad es la más débil de las 4 fuerzas debido a la ausencia de cualquier papel desempeñado por los hilanderos.

Si la gravedad está asociada con la existencia misma de átomos, es decir, la creación de la masa y el volumen observables, entonces es impensable neutralizar la gravedad. Sin gravedad, el polvo cósmico no se habría reunido para formar estrellas y planetas. Sin embargo, una pregunta sigue siendo válida. Si la gravedad es el resultado de la contracción / distorsión en la estructura del espacio, y si la atracción gravitacional es el flujo de gravitón, entonces es posible crear algún mecanismo para bloquear el movimiento del gravitón o neutralizar las distorsiones en la curvatura de la curva. tejido del espacio

Cuando escucho que “ley” solía describir un fenómeno, me parece que algo sucede una y otra vez, así que lo hemos llamado ley, pero no tenemos ninguna explicación. Alguien que no conoce ninguna ciencia todavía sabe que es una ley que cuando se cae una piedra, se cae. Incluso podrían realizar algunos experimentos para cuantificar cómo cae. Podrían, por ejemplo, determinar que la distancia que cae es proporcional al cuadrado del tiempo que ha estado cayendo. Eso podría llamarse una ley.

Una teoría, por otro lado, hace más. Una teoría tiene algunas suposiciones establecidas, que podríamos llamar axiomas, que son relativamente simples de enunciar. Luego, con el uso de la lógica y las matemáticas, usted determina deductivamente lo que implican esos axiomas, y algunas de esas implicaciones son bastante complicadas.

Por ejemplo, Newton propuso una teoría que involucraba movimiento y fuerza, y postuló que hay una fuerza atractiva entre dos objetos, y que la fuerza es proporcional a cada una de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. No es sorprendente que pueda obtener el último resultado mencionado en el primer párrafo de esta teoría, pero es sorprendente que también se explique el movimiento elíptico de los planetas. Newton logró explicar tanto los resultados de Galileo sobre la caída de cuerpos en la Tierra como la teoría de Kepler de los movimientos planetarios.

Una teoría es mejor que una ley simple, ya que explica no solo una ley, sino que puede usarse para hacer mucho más. La teoría de Newton se puede usar para explicar todo tipo de movimientos que involucran fuerzas dispares, y se usa en el diseño de todo tipo de proyectos de ingeniería.

La atracción de las masas entre sí es un fenómeno físico. Newton lo llamó gravedad. Derivó una fórmula para calcular la atracción entre masas que entonces y ahora se conoce como “Ley de la gravedad de Newton”. No dice por qué ocurre la atracción, pero proporciona una fórmula simple para calcular la fuerza en términos de producto de las dos masas dividido por la distancia entre sus centros. Para objetos esféricos uniformes que tienen masas en el rango de estrellas, lunas y planetas, proporciona resultados precisos.

A medida que se aprendía más sobre el universo, se hizo evidente que se requerirían modificaciones de la “Ley de la gravedad de Newton”. Esas masas exhibieron una mayor resistencia a la aceleración cuando se movían a altas velocidades relativas, y la influencia de la gravedad sobre la velocidad del paso del tiempo, ambas debían tenerse en cuenta en algún lugar de la formulación. El tipo que primero llamó la atención de la comunidad científica sobre estas propiedades peculiares del espacio y el tiempo es, por supuesto, el mismo hombre que se dedicó a desarrollar la ecuación que permitiría tener en cuenta estos y otros efectos no lineales.

En contraste con la deferencia otorgada a la fórmula de Newton como “La ley de la gravedad”, el formalismo de Einstein se conoce como una “Teoría de la gravedad”. La Relatividad general ofreció una explicación del movimiento observado de las masas como ” curvatura espacial inducida por la masa”. “Si se demostrara que es un efecto físico, algún día podría promoverse a una” Ley de interacción espacio-masa “. Pero el concepto de curvatura espacial es difícil de visualizar y se ha aprendido mucho sobre la dinámica del espacio desde el descubrimiento de expansión Que las ecuaciones de gravedad de Einstein (las destiladas de la Relatividad general) puedan derivarse solo de consideraciones energéticas, parecería poner en duda la hipótesis de curvatura estática introducida por Einstein. Bien puede ser que el espacio dinámico se modifique por la masa, lo que provoca los caminos observados de las masas orbitales. Cualquiera sea el caso, no importa cuán exitosas sean las predicciones, la relatividad general siempre se llamará una teoría en lugar de una ley … la gravedad es un fenómeno aún no entendido en el sentido simple de una fórmula plug and play.

La gravedad es de hecho una teoría. La solidez de una teoría descansa es su poder predictivo y, como otros usuarios pueden señalar, podemos predecir cualquier número de resultados experimentales utilizando la teoría de la gravedad, por lo que generalmente no la consideramos como una teoría.

Lo que me parece interesante es imaginar la gravedad como el resultado de una operación estocástica similar a la difusión pero con la densidad como mecanismo impulsor que hace que los objetos de diferente densidad “graviten” entre sí. En esta línea de pensamiento no existe un motivo subyacente para Gravity, es simplemente la consecuencia de la motilidad aleatoria, ya que los objetos macroscópicos interactúan favorablemente con objetos de densidad similar.

A la pregunta:

  • “¿La gravedad sigue siendo una teoría?”

Respondí:

  • Si. Todas las “fuerzas” son.

Entonces la pregunta se fusionó con otra pregunta:

  • “¿Por qué la gravedad sigue siendo técnicamente solo una teoría?”

Lo cual no es exactamente lo mismo, entonces, esta es una mejor respuesta:

  • No lo es. Es un montón de teorías.
  • Aquí está la lista de las teorías del candidato de gravedad cuántica de Wikipedia

Gravedad cuántica – Wikipedia


Pero tal vez una, o ambas preguntas es llegar a otra cosa.

¿Existe realmente la “gravedad”, como en dos objetos “que se atraen entre sí a través de un vacío, sin mecanismo”?

Newton no “afirmó” que la gravedad era una fuerza inexplicable. Lo reconoció matemáticamente y logró aproximar muy estrechamente los fenómenos matemáticamente.

En su tercera carta a Bently en 1692, escribió.

“Es inconcebible que la materia bruta inanimada, sin la mediación de otra cosa que no sea material, opere y afecte a otra materia, sin contacto mutuo, como debe hacer si la gravitación en el sentido de Epicuro es esencial e inherente a ella. ”

“Y esta es una de las razones por las que deseaba que no me atribuyeras ‘gravedad innata'”.

“Esa gravedad debe ser: innata, inherente y esencial para la materia , de modo que un cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia , a través del vacío, sin la mediación de nada más, por el cual su acción y fuerza pueden ser transmitidas el uno para el otro es para mí un absurdo tan grande que creo que ningún hombre que tenga en filosofía una facultad competente de pensamiento puede caer en él. La gravedad debe ser causada por un agente que actúa constantemente de acuerdo con ciertas leyes; pero ya sea que este agente sea material o inmaterial , lo he dejado a la consideración de mis lectores.


De Reddit, he tomado los siguientes párrafos:

“Newton no entendió que podría haber distorsión del tiempo, y en la mecánica newtoniana el espacio es absoluto, pero relativo al movimiento. Todos los observadores estarán de acuerdo en todas las distancias y en todos los intervalos de tiempo. Los observadores no estarán de acuerdo con las velocidades, ya que son relativas en la mecánica newtoniana ”.

“Durante la vida de Newton, ninguna evidencia experimental estuvo en desacuerdo con su ley de gravitación. El primer experimento que lo hizo de manera concluyente fue la precesión anómala del mercurio de aproximadamente 43 segundos de arco por siglo, diferente de la Mecánica Newtoniana de Le Verrier en la década de 1840 “.


Luego, en la década de 1900, Einstein llegó a una conclusión diferente. Que “la gravedad es la curvatura del espacio y el tiempo”. Que la velocidad de la luz es constante, y el tiempo mismo puede contraerse, dilatarse y ser relativo.


Pero las cosas no fueron perfectas. Y en la década de 1930 surgió la concepción de “Dark Matter”

Y, como resultó, las cosas aún no eran perfectas. Y en la década de 1990 habíamos concebido otro fenómeno más, la Energía Oscura.


Así que puedes ver que entre las “fuerzas” y la “energía oscura” y la “materia oscura” y la “flexión del espacio-tiempo”, y todo lo demás, aún existe una considerable falta de conocimiento sobre lo que está sucediendo precisamente , allá abajo, en el mundo de los “ultrapequeños”.


Y así, sí, es seguro decir que la gravedad sigue siendo una “teoría”.

No en cuanto a si el fenómeno existe. Pero si es una “propiedad innata de la materia”, o si es “emergente”, una ilusión creada por algún mecanismo subyacente.

Hoy estamos tan perplejos como en los días de Newton.

Aquí está el famoso astrofísico, Neil de Grasse Tyson, para verbalizar eso.

Cita del video: “podemos describir la gravedad, podemos decir lo que hace a otras cosas, podemos medirla, podemos trabajar con ella. Pero cuando empiezas a preguntar qué es o cómo funciona, no lo sé ”.


Aquí está el artículo de Erik Verlinde que sugiere que la gravedad es un fenómeno emergente:

Nueva teoría de la gravedad podría explicar la materia oscura

Y aquí un artículo del MIT que dice que los experimentos sugieren que la gravedad NO es un fenómeno emergente:

Los experimentos demuestran que la gravedad no es un fenómeno emergente


Eso debería ser suficiente para convencer a uno, no para llegar a ninguna conclusión con respecto a la verdadera naturaleza de la gravedad, y eso, sí, sigue siendo, y solo, una teoría.

Debe comprender que, en ciencia, la palabra teoría significa algo completamente diferente de lo que la mayoría de las personas piensan cuando escuchan la palabra.

Una teoría científica es una hipótesis, o una suposición a algo, que puede ser probada o refutada mediante evidencia. Es posible que no tenga la evidencia para hacerlo, pero sí tiene un punto de partida para la investigación.

Otra teoría científica bien conocida es la teoría de la evolución, que está fuertemente respaldada por una gran cantidad de evidencia. Sin embargo, los detractores a menudo usan el término “teoría” para descartarlo, porque tampoco entienden lo que realmente significa.

Me estoy saliendo del tema, pero básicamente, la teoría de la gravedad es cómo creemos que la gravedad debería funcionar, pero debido a que las observaciones no coinciden con nuestras conjeturas a escala galáctica y superiores, la teoría científica de la materia oscura fue creada para Intenta responder esto. Este es solo un ejemplo de cómo funciona el método científico.

No bebas el koolaid, está bien. Se le informará sobre la teoría que significa Modelo, como una definición de Ciencia … realmente estoy de acuerdo con el modelo. Porque es la representación de una idea o realidad, física o mental o cualquier otro ámbito en el que se postula una Teoría. No, no es la “descripción más correcta disponible”, puede ser la explicación menos difícil … Ver Ocsams Razor. Sin embargo, la Verdad es la descripción más “correcta” para un elemento o tema de discusión. No es una teoría de la verdad … La verdad es, y una teoría es la explicación aceptada de algo por lo que la verdad no es fácilmente aceptada.

Lo siento, esto siempre es un animal doméstico mío, pero una cosa aún desconocida, un hilo suelto en la Teoría de la gravedad es una ley … sí, la teoría (pero es la teoría de la ciencia) de que cada acción (fuerza) tiene una reacción igual y opuesta. Como tal, no se proporciona nada para corroborar esa parte de la Teoría de la gravedad. ¿Qué pasa por el comportamiento al que nos referimos como gravedad puede ser simplemente densidad y masa, una mayor masa tenderá a descender a través de sustancias de menor densidad? Esa es la teoría. Quizás incluso un campo magnético sea parte de la atracción de varias masas. Gravedad, sí, es una gran Teoría … Modelo … desafortunadamente cuando esa Teoría se convierte en Absoluta en la opinión de la Ciencia, parte de la conversación son las otras opiniones … Teoría de la Evolución, Teoría de la Relatividad, infierno, la Teoría de la Big Bang.

Solo porque alguien realiza cálculos matemáticos complicados y elabora explicaciones sofisticadas que presentan la posición bajo una luz favorable, no es verdad a menos que … sea verdad. Sabes la verdad … El agua está húmeda, el fuego arde, la luz se refracta, el día se convierte en noche … todo es verdad. Cuando la gravedad puede explicarse simplemente … la explicación más simple suele ser correcta. No requerirá fórmulas o gimnasia mental más allá de los hombres mortales para comprender. Gracias por dejarme sacar esto … Realmente me molestan cuando actúan como si ninguna otra explicación posible además de la suya pudiera ser Verdadera.