Vi är alltid på jakt efter något mer. Och även våra bästa gissningar är ofta inte möjligt för oss att förstå var vi kan finna honom. I det 19th århundradet har vi argumenterat för att, på grund av vad som är brännande Solen — allvar eller förbränning, att ens veta att det var fråga om en fusion. På 20-talet var vi bråkar om Universums öde, även om man antar att det är spridd i glömska. Men revolutioner i vetenskapen är verkliga, och när de inträffar, vi har att ompröva en hel del saker — ibland till och med alla — vad används för att anses vara rätt.
Till vår kännedom finns det massor av sanningar som vi sällan fråga, men kanske vi bör göra detta. Hur säkra vi är i tornet av kunskap som du har skapat för dig själv?
Hur sant är vår vetenskap?
Enligt hypotesen om den åldrande ljus, antalet fotoner per sekund som vi får från varje objekt minskar i proportion till kvadraten på avståndet, medan antalet synliga objekt ökar med kvadraten på avståndet. Objekten bör vara röd, men som avger en konstant antal fotoner per sekund beroende på avstånd. Dock, i det expanderande universum vi får färre fotoner per sekund över tid, eftersom de måste resa långa sträckor med expansionen av Universum, och deras energi minskar också i processen av red shift. Den yta ljusstyrka minskar med avståndet är överens med våra observationer.
Det överraskande svaret är att vi är mycket säkra på det samlade vetenskapliga kunskap som skapade det. Detta förblir sant till en punkt: tills du når ett stabilt resultat som skulle stå i konflikt med vår bild.
Om neutriner snabbare än ljuset, som kom i ett tal för ett par år sedan, var sant, vi skulle behöva ompröva allt vi visste om relativitetsteorin och hastigheten i Universum. Om Emdrive eller andra perpetual motion var på riktigt, vi skulle bli tvungna att ompröva allt vi vet om klassisk mekanik och lagen om bevarande av rörelsemängd. Även om dessa specifika resultat inte var tillräckligt pålitliga — dessa neutriner som uppstått på grund av experimentella fel, och Emdrive inte klarar testet på någon signifikans nivå — en dag vi kan väl vara inför ett sådant resultat.
Det viktigaste är att testa att inte vara om vi får ett sådant vägskäl. Vår sanna tro på den vetenskapliga sanningen kommer att bevisas när vi måste bestämma vad du vill göra med det.
Experimentell uppställning EmDrive på NASA Eagleworks, där de försökte att göra isolerade tester baseactions motor. De hittade ett litet positivt resultat, men det var oklart vad det innebär: nya fysik eller systematiska fel. Resultaten var inte mycket pålitlig och kan inte upprepas självständigt. Revolutionen har inte hänt ännu.
Vetenskapen är på samma gång:
- Den samlade kunskap som omfattar allt som vi har lärt oss av observation och experiment i vårt Universum.
- En process av ständig usomneniya i våra antaganden, försök att hitta luckor i vår förståelse av verkligheten, att hitta logiska luckor och inkonsekvenser och att fastställa gränser för vår kunskap ny, grundläggande sätt.
Allt som vi ser och hör, allt som du hittar våra verktyg, och så vidare — allt detta kan vara ett exempel på vetenskapliga data som korrekt registrerade. När vi försöker att rita en bild av Universum, måste vi använda hela utbudet av tillgängliga vetenskapliga data. Vi kan inte välja resultaten eller bevis som är förenligt med vårt föredragna slutsatser; vi har för att driva alla våra idéer varje exempel på goda data. Att göra vetenskap, behöver vi samla in den här informationen, posta dem i bitar i en egen konsekvent struktur, och sedan utsätta den för olika tester, på alla sätt tänkbara.
Det bästa arbetet, som kan en vetenskapsman är att ständigt försöka vederlägga det, inte bevisa, det mest heliga teorier och idéer.
Space telescope “Hubble” (till vänster) är vår största flaggskepp Observatoriet i historien om astrofysik, men den är mycket mindre och mindre kraftfull än nästa “James Webb” (i mitten). Av de fyra föreslagna flaggskepp uppdrag på 2030-talet år LUVOIR (höger) är de mest ambitiösa. Att försöka nå de mest svagt av Universum, att se dem i hög upplösning och med olika våglängder, kan vi förbättra och testa vår förståelse av kosmos i en aldrig tidigare skådad sätt.
Det innebär en ökad vår noggrannhet att varje ytterligare decimaler, vilket vi kan bara lägga till; det innebär att strävan efter högre energier, låga temperaturer, i mindre skala och stort urval storlekar, det betyder att gå bortom de kända utbud av giltighet av teorin, det innebär en ny theorization av observerade effekter samt utveckling av nya experimentella metoder.
Vid en viss punkt att du är tvungen att hitta något som inte passar in nyvunna visdom. Hittar du något tvärtemot vad man skulle förvänta sig att hitta. Du får ett resultat som motsäger din gamla, redan befintliga teorin. Och när det händer — om du kan bekräfta denna motsägelse, om det kommer att stå upp till en noggrann kontroll och kommer att visa sig är faktiskt väldigt befintliga, du kommer få något bra från den vetenskapliga revolutionen.
En av de revolutionära aspekterna av relativistiska förslag, som lagts fram av Einstein, men första som Lorentzen, Fitzgerald och andra, var att snabbt rörliga föremål som tycktes krympa i rymden och sakta ner över tid. Ju snabbare du flyttar i förhållande till något i vila, desto mer kommer din komprimerade längd och ju mer tiden saktar ner i förhållande till omvärlden. Denna bild — relativistisk mekanik — ersatt den gamla Newtonska perspektiv på den klassiska mekaniken.
Den vetenskapliga revolutionen, men innebär mer än att bara meddelandet “gamla sanningar fel!”. Detta är bara första steget. Kanske är det en nödvändig del av revolutionen, men i sig är det otillräckligt. Vi kunde gå på, bara för att se var och hur vår gamla idé för oss. Att flytta vetenskapen framåt — och avsevärt — vi måste hitta en avgörande brist i vårt tidigare sätt att tänka och se över det, tills vi nå sanningen.
För detta behöver vi för att övervinna inte bara en, utan tre stora hinder i vårt arbete att förbättra vår förståelse av Universum. Det finns tre komponenter som ingår i den revolutionära vetenskapliga teori:
- Hon ska spela hela framgång i befintliga teorin.
- Hon behöver för att förklara de nya rön som motsäger gamla teorier.
- Det bör ge en ny, kontrollerbara förutsägelser som inte har prövats tidigare och som kan vara antingen bekräftas eller vederläggs.
Det är otroligt hög bar, vilket sker väldigt sällan. Men när det är uppnått, frukterna är till skillnad från alla andra.
En av de största mysterierna i 1500 år var att planeter rör sig uppenbarligen retrograd — det är, i motsatt riktning. Detta skulle kunna förklaras antingen med hjälp av den geocentriska modellen av Ptolemaios (vänster) eller Copernicus heliocentriska (höger). Men det förtydligande av detaljer med hög precision som krävs av den teoretiska genombrott i förståelsen av de regler som ligger bakom den observerade fenomen som lett till Keplers lagar och teori av universell gravitation Newton.
På som nybörjare — en ny teori — är alltid bevisbördan, byte fortfarande är den dominerande teorin och detta kräver det att ta itu med några mycket svåra problem. När kaos, han var tvungen att förklara alla förutsägelser av rörelser planeter för att ta hänsyn till alla de resultat som kaos kan inte förklara (för exempel, den rörelse av kometer och satelliter av Jupiter), och göra nya förutsägelser såsom förekomsten av elliptiska banor.
När Einstein föreslagna Allmänna relativitetsteorin, är hans teori var tvungen att återge alla framgångarna för Newtons gravitation, och för att förklara precessionen av ihjälskjuten av kvicksilver och fysik objekt, den hastighet som är nära till ljuset, och vad mer — hon som behövs för att göra nya prognoser om hur gravitation böjer star light.
Detta koncept sträcker sig även för våra tankar om ursprunget av Universum självt. Så Big Bang blev känd, han hade för att ersätta den gamla idén om ett statiskt Universum. Så han var tvungen att möta den Allmänna relativitetsteorin, för att förklara kablovske expansionen av Universum, och förhållandet mellan rödförskjutning och avstånd, och sedan göra nya prognoser:
- Förekomsten och spektrum av den kosmiska bakgrundsstrålningen
- Nucleosynthetic om innehållet av lätta element
- På bildandet av storskaliga struktur och klustring egenskaper hos materia under inverkan av tyngdkraften.
Allt detta krävs bara att ersätta den tidigare teorin.
Nu tänka på vad som skulle behovet av att ersätta en av de ledande vetenskapliga teorier om idag. Det är inte så svårt som man kan föreställa sig: du skulle bara behöva en observation av något fenomen som är i motsats till förutsägelser av Big Bang. I samband med den Allmänna relativitetsteorin, om du kunde hitta en teoretisk konsekvens av det faktum att Big Bang inte stämmer med våra observationer, som vi egentligen skulle ha varit på randen till revolution.
Och här är grejen: det följer inte att alla på temat Big Bang — är felaktig. Den allmänna relativitetsteorin innebär inte att Newtons gravitation är fel; det innebär bara begränsningar på var och hur Newtons gravitation skulle vara tillämpliga på ett framgångsrikt sätt. Det kommer fortfarande att exakt beskriva Universum, född från den varma, täta, expanderande stat, på samma sätt som noggrant beskriver observerbara Universum ålder miljarder år (men inte oändliga ålder). på samma sätt tala om att de första stjärnorna och galaxerna, den första neutrala atomer, den första stabila atomkärnor.
Den synliga historia av det expanderande Universum, innebär en varm, tät tillstånd av Big Bang och den efterföljande tillväxt och struktur bildas. Den fullständiga uppsättning uppgifter, inklusive observationer av lätta element och den kosmiska bakgrundsstrålningen, lämnar bara Big Bang som en lämplig förklaring till vad vi ser. Förutsägelse av den kosmiska neutrino bakgrunden var en av de sista stora obekräftade prognos, till följd av Big Bang-teorin.
Oavsett vad det är om denna teori som oavsett bortom vår nuvarande bästa teorier (och detta gäller alla vetenskapliga fält) — det första du måste reproducera alla framgångar av denna teori. Teorin om ett statiskt Universum, som kämpar med Big Bang? De är oförmögna till det. Samma gäller för elektriska Universum eller plasma kosmologi; detsamma kan sägas om trött ljus, om topologiska defekter och kosmiska strängar.
Kanske vi en dag kommer att uppnå tillräckliga teoretiska framsteg till en av dessa alternativ har förvandlats till något som motsvarar en fullständig uppsättning av de observerade eller kan vara ett nytt alternativ. Men den dagen är inte idag, men under tiden inflation universum med en Big Bang, med strålning, vanlig materia, mörk materia och mörk energi förklarar full uppsättning av absolut något vi någonsin sett. Och hon är den enda av sitt slag hittills.
Men det är viktigt att komma ihåg att vi kom till den här bilden bara för att det är inte inriktad på ett tveksamt resultat, som skulle kollapsa. Vi har massor av rader av oberoende bevis, som gång på gång leder oss till samma slutsats. Även om det visar sig att vi inte förstår supernovor, mörk energi kommer fortfarande att behövas, även om det visar sig att vi inte förstår rotation av galaxer, mörk materia kommer fortfarande att behövas, även om det visar sig att bakgrundsstrålningen som inte finns, Big Bang kommer fortfarande att vara nödvändigt.
Universum kan vara helt olika i detalj. Och jag hoppas att få leva tillräckligt länge för att se att det är en ny Einstein, som utmanade teorier och vinner. Våra bästa teorier är inte fel, de är bara ofullständig. Och detta innebär att de bara kan komma från en mer komplett teori, som oundvikligen kommer att innehålla allt, allt i denna värld — och att förklara det.
Dela dina teorier på vår chatt i Telegram.