Newton & Eisntein elméleteinek is ellentmond Kyu-Hyun Cha új elképesztő felfedezése. Új elméleti fizika korszak jön?

" Éppen 100 évvel ezelőtt született a relativitáselmélet, az Einsteini gravitáció."

Einstein a speciális relativitáselméletet 118 éve, az általánosat 108 éve mutatta be, szóval éppen nem sikerült eltalálni a pontos számot.

Mindig megdől a régi fizika, ha az olvasó nem érti meg. Ez gyakori eset. A valóság modellezése nem dől meg, eddig se dőlt meg soha. Pontosodott, szélesedett, részletesebb lett, új nézőpont keletkezett. Röviden, az értelmezési tartomány változik. Mindig ez történik.

Majd ha a bejelentés új tartalmát leellenőrizték többször, összeillesztették a régi elmélettel, akkor beszélhetünk róla ismét. Addig pedig akik nem értik, örülnek a szenzációnak, valami új világot vizionálnak, és izgalomba jönnek. Nincs ezzel semmi gond, mióta az ember figyeli a világot, mindig voltak, akik értették, és voltak, akik nem. Ettől a világ köszöni, marad olyannak, mint eddig is.

Viszont ha jól olvasom még ez mögött nincs elmélet, hanem van egy mérés (ki tudja milyen hibával) amely jelenleg úgy néz ki nem magyarázható a meglévő elmélettel. Ez nem azt jelenti, hogy új elmélet jött létre, hanem azt, hogy van egy mérés ami nem illeszkedik bele a jelenlegi. Volt pár éve egy hasonló hír (szintén távol keletről ha jól emlékszem), hogy mértek a vákuumbeli fénysebességnél gyorsabb terjedést. aztán többen megismételték a mérést és kiderült sima mérési hiba volt. Ha majd ezen mérések eredményeként lesz egy új elmélet amelyik magyarázza Newtontól napjainkig az összes eddigi tapasztalatunkat és magyarázza ezt a mérést is akkor lehet arról beszélni, hogy megdőlt valami.

Ez volt a rel. elmélet esetén is. volt a Michelson-Morley kísérlet (ramélem jól irtam a nevüket) és nem volt magyarázható a klasszikus Newtoni fizikával. Megmérték sokszor kiderült, hogy a mérés jó. Aztán jött Einstein megmagyrázta a kísérletet, és az ő számításaiból kijött, hogy a kísérlet jó. Plusz az is kiderült, hogy az ő elmélete magyarázza az összes koraábbit és a newtoni fizika annak egyik szélső helyzete.

Jelenleg egy nagyon bizonytalan mérés van, semmi több. Ez még messze attól, hogy kijelentse bárki is, hogy itt megdőlt minden ami eddig volt.

Vannak megfigyelési tapasztalatok, jelenségek, amelyek a természet működésének valamilyen sajátosságából következnek.

Megpróbáljuk matematikailag leírni ezeket, miközben hogy konkrétan miből következnek a megfigyelési tapasztalatok, azok még nem biztos, hogy ismertek

(lásd pl kvantummechanika a rengeteg furcsaságával).

Mit csinált Newton?

Leírta a gravitációval kapcsolatos megfigyelési tapasztalatokat matematikailag, miközben nem tudta mi a gravitáció oka, mert nem ismerte, hogy a természet működésének milyen sajátossága okozza a jelenséget.

Ennek ellenére amit leírt, az nélkülözhetetlen volt később Einstein számára, aki mégtovább csiszolta matematikailag.

Megdőlt a newtoni gravitáció?

Hát akkor így nem egészen.

Megtudtuk Einsteintől, hogy akkor most végülis a természet működésének milyen sajátossága okozza a gravitáció jelenségét?

Nem, mert csak egy olyan matematikai modellt alkotott, amivel közelebb vitt a tényleges fizikai valóság megismerése felé.

A soron következő próbálkozás ugyanúgy nem dobhatja el és ezért meg sem döntheti elődei munkásságának eredményeit, mint ahogy Einstein sem dobta el elődei kutatási eredményeit, hiszen pont hogy elődei vállán állva alkothatta meg elméleteit.

Csak emlegetni kellett, Dr. Becky új videója részben pont erről a cikkről szól: [link] youtu.be/3o8kaCUm2V8

(Mmint nyilván nem az Origó-cikkről, hanem Kyu-Hyun Chae publikációjáról.)

> „Nem igazán. Tudjuk mi a gravitáció ? Nem.”

És? Érdekel az minket? Minket az érdekel, hogy a GPS-műhold atomórája mennyit fog késni/sietni a sebességéből és magasságából adódó idődilatáció miatt, hogy 5 méteres pontossággal meg tudjuk mondani, hol vagyunk a földön. Ezt pedig, Einstein általános relativitás elmélete alapján, tíz tizedesjegyre pontosan csináljuk napi szinten.

Az meg a másik, hogy abban az értelemben, ahogy te szeretnéd 'tudni a gravitációt', úgy valószínűleg sosem fogjuk tudni, így a te világképedben az elméletek nem megdőltek, hanem igazándiból sosem álltak fel, és nem is fognak (lásd még a következő bekezdés, hogy milyen is egy fizikai elmélet valójában).

> „És? Ettől még a régi elmélet nem igaz”

Minden elméletnek része, hogy milyen körülmények között milyen pontos eredményt ad, és ahogy gyűlnek az adatok, úgy vagy kiderül, hogy mivel kell kiegészíteni, vagy kiderül, hogy még többféle körülmények között igaz, mint eddig tudtuk.

A nem igaznak úgy van értelme, ha azok között a feltételek között nem teljesül az AKKOR rész, amikre a HA utáni rész teljesül.

(És itt referálnék az elemi logikára, hogy a hamis állításból levont következetés igaz. Tehát ha olyan körülményekre akarod alkalmazni az elméletet, ami nem szerepel azok között, amikre azt tesztelték, akkor azzal nem fogod megcáfolni.)

Lehet, hogy a középiskolában nem figyelnek a "HA …, AKKOR …" felépítésre, de az egyetemi fizikakurzosokon elmondják, hog milyen méretskálákon, mekkora energiákra, mekkora mágneses terekre,… vannak tesztelve azok a modellek, amikről a kurzus során szó lesz, és hogy ezek között 8 tizedesjegyre pontosak vagy 15-re.

Lehet, hogy régen megvolt bennünk az a naivitás (lehet ma sem kopott ki teljesen), hogy a fizika leírja a valóságot. Ma sokkal inkább gondoljuk azt, hogy a fizika modellezi a valóság összefüggéseit. Megfigyeljük a világ jelenségei közötti összefüggéseket, és abból alkotunk egy modellt. Minél szélesebb körét írja le helyesen a modellünk, annál jobb. Egy modellt akkor cserélünk le egy másikra, ha az a jelenségek szélesebb körét írja le, magyarázatul szolgál arra is, amit a lecserélt modell helyesen írt le, de magyarázatot ad arra is, amit a régi modell nem jól írt le. Ahogy a modelljeink jobbá és jobbá válnak, úgy várjuk azt, hogy az általunk felvázolt modell egyre közelebb kerül a tényleges valósághoz.

~ ~ ~

De vegyünk egy példát. Jön egy földönkívüli és a fene tudja miért, de a kutatásának a célja az, hogy megismerje a mondjuk azt, hogy a sarki bankfiók mikor van nyitva és mikor van zárva. Nem túl hosszú vizsgálódás után rá fog jönni, hogy van itt valami hétnapos ciklikusság. Ez alapján megfogalmazza az első modellt:

A bank hétfőtől péntekig nyitva van, szombaton és vasárnap zárva. (Most lehet, hogy ő nem így nevezi el a napokat, és máshol lesz neki a hét kezdőnapja, de ezek definitív kérdések, a modell érvényességét nem befolyásolják.)

A modelljét számos megfigyelés megerősíti. De hosszabb vizsgálódás után rá fog jönni, hogy van valami probléma ezzel a modellel. Ha hosszan vizsgálódik, akkor rá fog jönni, hogy az anomáliáknak van egy sajátos, 365 napos ciklikussága. Sőt ez a ciklus négy évente eltolódik plusz egy nappal. Fel fog állítani egy új modellt, ami már figyelembe veszi az ünnepnapokat, sőt a szökőévet is.

Lehet, megpróbál majd az ünnepnapok elhelyezkedéséről is valamiféle modellt alkotni, ami valószínűleg nem fog sikerülni, hiszen az ünnepnapjaink esetlegesek. De még az is lehet, hogy sikerül neki valamiféle képletet összedobnia, ami megmondja az éven belül az ünnepnapokat. Ezzel lehet, hogy helyesen fogja meghatározni az ünnepnapokat, annak ellenére, hogy valójában nem létezik az az összefüggés, ami a modelljében van. Ettől még a modell modellnek jó.

További vizsgálódás során arra is rá fog jönni, hogy van, mikor a bank szombaton is nyitva van, mert vannak a hosszú hétvége miatti áthelyezett munkanapok, mikor egy hétvége és egy ünnepnap közé eső amúgy munkanapot egy másik hét szombatján dolgozzuk le. Arra is rájöhet, hogy ezen esetek milyen feltételek esetén állnak elő.

Arra is rá fog jönni, hogy az ünnepnapok egy része nem a 365 napos ciklus ugyanazon pontjára esik, de ugyanabban az intervallumban van (húsvét, pünkösd). Arra is rá fog jönni, hogy ezek időpontjában ugyan még nem talált rendszert, de ezek egymáshoz képest viszont ugyanolyan távolságra vannak.

~ ~ ~

Lehet mire mindezt összerakja, már az ötödik modellnél tart. Mondhatjuk azt, hogy az ötödik modell jobb, mint az első? Persze. Mondhatjuk azt, hogy ez az ötödik modell teljes? Lehet ő nem látja a pontatlanságát, lehet, hogy látja, nem tudjuk. Mi persze tudjuk, hogy nem teljes, mert pl. a szökőévek rendszere ennél egy picit bonyolultabb. Meg a modell nem írja le, és nem is fogja tudni jól leírni az esetleges, kivételes zárva tartásokat (technikai probléma miatt zárva, áramszünet miatt zárva, felújítás miatt zárva). De ettől még ez a legjobb modell, amíg nincs jobb, pontosabb modell, addig ezt célszerű alkalmazni.

És jön az általad pedzegetett kérdés. Az első modellről elmondható – így az ötödik modell ismeretének tükrében –, hogy hibás? Vagy hogy megdőlt?

Ez megfogalmazás kérdése. Bizonyos szempontból lehet azt mondani, hogy az első modell hibás volt, hiszen voltak hibái. Megdőlt, mert ma már van nála jobb modell. De ez nagyon szigorú megfogalmazás, valahol egy hozzá nem értőnek a „hibás” és a „megdőlt” azt sugallja, hogy az, amit az első modell leírt, az alapjaiban hibás, hogy teljesen fals predikciót adott a bank nyitva tartásáról, hogy tökéletesen alkalmatlan annak a meghatározására, hogy egy adott napon a bank nyitva van-e vagy sem. Ez így azért finoman szólva nem teljesen igaz.

Inkább korrekt azt mondani, hogy az ötödik modell pontosabb. Hiszen az első modell azért az esetek nagy részében, bizonyos peremfeltételek között (pl. ünnepnapoktól távol) jól működik, helyes predikciót ad. Ha én jövő héten kedden lemegyek a bankfiókba, akkor az első modell is azt fogja jósolni, hogy nyitva lesz, és igen nagy valószínűséggel nyitva is fogom találni.

~ ~ ~

Nyilván a fenti példában az első modell jelentős pontatlanságokkal rendelkezik. A newtoni mechanika sokkal-sokkal pontosabb és következetes a pontatlansága kis sebességek esetére. Nota bene a hétköznapi életben inkább ezt használjuk. Mekkora sebessége lesz a földhöz képest egy 100 km/h-val haladó autóból kilőtt, az autóhoz képest 200 km/h-val haladó nyílvesszőnek?

A newtoni mechanika alapján simán összeadjuk a sebességeket:

v = v₁ + v₂ = 100 km/h + 200 k/h = 300 km/h.

Ha a spec. rel.-lel számolunk, akkor egy bonyolultabb képletet kell használni:

v = (v₁ + v₂) / (1 + v₁v₂/c²) = 299.999 999 999 994 848 842 333… km/h

Ki a fenét érdekel a newtoni képletnek a 0,000 000 000 001 %-os pontatlansága? Ennél sokkal pontatlanabbak eleve a kiinduló értékeink – az a 100 km/h valójában 100±1 km/h –, sokkal kisebb pontosságú eredményre vagyunk amúgy is kíváncsiak. Meg eleve sokkal nagyobb pontatlanságot visz be az egészbe, hogy ugyan eltekintettünk tőle, de ettől még van közegellenállás, menetszél, meg egyéb nyalánkságok.

Minek számolnánk egy bonyolultabb képlettel, ha – ekkora sebességek esetén – nem ad hozzá semmi érdemit a számítás eredményéhez? Ennek tükrében biztos, hogy a newtoni képletből számoltakra az a legkifejezőbb jelző, hogy „hibás”? Megdőltnek nevezhető-e egy modell – akár egy sokkal pontosabb modell ismeretében is –, amit továbbra is nagy megelégedéssel használunk, és az általa kiszámoltak alapján jól működő dolgok jönnek ki belőle? A klasszikus mechanika modelljére biztos, hogy a „megdőlt” a legkifejezőbb jelző? Ez kicsit olyan, mintha törpének hívnál valakit, aki 1 cm-rel alacsonyabb az átlagnál. Mondhatod persze ezt, csak nem biztos – vagy inkább biztosan nem igaz –, hogy kifejező és korrekt módon írod le ezzel az illető magasságát.