¿Cuál fue el error de Isaac Newton que fue expuesto más tarde por Einstein?

Depende de qué pregunta hagas realmente.

Si pregunta si era una teoría consistente (leída en sí misma completa), entonces no lo fue. Las leyes de Newton son en sí mismas circulares. Definen un froce en un sistema inercial que solo se define a través de la ausencia de fuerzas externas. La teoría de Einstein de GR corrigió eso sobre una base fundamental.

Si, por el contrario, pregunta si su teoría era correcta (en el sentido de predecir con precisión los resultados de los experimentos), fue una de las mejores teorías de la historia (si se midió en el tiempo hasta que se pudieron medir las diferencias). Esto se debe a que, como ya señalaron las otras respuestas, la física newtoniana es una aproximación para sistemas lentos (leer menos del 1% de velocidad de la luz) en potenciales débiles (leer no en el sol). Lo cual está muy bien cumplido para cualquier cosa que la humanidad, incluso hoy en día, pueda lograr fuera de los laboratorios. (Podríamos hablar de gps pero vamos a dejarlo así)

Por lo tanto, no fue un error en ningún sentido clásico. Obviamente no fue correcto en todas las situaciones. Pero era correcto para todas las situaciones que Newton podía esperar razonablemente. Por otro lado, la definición circular en sí misma ya descartó que podría ser una teoría coherente y, por lo tanto, sería necesario reemplazarla en algún momento.
Lo mismo es cierto para GR; GR no permite que los sistemas rotativos sean tratados de la misma manera que los no rotativos y no tiene una descripción probabilística que parezca necesaria para conectarse con la física de quatum. (esto último solo significa que GR y QM no son compatibles y no proporciona información sobre la cual, si deben corregirse)

En el mismo tema general que los otros encuestados: Newton derivó un excelente modelo que explicaba todas las observaciones en ese momento. Fueron observaciones extremadamente cuidadosas durante muchos años, dos siglos después de Newton, que mostraron que el modelo de Newton estaba incompleto. Y, de hecho, aunque sabemos que el modelo de Einstein es una mejor aproximación a la realidad que el de Newton, también sabemos que el modelo de Einstein está equivocado. Primero, es un modelo clásico: no incorpora el principio cuántico, que sabemos que cualquier modelo final de gravedad debe tener. En segundo lugar, predice singularidades: puntos espacio-temporales de densidad infinita. Y no hay nada infinito en este Universo, así que esto debe estar mal. Pero la teoría de Einstein está de acuerdo con todas las observaciones hasta la fecha, y a pesar de muchas décadas de esfuerzo, nadie ha podido llegar a una teoría cuántica de la gravedad autoconsistente que tenga a la teoría de Einstein como el límite continuo.
¿Qué tan buena es la teoría de Newton? Podemos responder eso cuantitativamente. La única discrepancia observacional de la teoría de Newton en la época de Einstein fue la precesión del perihelio de la órbita de Mercurio. Esa precesión es de 574 segundos de arco por siglo. Un grado es 3600 segundos de arco, por lo que esto es aproximadamente 1/6 de grado o, en radianes, aproximadamente 1/172. Eso es aproximadamente del tamaño de un centavo en el piso si lo estás mirando de pie. Ese es el movimiento en * un siglo *. En un año, el perihelio de Mercurio se movería aproximadamente 1/10 del grosor de un mechón de cabello humano. La teoría de Newton es fantásticamente precisa, y se necesitaron observaciones increíblemente cuidadosas durante un período de tiempo muy largo para ver que algo estaba mal.

Newton asumió que el espacio era rígido y no flexible, y ciertamente no estaba conectado con el tiempo, que a sus ojos era lineal. Para Newton, el espacio era un gran volumen que tenía un punto donde todo se movía. En ese punto, todos los momentos sumados serían cero. Él creía que las estrellas en el espacio están en esos puntos estacionarios.

Como en otra respuesta ya publicada, Newton estaba preocupado porque su teoría tiene fuerzas de actuación instantánea. Sin embargo, no pudo encontrar la manera de resolver eso.

Einstein asumió que el espacio y el tiempo están conectados sin esos puntos estacionarios y que nada va más rápido que la velocidad de la luz. Partiendo de esos supuestos, calculó que el espacio-tiempo debería ser flexible. Esos cálculos son lo que ahora llamamos relatividad especial.

Más tarde, Einstein generalizó que al suponer que todas las fuerzas son similares a las aceleraciones. Ahora sabemos eso como relatividad general.

Así que Newton hizo algunas otras suposiciones que Einstein, pero en pequeña escala esas suposiciones son válidas. En nuestra vida diaria no encontramos tales velocidades u objetos masivos que la curvatura del espacio-tiempo se hace notable.

Siempre he pensado que Einstein extendió el trabajo de Newton. Solo considere lo que se necesitaba para agregar esos ajustes relativistas a la mecánica newtoniana.

Lo primero que viene a la mente es la teoría electromagnética. Newton sabía del magnetismo, y él habría sabido algo de la electricidad. No parece probable que hubiera sido capaz de encontrar un vínculo sólido entre los dos fenómenos. Pasaron un par de siglos de avance constante antes de que Maxwell pudiera desarrollar su magnífico conjunto de ecuaciones. (Y todas las bases teóricas subyacentes, por supuesto). Le tomó a Einstein ver las implicaciones de una condición oscura en la cual las Ecuaciones de Maxwell no podían aplicarse adecuadamente.

Justo cuando Newton dijo que estaba “parado sobre los hombros de gigantes”, Einstein estaba parado sobre los hombros de Newton, Maxwell, Lorentz, y un montón de otros gigantes. Estoy demasiado cansado para acurrucarme en mi memoria.

Desde que se equivocó, Newton construyó una base sólida para siglos de avances.

Un error común es que Newton asumió que la masa era constante y expresó su ley de fuerza como F = ma. Él no hizo tal cosa; Dijo que la fuerza era la derivada del momento con respecto al tiempo, donde el momento es masa por velocidad, mv. Fueron otros los que dijeron “Dado que la masa es constante, la derivada de la masa por la velocidad es solo la masa por la derivada de la velocidad con respecto al tiempo, que es la masa por la aceleración”. Newton tuvo cuidado de NO dar ese salto, y todavía es cierto bajo una relatividad especial que la fuerza es igual a la derivada del momento del momento exactamente como Newton lo expresó; y tanto la masa como la velocidad pueden variar.

Es importante distinguir entre lo que Newton realmente escribió y lo que a menudo se enseña como “física newtoniana” en los cursos introductorios. Si lees el trabajo de Newton sobre óptica, por ejemplo, ¡él reconoció que la luz a veces se comporta como una onda y otras como una partícula!

La mecánica newtoniana, o mejor aún, la mecánica clásica es un modelo perfectamente sólido para hacer predicciones en varios contextos. Sin embargo, para describir completamente el universo, tenemos que tener en cuenta otros contextos que no se consideraron en su modelo original, Einstein mejoró el modelo cuestionando algunas suposiciones fundamentales hechas por Newton y lo generalizó para dar cuenta de esas observaciones, dándonos posteriormente mucho Una teoría más inclusiva que fue capaz de predecir cosas en más contextos, pero aún así esta teoría no estaba completa, ya que no explicaría el contexto del comportamiento de las partículas a escalas muy pequeñas. Unificar todos estos modelos y expandirlos para incluir observaciones en todos los contextos posibles es el trabajo de todo lo que vino después de Einstein, y en particular algo que probablemente ha sido logrado al menos parcialmente por la teoría de cuerdas. Sin embargo, para verificar que la teoría de cuerdas sea perfectamente válida, necesitamos explorar un contexto que realmente la diferencie de otras teorías y donde realmente podamos ver los efectos que estamos buscando, y es por eso que necesitamos construir aceleradores de partículas que nos traigan en el contexto de la física de muy alta energía, donde podemos recopilar datos que arrojan luz sobre nuestros modelos actuales.

¿Error? Ciertamente no. Newton trabajó en el contexto de la relatividad galileana, en la que las coordenadas espaciales dependían del observador, pero el tiempo era absoluto. No hubo evidencia observacional, no en los siglos venideros, que pondría en duda esta suposición “evidente”.

No obstante, Newton estaba profundamente preocupado porque su teoría de la gravedad describía lo que equivalía a una “acción instantánea a distancia”, lo que contradecía su filosofía. Pero no fue sino hasta casi dos siglos después que nació la primera teoría de campo moderna (la de Maxwell), y tardó otro medio siglo antes del nacimiento de una verdadera teoría de la gravedad del campo (de Einstein) en la que un campo (la métrica del espacio-tiempo) actuó como intermediario entre cuerpos gravitantes y ejerció influencias a una velocidad finita.

Entonces, en todo caso, Newton se adelantó a su tiempo al sentir que su ley de fuerza gravitacional ([matemáticas] F = Gm_1m_2 / r ^ 2 [/ matemáticas]), que describía una fuerza instantánea, era una indicación de que su teoría era incompleta.

En una de las respuestas se afirma que Newton cometió un gran error al creer en el espacio y el tiempo absolutos. Prefiero decir que podría ser que Einstein plagiara la idea del “tiempo relativo” y la idea de que el “tiempo relativo” podría ser diferente para los objetos del trabajo del propio Newton. Vea la siguiente instantánea de los Principia Mathematica de Newton:

Una hora, un día, un mes … y Einstein llegó al concepto de reloj de rayo de luz entre dos espejos. Ese era el mismo concepto de tiempo relativo de Newton y también podría ser “desigual”. Ahora Einstein solo tenía que demostrar que dos tiempos relativos eran realmente diferentes en términos de reloj de rayos de luz.

¿Cómo lo probó? Mediante la aplicación de las matemáticas a una situación hipotética y presentando el tipo de cosas de Twin Paradox.

Del mismo modo, Newton ha discutido Absoluto vs espacio relativo también en profundidad y no ha ignorado el espacio relativo. Por favor, vea la siguiente instantánea:

Otra objeción planteada sobre Newton es que ignoró por completo la energía.

Hasta este punto, diría que el principio de conservación de la cantidad m.v2 fue encontrar Huygens o Leibniz y Leibniz solía llamarlo ‘Vis Viva’. Aparentemente, fue la rivalidad intelectual entre Newton y Leibniz lo que evitó usar este concepto en su trabajo.

Pero fue un fracaso por parte del establecimiento de Física posterior que permaneció incapaz de conciliar la Física de Newton con otra corriente que contenía el principio de conservación “vis viva” que surgió de la línea de pensamiento de Leibniz y Huygens. El establecimiento de Física solo lo renombró como ‘energía’ y se dividió en energía cinética y potencial de modo que esta división no tuviera reconciliación con la Física de Newton.

El mismo segundo flujo ‘vis viva’ fue heredado por Einstein, quien lo convirtió en E = mc2 cuyo detalle es una historia separada. Entonces, incluso esta E = mc2 es una realidad difícil (que no lo es), no fue como un error de Newton como lo señaló Einstein.

Sin embargo, hay una cosa que a los relativistas les encanta anunciar con orgullo. Es que han modificado la primera ley de movimiento de Newton. La aceleración de caída libre debido a la gravedad ahora no es aceleración, sino que es un camino geodésico de cuatro dimensiones que se parece a la aceleración.

¿Cómo ha hecho Einstein esta gran cosa? Veamos aquí

En 1907 tuvo una famosa “idea más feliz” según la cual un marco de caída libre era un marco inercial. Pero el hecho es que esta idea más feliz era una versión plagiada incorrecta del propio Corolario VI de Principia Mathematica de Newton. Entonces, sobre la base de una idea plagiada inferior, Einstein negó que la gravedad fuera una fuerza. Llegó a la conclusión de que la gravedad no era una fuerza, sino una curvatura del espacio-tiempo. En el contexto del actual Corolario VI, era una idea defectuosa. Ahora, sobre la base de una idea defectuosa, se lanzó un concepto falso de ‘geodésica’ y la primera ley de Newton se modificó de esta manera. Estoy copiando (citando) el detalle de las cosas anteriores de la siguiente manera:

La respuesta de Khuram Rafique a ¿Quién fue más creativo: Albert Einstein o Isaac Newton?

Un ejemplo profundo de la ‘creatividad’ de Einstein es su llamada ‘idea más feliz’ (1907):

[… En 1920 Einstein comentó que un pensamiento le vino a la mente al escribir el artículo mencionado anteriormente, lo llamó “el pensamiento más feliz de mi vida”:

El campo gravitacional solo tiene una existencia relativa … Porque para un observador que cae libremente del techo de una casa, al menos en su entorno inmediato , no existe un campo gravitacional.]

Ahora tenga en cuenta que Einstein felizmente proyectó esta idea como suya. De hecho, esta idea tuvo su origen en los Principia Mathematica de Newton. Es posible que Einstein haya aprendido esa idea de una fuente secundaria y luego haya olvidado la fuente. Así que proyectó esta idea como suya. Ahora presento la fuente original de esta idea que está allí en el Corolario VI de los Principia Mathematica:

Podemos ver que la idea de que la caída libre bajo la gravedad es un marco inercial es básicamente la misma idea del Corolario VI.

También tenga en cuenta que la siguiente redacción similar que indica que la idea se copió básicamente puede ser una fuente secundaria:

• al menos en su entorno inmediato : no existe un campo gravitacional. (Idea más feliz: 1907)
• después de la misma manera que si no hubieran sido instados por tales fuerzas. (Corolario VI: Principia Mathematica)

Básicamente, la “idea más feliz” era una copia inexacta del Corolario VI de Newton. Según el Corolario VI, no solo un marco de caída libre sino que, de hecho, cada tipo de marco uniformemente acelerado sería internamente un marco inercial. Entonces, si Einstein estuviera sentado en un cohete acelerador, habría concluido que solo el cohete acelerador es un marco inercial y el combustible del cohete no es una fuerza sino una curvatura del espacio-tiempo.

El Corolario VI es preciso, completo, exacto e incluso podría ser original. Pero la idea más feliz era una versión plagiada inferior de este Corolario VI. Aquí Einstein se ha reducido al nivel de una persona creativa falsa.

¿Por qué el Corolario VI es superior a la idea más feliz?

Razón I (La idea más feliz habla sobre el concepto Vogue del entorno inmediato de la persona que cae):

Vemos aquí que la idea más feliz está básicamente enraizada en el Corolario VI de los Principia Mathematica de Newton, que es más preciso ya que habla de la aplicación de fuerzas iguales en líneas paralelas en lugar de usar términos de moda de “entorno inmediato”.

¿Por qué ‘entorno inmediato’ es una idea defectuosa?

Einstein terminó con la aplicación de la idea más feliz (básicamente el Corolario VI) a la situación de caída libre de una persona que cae junto con su entorno inmediato. Tenga en cuenta que solo se le ocurrió un concepto de moda de “entorno inmediato”. En un campo de gravedad fuerte, incluso una pequeña diferencia en la altura de dos objetos que caen sería importante debido a los efectos de las mareas y ambos caerán como si estuvieran sujetos a fuerzas diferentes. Recuerde que el Corolario VI es más preciso ya que tiene en cuenta el concepto de aplicación paralela de fuerzas iguales. Por otro lado, la idea más feliz de Einstein no tuvo en cuenta el concepto de aplicación paralela de la misma fuerza o fuerzas iguales. Todo lo que habla es ‘entorno inmediato’ y eso también en términos de moda. Los relativistas siempre se jactan de la supuesta precisión cuantitativa de su teoría hasta impresionantes dígitos fraccionarios, pero aquí evitan decirnos la longitud o el diámetro del “entorno inmediato” de la persona que cae. Entonces, lo primero que debe tenerse en cuenta es que, básicamente, la idea más feliz de Einstein puede considerar la caída libre bajo gravedad como marco inercial solo si pudiéramos ignorar las implicaciones de los efectos de las mareas. Pero, de hecho, el efecto de marea es una parte fundamental de la gravedad y nuestra conclusión es que la caída libre bajo la gravedad no es, de hecho, un marco inercial. Solo una situación que confirma exactamente el Corolario VI debe considerarse como un marco inercial.

Por lo tanto, la idea más feliz de Einstein no solo es de moda, sino que también tiene defectos. No ha tenido en cuenta el verdadero concepto de aplicación de fuerzas iguales en líneas paralelas y solo ha introducido un concepto vogue y defectuoso de ‘entorno inmediato’.

Razón II (el Corolario VI es general y no particular como la idea más feliz):

Según el Corolario VI, cualquier sistema uniformemente acelerado es internamente un marco inercial. Dentro de un cohete de aceleración uniforme, Einstein concluiría que solo el cohete es un marco inercial y que el combustible del cohete no es una fuerza, sino una curvatura del espacio-tiempo.

Razón III (el Corolario VI trató correctamente el movimiento relativo pero la Idea más feliz falló):

Según el Corolario VI, debido a la aplicación de las mismas fuerzas en líneas paralelas, internamente dicho sistema se convertirá en un marco inercial. Pero solo será internamente. Por favor, concéntrese en las siguientes palabras del Corolario VI:

Todos continuarán moviéndose entre ellos, de la misma manera que si no hubieran sido impulsados ​​por tales fuerzas.

Así que aquí el punto es “moverse entre ellos” . Su significado es que la aceleración debido a la gravedad no existe para dos o más o todas las personas que caen libremente bajo la gravedad. Pero esta aceleración existe desde el punto de vista de un observador que está parado en el suelo.

En realidad, la idea más feliz de Einsteins también originalmente habló solo sobre la persona en caída libre y su entorno inmediato. Pero como en realidad no entendía los verdaderos significados del Corolario VI, en una etapa posterior, negó la existencia de aceleración debido a la caída libre, incluso desde el punto de vista de un observador que está parado en el suelo.

Ahora los relativistas anuncian con orgullo que han modificado la primera ley de movimiento de Newton. La aceleración debida a la caída libre bajo la gravedad es ahora un movimiento inercial en un camino geodésico de cuatro dimensiones.

Por lo tanto, vemos que la ley de Newton se ha modificado al plagiar erróneamente el Corolario VI de Newton. Luego, desde una versión inferior del Corolario VI, decimos que durante la caída libre bajo gravedad no existe aceleración. Luego, sobre la base de este resultado defectuoso, generamos un concepto falso de geodésica. Luego modificamos con orgullo la primera ley del movimiento de Newton.

¿Cuáles fueron los puntos faltantes reales en la teoría de Newton?

Se afirma que Newton consideraba la gravedad como fuerza. Sin embargo, en algunos puntos donde discutió la fuerza, evitó usar la gravedad. Pero aceptemos que su idea de la gravedad era la de la fuerza. Einstein llegó a corregir la idea de que la gravedad no era la fuerza, pero llegó a esta idea sobre la base de un razonamiento defectuoso. En la misma línea de razonamiento, si estuviera sentado dentro de un cohete acelerador, habría concluido que el cohete acelerador era un marco inercial y que el combustible del cohete no era la fuerza sino una curvatura del espacio-tiempo.

Por qué exactamente la gravedad no es fuerza, lo he explicado en la siguiente respuesta quora.

La respuesta de Khuram Rafique a ¿Es la gravedad una fuerza?

Entonces, si Newton estaba equivocado al considerar la gravedad como fuerza, Einstein tampoco había encontrado esta verdad de la manera correcta.

Toda teoría física es una descripción aproximada de la naturaleza en un rango de comportamientos observados. La mecánica newtoniana funciona perfectamente bien en su rango particular, y la mecánica einsteiniana funciona bien en un rango más amplio mientras se aproxima a la mecánica newtoniana en el rango de comportamientos donde la mecánica newtoniana funciona bien.

Eso significa que la mecánica newtoniana es una muy buena teoría para los datos que Newton tenía a su disposición (que, admitámoslo, es el rango de comportamiento que importa para casi todo excepto para resultados científicos más esotéricos).

Parafraseando al propio Einstein: “Una buena teoría científica debería ser lo más simple posible, pero no más simple”.

La teoría de Newton es lo más simple posible para los datos que tenía. Algo más complicado en la línea de la teoría de Einstein habría sido agregar complicaciones innecesarias dados los datos.

Al igual que otros observados, no es un error, es la limitación: el modelo newtoniano funciona solo bajo el supuesto de que la masa es constante y que, de conformidad con el modelo eisteiniano, no lo es, varía con la velocidad. Si la velocidad es muy baja, el modelo newtoniano, simple, es más eficiente ya que el cálculo está involucrado, pero a medida que la velocidad crece (cerrando 10% de c, velocidad de la luz, aproximadamente 300 000 km / seg.), La diferencia entre Dos modelos se hacen más visibles. Hay ocurrencias astrofísicas donde nuevamente hay diferencias marcadas entre estos modelos.

No fue un error, fue una limitación o una omisión. Las leyes de Newton son ciertas solo para velocidades que son muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz. Como no creo que Newton supiera cuál era la velocidad si la luz fuera, y ciertamente no tenía idea de nada con una velocidad cercana a la de la luz, no tenía forma de saber los términos adicionales que Einstein agregó a sus ecuaciones. .

Estoy de acuerdo con Victor en que Newton no cometió ningún error específico, parece haber sido muy consciente de los problemas con sus teorías. De hecho, más o menos desarrolló el concepto de teoría y prueba por sí mismo.

Pero es difícil comprometerse con una historia tan antigua ya que el lenguaje y otros factores han cambiado. De hecho, observo que hay comentarios en el sentido de que Newton necesariamente creía en el espacio “absoluto”. (Probablemente creía en el tiempo absoluto.) Como Victor observa, trabajó en la relatividad galileana y probablemente se dio cuenta de que ese espacio “absoluto” no era un hecho.

Más bien, entiendo que el concepto de un “espacio” abstracto no era intuitivo entre su cultura en ese momento. La gente medieval parece haber pensado en el espacio como los volúmenes únicos entre * esta * silla y * esa * mesa, etc. Parece que Newton necesitaba encontrar la abstracción como algo universal en el que las sillas y las mesas existieran * en *, y para mayor claridad en ese sentido, eligió etiquetar la existencia de la abstracción como “absoluta”. La posible combinación entre el espacio abstracto “absoluto” y las posiciones y velocidades “relativas” fue, después de todo, un detalle menor de poca importancia en ese momento (suponiendo un tiempo absoluto).

La dinámica de Newton no tuvo errores. Lo que hizo fue basar su dinámica en tres premisas. Como sucedió, se necesitan al menos dos más (acción no continua, que conduce a la mecánica cuántica, y señalización no instantánea, que conduce a la relatividad de Einstein). Pero la teoría de Newton es exactamente correcta para las premisas que asumió, y no tenía absolutamente ninguna razón para espiar a los otros dos.

No fue exactamente un error. Newton conocía muy bien sus suposiciones. En Principia, consideraba que el tiempo era absoluto como uno de sus supuestos . Y también estaba bien justificado, ya que el concepto de una velocidad finita de las ondas electromagnéticas que luego se demostró que era luz no había llegado.

Después de que se encontró el valor de ‘c’, era filosóficamente posible dar al tiempo también la misma base que el espacio, y luego se convirtió en ‘espacio-tiempo ‘. Entonces, esta suposición particular fue criticada por motivos más firmes y dada por Einstein y nació la “teoría especial de la relatividad”. Newton estaba al tanto de esta falla y Einstein también lo elogió por eso más tarde.

Por lo tanto, no fue refutado exactamente, pero la suposición se omitió más tarde.

El error de Newton (la bidimensionalidad del cálculo) sigue paralizando las ciencias duras. Einstein lo expuso pero no pudo encontrar un reemplazo. Las soluciones parciales, como la geometría de Riemann, solo son útiles en casos especiales como la curvatura gravitacional del sol. Einstein instó a los matemáticos a encontrar una solución general que llamó “Teoría de las conexiones” en vano. Esta teoría explicaría visualmente los problemas físicos irreductibles al plano.

No hubo “error”. Creo que has estado leyendo propaganda muggle cuya agenda es socavar la confianza de todos en la ciencia y reemplazarla con superstición. Las personas que propagan tanta inmundicia deben ser rechazadas por completo y con prejuicios extremos.

A veces me pregunto si la gente revisa las preguntas y respuestas que ya están en Quora antes de hacer una pregunta. Es una pregunta retórica porque sé que no lo hacen. Aquí está mi respuesta a una pregunta casi idéntica hace unos días.
La Ley de la gravedad de Newton es totalmente compatible con la teoría de la relatividad de Einstein, todo dentro de un cierto rango de parámetros. Todo el día a día los fenómenos aquí en la tierra, o incluso en relación con el Sol y la Luna, se pueden explicar utilizando la ley de Newton. Solo cuando uno expande el campo a velocidades (mucho) más altas (por ejemplo, velocidad de la luz) o elementos más básicos (por ejemplo, nivel de electrones), la Ley de Newton falla. Entonces no hay contradicción directa entre los dos.

No fue un error, fue más una aproximación a las velocidades que podía medir en ese momento.