denna bild illustrerar en gravitationslinseffekt på grund av förvrängning av rymden i massa. Detta… är en förutsägelse där Einsteins relativitetsteori gav rätt svar där Newtons inte gjorde det. Men även med detta är det omöjligt att ’bevisa’ Einstein rätt.
NASA, ESA och Johan Richard (Caltech, USA); bekräftelser: Davide de Martin & James Long (ESA / Hubble)
du har hört talas om våra största vetenskapliga teorier: evolutionsteorin, Big Bang-teorin, gravitationsteorin. Du har också hört talas om begreppet bevis och påståenden om att vissa bevis bevisar validiteterna i dessa teorier. Fossiler, genetiskt arv och DNA bevisar evolutionsteorin. Universums Hubble-expansion, utvecklingen av stjärnor, galaxer och tunga element och existensen av den kosmiska mikrovågsbakgrunden bevisar Big Bang-teorin. Och fallande föremål, GPS-klockor, planetrörelse och avböjning av stjärnljus bevisar gravitationsteorin.
förutom att det är en fullständig lögn. Medan de ger mycket starka bevis för dessa teorier, är de inte bevis. Faktum är att när det gäller vetenskap är det omöjligt att bevisa någonting.
i teorin, de olika egenskaperna hos Jupiters stora röda fläck, skiljer sig från resten av… atmosfär, kan relateras till termiska skillnader som kommer underifrån. Även om bevisen kommer in för att stödja den här tanken, kommer det inte att utgöra vetenskapligt bevis.
konst av Karen Teramura, UH IfA med James O ’ Donoghue och Luke Moore
verkligheten är en komplicerad plats. Allt vi behöver vägleda oss, ur empirisk synvinkel, är de kvantiteter vi kan mäta och observera. Även vid det är dessa kvantiteter bara lika bra som de verktyg och utrustning vi använder för att göra dessa observationer och mätningar. Avstånd och storlekar är bara lika bra som de mätpinnar du har tillgång till; ljusmätningar är bara lika bra som din förmåga att räkna och kvantifiera fotoner; även tiden i sig är bara känd såväl som klockan Du måste mäta dess passage. Oavsett hur bra våra mätningar och observationer är, finns det en gräns för hur bra de är.
en ljusklocka, bildad av en foton som studsar mellan två speglar, kommer att definiera tid för en observatör…. Även teorin om speciell relativitet, med alla experimentella bevis för det, kan aldrig bevisas.
John D. Norton
vi kan inte heller observera eller mäta allt. Även om universum inte var föremål för de grundläggande kvantreglerna som styr det, tillsammans med all sin inneboende osäkerhet, skulle det inte vara möjligt att mäta varje tillstånd av varje partikel under alla förhållanden hela tiden. Vid någon tidpunkt måste vi extrapolera. Detta är otroligt kraftfullt och otroligt användbart, men det är också otroligt begränsande.
krumningen i rymden betyder att klockor som är djupare in i en gravitationsbrunn-och därmed in… mer allvarligt krökt utrymme-kör i en annan takt än de i en grundare, mindre krökt del av rymden. Även om våra förutsägelser för GPS-satelliter fungerar utomordentligt bra, kan inte ens detta ’bevisa’ att allmän relativitet är korrekt.
NASA
för att komma fram till en modell som kan förutsäga vad som kommer att hända under olika förhållanden måste vi förstå några saker.
- vad vi kan mäta och till vilken precision.
- vad har hittills uppmätts under specifika initiala förhållanden.
- vilka lagar gäller för dessa fenomen, dvs vilka observerade förhållanden finns mellan specifika kvantiteter.
- och vad gränserna är för de saker vi för närvarande vet.
om du förstår dessa saker har du rätt ingredienser för att formulera en vetenskaplig teori: en ram för att förklara vad vi redan vet händer samt förutsäga vad som kommer att hända under nya, otestade omständigheter.
om du tittar längre och längre bort ser du också längre och längre in i det förflutna. Längst bort… vi kan se tillbaka i tiden är 13,8 miljarder år: vår uppskattning för universums ålder. Det är extrapoleringen tillbaka till de tidigaste tiderna som ledde till tanken på Big Bang. Medan allt vi observerar överensstämmer med Big Bang-ramverket, är det inte något som någonsin kan bevisas.
NASA / stsci / A. Felid
våra bästa teorier, som den tidigare nämnda evolutionsteorin, Big Bang-teorin och Einsteins allmänna relativitet, täcker alla dessa baser. De har en underliggande kvantitativ ram som gör det möjligt för oss att förutsäga vad som kommer att hända under olika situationer och sedan gå ut och testa dessa förutsägelser empiriskt. Hittills har dessa teorier visat sig vara mycket giltiga. Där deras förutsägelser kan beskrivas med matematiska uttryck kan vi inte bara berätta vad som ska hända, men hur mycket. Särskilt för dessa teorier, bland många andra, har mätningar och observationer som har utförts för att testa dessa teorier varit mycket framgångsrika.
men lika validerande som det är — och lika kraftfullt som det är att förfalska alternativ — är det helt omöjligt att bevisa någonting i vetenskapen.
ett matematiskt bevis på att derivatet av är lika med derivatet av f(x) minus… derivat av g (x). I vetenskapen är även matematiska bevis mindre än 100% säkra, eftersom det inte är 100% säkert att de matematiska reglerna gäller för ditt fysiska system.
Paul Dawkins / Lamar University
i vetenskapen är processen som bäst mycket lik, men med en varning: du vet aldrig när dina postulat, regler eller logiska steg plötsligt upphör att beskriva universum. Du vet aldrig när dina antaganden plötsligt blir ogiltiga. Och du vet aldrig om de regler du framgångsrikt tillämpat för situationerna A, B och C kommer att ansöka om situation D.
det är inte bara att galaxer rör sig bort från oss som orsakar en rödförskjutning, utan snarare att… rymden mellan oss själva och galaxen rödförskjuter ljuset på sin resa från den avlägsna punkten till våra ögon. Naturligtvis är detta baserat på ett antagande vars giltighet vi inte har något sätt att testa. Om det är fel, så kan det vara alla slutsatser vi drar av detta.
Larry McNish från RASC Calgary Center
det är ett hopp om tro att anta att det kommer, och även om dessa ofta är goda hopp om tro, kan du inte bevisa att dessa hopp alltid är giltiga. Om naturlagarna förändras över tid, eller beter sig annorlunda under olika förhållanden, eller i olika riktningar eller platser, eller inte är tillämpliga på det system du har att göra med, kommer dina förutsägelser att vara felaktiga. Och det är därför allt vi gör inom vetenskapen, oavsett hur väl det testas, alltid är preliminärt.
standardmodellen Lagrangian är en enda ekvation som inkapslar partiklarna och interaktionerna hos… standardmodellen. Den har fem oberoende delar: gluonerna (1), de svaga bosonerna (2), Hur Materia interagerar med den svaga kraften och Higgs-fältet (3), spökpartiklarna som subtraherar Higgs-fältets redundanser (4) och Fadeev-Popov-spöken, som påverkar de svaga interaktionsredundanserna (5). Neutrinomassor ingår inte. Detta är också bara vad vi vet hittills; det kanske inte är den fullständiga Lagrangian som beskriver 3 av de 4 grundläggande krafterna.
Thomas Gutierrez, som insisterar på att det finns ett ’teckenfel’ i denna ekvation
även i teoretisk fysik, den mest matematiska av alla vetenskaper, är våra ”bevis” inte på helt fast mark. Om de antaganden vi gör om den underliggande fysiska teorin (eller dess matematiska struktur) inte längre gäller — om vi går utanför teorins giltighetsområde — kommer vi att ”bevisa” något som visar sig inte vara sant. Om någon säger att en vetenskaplig teori har bevisats, bör du fråga vad de menar med det. Normalt menar de ”de har övertygat sig om att den här saken är sant”, eller de har överväldigande bevis för att en specifik IDE är giltig över ett visst intervall. Men ingenting i vetenskapen kan någonsin verkligen bevisas. Det är alltid föremål för revision.
i standardmodellen förutspås neutronens elektriska dipolmoment vara en faktor tio… miljarder större än våra observationsgränser visar. Den enda förklaringen är att något utöver standardmodellen skyddar denna CP-symmetri. Vi kan visa många saker inom vetenskapen, men att bevisa att CP bevaras i de starka interaktionerna kan aldrig göras.
public domain arbete från Andreas Knecht
det betyder inte att det är omöjligt att veta någonting alls. Tvärtom är vetenskaplig kunskap på många sätt den mest ”verkliga” kunskapen som vi eventuellt kan få om världen. Men i vetenskapen är ingenting någonsin bevisat bortom en skugga av tvivel. Som Einstein själv en gång sa:
den vetenskapliga teoretikern ska inte avundas. För naturen, eller mer exakt experiment, är en obeveklig och inte särskilt vänlig domare av hans arbete. Det säger aldrig ”ja” till en teori. I de mest gynnsamma fallen står det” kanske ”och i de allra flesta fall helt enkelt” nej.”Om ett experiment överensstämmer med en teori betyder det för det senare ”kanske” och om det inte håller med betyder det ”nej. Förmodligen kommer varje teori en dag att uppleva sina ” Nej ” – de flesta teorier, strax efter befruktningen.
tanken om enande hävdar att alla tre av standardmodellen krafter, och kanske till och med gravitation… vid högre energier, förenas tillsammans i en enda ram. Den här tanken är kraftfull, har lett till mycket forskning, men är en helt obevisad gissning. Ändå är många fysiker övertygade om att detta är ett viktigt sätt att förstå naturen.
Brasilien abcc Australien 2015 www.new-physics.com
så försök inte bevisa saker; försök att övertyga dig själv. Och var din egen hårdaste kritiker och din egen största skeptiker. Varje vetenskaplig teori kommer en dag att misslyckas, och när den gör det kommer det att inleda en ny era av vetenskaplig undersökning och upptäckt. Och av alla de vetenskapliga teorier vi någonsin har kommit fram till, lyckas de bästa under längsta tid och över största möjliga intervall. På något sätt är det bättre än ett bevis: det är den mest korrekta beskrivningen av den fysiska världen som mänskligheten någonsin har föreställt sig.