Astrofizikçi olmanın faydalarından biri, “kanıtlanmış Einstein'ın yanlış olduğunu” iddia eden birinden haftalık e-postanızdır. Hepsi oldukça hızlı bir şekilde siliniyor, çünkü astrofizikçiler yerleşik teorilere çok fazla aşılanmış değiller, çünkü hiçbiri teorilerin nasıl değiştirildiğini kabul etmiyor.
Örneğin, 1700'lerin sonunda kalori olarak bilinen bir ısı teorisi vardı. Kalorinin temel fikri, malzemelerde bulunan bir sıvı olmasıydı. Bu sıvı kendi kendini iticiydi, yani mümkün olduğunca eşit bir şekilde yayılmaya çalışacaktı. Bu sıvıyı doğrudan gözlemleyemedik, ancak bir malzeme ne kadar kalorikse sıcaklığı o kadar yüksek olur.
Bu teoriden, aslında işe yarayan birkaç tahmin elde edersiniz. Kaloriyi yaratamayacağınız veya yok edemeyeceğiniz için, ısı (enerji) korunur. Sıcak bir nesnenin yanına soğuk bir nesne koyarsanız, sıcak nesnedeki kalori aynı sıcaklığa ulaşana kadar soğuk nesneye yayılır. Hava genişlediğinde, kalori daha ince bir şekilde yayılır, böylece sıcaklık düşer. Hava sıkıştırıldığında hacim başına daha fazla kalori olur ve sıcaklık artar.
Artık kalori olarak bilinen “ısı sıvısı” olmadığını biliyoruz. Isı, bir malzemedeki atomların veya moleküllerin hareketinin (kinetik enerji) bir özelliğidir. Fizikte, kinetik teori açısından kalori modelini düşürdük. Artık kalori modelinin tamamen yanlış olduğunu bildiğimizi söyleyebilirsiniz.
Dışında değil. En azından hiç olmadığı kadar yanlış değil.
“Isı sıvısı” nın temel varsayımı gerçeklikle uyuşmaz, ancak model doğru tahminlerde bulunur. Aslında kalori modeli 1700'lerin sonlarında olduğu gibi bugün de çalışıyor. Artık kullanmıyoruz çünkü daha iyi çalışan daha yeni modellerimiz var. Kinetik teori kalorinin yaptığı tüm tahminleri ve daha fazlasını yapar. Kinetik teori, bir malzemenin termal enerjisinin sıvı olarak nasıl yaklaşabileceğini bile açıklar.
Bu, bilimsel teorilerin önemli bir yönüdür. Güçlü bir bilimsel teoriyi yenisiyle değiştirmek istiyorsanız, yeni teori eskisinden daha fazlasını yapabilmelidir. Eski teoriyi değiştirdiğinizde, şimdi bu teorinin sınırlarını ve bunun ötesine nasıl geçeceğinizi anlıyorsunuz.
Bazı durumlarda eski bir teori yerine geçse bile kullanmaya devam ediyoruz. Böyle bir örnek, Newton’un yerçekimi yasasında görülebilir. Newton, 1600'lerde evrensel yerçekimi teorisini önerdiğinde, yerçekimini tüm kütleler arasında bir çekim gücü olarak tanımladı. Bu, gezegenlerin hareketinin doğru tahminini, Neptün'ün keşfini, bir yıldızın kütlesi ile sıcaklığı arasındaki temel ilişkiyi ve devam etmesini sağladı. Newtoncu yerçekimi sağlam bir bilimsel teoridir.
Daha sonra 1900'lerin başında Einstein genel görelilik olarak bilinen farklı bir model önerdi. Bu teorinin temel dayanağı, yerçekiminin uzayın ve zamanın kütlelerin eğriliğinden kaynaklanmasıdır. Einstein’ın yerçekimi modeli Newton’dan radikal olarak farklı olsa da, teorinin matematiği Newton’un denklemlerinin Einstein’ın denklemlerine yaklaşık çözümler olduğunu gösteriyor. Newton’un yerçekiminin öngördüğü her şey, Einstein’ın yaptığı gibi. Ancak Einstein ayrıca, hepsi deneysel olarak onaylanmış olan kara delikleri, büyük patlamayı, Merkür'ün yörüngesinin öncülüğünü, zaman genişlemesini ve daha fazlasını doğru bir şekilde modellememize izin veriyor.
Böylece Einstein Newton'u kovar. Ancak Einstein’ın teorisiyle çalışmak Newton’a göre çok daha zordur, bu yüzden sık sık bir şeyleri hesaplamak için Newton’un denklemlerini kullanırız. Örneğin, uyduların veya dış gezegenlerin hareketi. Einstein’ın teorisinin kesinliğine ihtiyacımız yoksa, “yeterince iyi” bir cevap almak için Newton'u kullanırız. Newton’un teorisinin “yanlış” olduğunu kanıtlamış olabiliriz, ancak teori hala eskisi kadar kullanışlı ve doğrudur.
Ne yazık ki, pek çok tomurcuklanan Einstein bunu anlamıyor.
Başlangıç olarak, Einstein’ın yerçekimi bir teori tarafından asla yanlış kanıtlanmayacaktır. Genel görelilik tahminlerinin işe yaramadığını gösteren deneysel kanıtlarla yanlış kanıtlanacaktır. Einstein'ın teorisi, Einstein ile hemfikir ve Newton ile hemfikir olmayan deneysel kanıtlar elde edene kadar Newton'u desteklemedi. Dolayısıyla, genel görelilikle açıkça çelişen deneysel kanıtlarınız yoksa, “Einstein'ı çürütmek” iddiaları sağır kulaklara düşer.
Einstein'ı çiğnemenin diğer bir yolu, Einstein'ın teorisinin yeni teorinizin nasıl bir yaklaşımı olduğunu veya genel göreliliğin geçtiğimiz deneysel testlerin nasıl geçtiğini açıkça gösteren bir teori geliştirmek olacaktır. İdeal olarak, yeni teoriniz de makul bir şekilde test edilebilecek yeni tahminler yapacaktır. Bunu yapabilir ve fikirlerinizi net bir şekilde sunabiliyorsanız, dinleneceksiniz. İp teorisi ve entropik yerçekimi, tam da bunu yapmaya çalışan modellerin örnekleridir.
Ancak birisi Einstein’dan daha iyi bir teori yaratmayı başarsa bile (ve neredeyse kesinlikle yapacak), Einstein’ın teorisi her zamanki gibi geçerli olacaktır. Einstein'ın yanlış olduğu kanıtlanmayacak, teorisinin sınırlarını anlayacağız.
