Üks astrofüüsikuks olemise eeliseid on teie iganädalane e-kiri kelleltki, kes väidab, et on Einsteini valesti tõestanud. Nad kõik kustutatakse üsna kiiresti, mitte seetõttu, et astrofüüsikud on liiga juurdunud väljakujunenud teooriatesse, vaid sellepärast, et ükski neist ei tunnista, kuidas teooriad asendatakse.
Näiteks 1700. aastate lõpus oli teooria soojuse kohta, mida tunti kalorite järgi. Kalorsuse põhiidee oli see, et see oli materjalides esinev vedelik. See vedelik oli isepuhastuv, mis tähendab, et see proovib võimalikult ühtlaselt jaotada. Me ei saanud seda vedelikku otseselt jälgida, kuid mida kalorsem on materjal, seda kõrgem on selle temperatuur.
Sellest teooriast saate mitu ennustust, mis tegelikult toimivad. Kuna te ei saa kaloreid luua ega hävitada, on soojus (energia) säästetud. Kui panete kuuma objekti kõrvale külma eseme, jaotatakse kuuma objekti kalorid külma objekti alla, kuni nad saavutavad sama temperatuuri. Kui õhk laieneb, jaotatakse kalor õhukesemalt, seega temperatuur langeb. Õhu kokkusurumisel on rohkem ruumala kohta kaloreid ja temperatuur tõuseb.
Nüüd teame, et pole ühtegi soojakraadi. Kuumus on aatomite või molekulide liikumise (kineetilise energia) omadus materjalis. Nii et füüsikas oleme kineetilise teooria osas kalorsuse mudeli maha jätnud. Võiks öelda, et nüüd teame, et kalorimudel on täiesti vale.
Välja arvatud see, et pole. Vähemalt mitte rohkem valesti kui see kunagi oli.
Põhiline eeldus „soojusvedeliku” kohta ei vasta tegelikkusele, kuid mudel teeb õigeid ennustusi. Tegelikult töötab kalorimudel tänapäeval sama hästi kui 1700ndate lõpus. Me ei kasuta seda enam, kuna meil on uuemad mudelid, mis töötavad paremini. Kineetiline teooria muudab kõik ennustused kaloriliseks ja palju muud. Kineetiline teooria selgitab isegi seda, kuidas materjali soojusenergiat saab vedelikuna ühtlustada.
See on teadusteooriate põhiaspekt. Kui soovite asendada kindla teadusliku teooria uuega, peab uus teooria suutma teha rohkem kui vana. Kui asendate vana teooria, saate nüüd aru selle teooria piiridest ja kuidas sellest kaugemale liikuda.
Mõnel juhul jätkame selle kasutamist isegi siis, kui vana teooria on asendatud. Sellist näidet võib näha Newtoni gravitatsiooniseaduses. Kui Newton pakkus oma universaalse gravitatsiooni teooria välja 1600. aastatel, kirjeldas ta gravitatsiooni kui tõmbejõudu kõigi masside vahel. See võimaldas õigesti ennustada planeetide liikumist, Neptuuni avastamist, tähe massi ja selle temperatuuri vahelist põhisuhet ning edasi ja edasi. Newtoni gravitatsioon oli ja on kindel teaduslik teooria.
Siis pakkus Einstein 1900. aastate alguses välja teise mudeli, mida tunti üldrelatiivsusteooriana. Selle teooria põhieeldus on, et raskusjõud on tingitud ruumi ja aja kumerusest masside poolt. Ehkki Einsteini gravitatsioonimudel erineb radikaalselt Newtoni omast, näitab teooria matemaatika, et Newtoni võrrandid on Einsteini võrrandite ligikaudsed lahendused. Kõik, mida Newtoni gravitatsioon ennustab, teeb ka Einstein. Kuid Einstein võimaldab meil õigesti modelleerida ka mustaid auke, suurt pauku, Merkuuri orbiidi pretsessiooni, aja laienemist ja palju muud, mis kõik on eksperimentaalselt kinnitatud.
Nii trügib Einstein Newtoni. Kuid Einsteini teooriaga on palju raskem töötada kui Newtoni teooriaga, nii et sageli kasutame asjade arvutamiseks lihtsalt Newtoni võrrandit. Näiteks satelliitide või eksoplaneetide liikumine. Kui me ei vaja Einsteini teooria täpsust, kasutame Newtonit, et saada vastus, mis on piisavalt hea. Võib-olla oleme tõestanud, et Newtoni teooria on vale, kuid teooria on endiselt nii kasulik ja täpne kui ta kunagi oli.
Kahjuks ei saa paljud lootustandvad Einsteinsid sellest aru.
Alustuseks ei saa Einsteini raskust kunagi teooria abil tõestada. See osutub valeks eksperimentaalsete tõenditega, mis näitavad, et üldrelatiivsuse prognoosid ei toimi. Einsteini teooria ei tõrjunud Newtoni välja enne, kui meil olid eksperimentaalsed tõendid, mis nõustusid Einsteiniga ja ei nõustunud Newtoniga. Nii et kui teil pole eksperimentaalseid tõendeid, mis on üldisele suhtelisusele selgelt vastuolus, langevad väited Einsteini ümberlükkamise kohta kurtidele kõrvadele.
Teine võimalus Einsteini trügimiseks oleks teooria väljatöötamine, mis näitaks selgelt, kuidas Einsteini teooria on teie uue teooria lähenemisviis või kuidas on üldteorelatiivsuse katsetestid läbitud ka teie teooria poolt. Ideaalis teeb teie uus teooria ka uusi ennustusi, mida saab mõistlikul viisil testida. Kui suudate seda teha ja saate oma ideed selgelt esitada, kuulatakse teid ära. Keelteooria ja entroopiline gravitatsioon on näited mudelitest, mis proovivad just seda teha.
Kuid isegi kui kellelgi õnnestub luua teooria paremini kui Einsteini oma (ja keegi peaaegu kindlasti saab), on Einsteini teooria ikkagi sama kehtiv kui kunagi varem. Einsteini pole ekslikult tõestatud, me mõistame lihtsalt tema teooria piire.
