¿Son las leyes físicas una descripción perfecta de la naturaleza? Si no, ¿por qué debería confiar en ellos?

Este es un tema de intenso debate en los círculos filosóficos, por lo que trataré de aplicar cualquier poca comprensión del tema que tengo.

Las leyes de la física son intentos de descripciones de la naturaleza. Los físicos desarrollan relaciones matemáticas entre ciertas variables y luego realizan pruebas exhaustivas en un esfuerzo por establecer su validez. Sin embargo, no sabemos ni podemos saber si son perfectos porque no se nos dan las versiones perfeccionadas de la teoría más adelante. En pocas palabras: las leyes de la física pueden no ser perfectas, pero el proceso de su desarrollo es lo más cercano que podemos llegar a la perfección.

Sin embargo, creo que esta pregunta toca una pregunta más profunda: si las matemáticas son inherentes al universo o inventadas por la humanidad. Personalmente, me gusta pensar que las matemáticas son simplemente una herramienta que establece relaciones entre valores, cuyos valores son completamente arbitrarios (creados por el hombre). Por lo tanto, las leyes de la física son simplemente la aplicación de estas herramientas matemáticas a los fenómenos físicos. Estas herramientas se prueban repetidamente para proporcionar su validez al sistema en cuestión.

En cuanto a si puede confiar en ellos, reside en su confianza en el sistema científico. La gravitación newtoniana no es la teoría de la gravedad totalmente correcta. De hecho, hubo muchos problemas en astrofísica donde las leyes de Newton fallaron colosalmente en describir datos observados. Sin embargo, cientos de miles de físicos han pasado 400 años probando de manera rigurosa y constante las teorías de Newton para su aplicación en la Tierra, y la teoría ha pasado con gran éxito. Es por eso que usamos la gravedad newtoniana para calcular la trayectoria del vuelo. Incluso utilizamos la teoría para llevar a la humanidad a la luna. En cambio, el proceso científico arrojó otra teoría de la gravedad: la relatividad general, que resolvió muchos de los problemas en astrofísica que Newton simplemente no podía. En los últimos 100 años, miles de físicos han participado en el intenso escrutinio de la Relatividad General para garantizar su validez, que también le ha ido extraordinariamente bien.

Entonces, para responder a su pregunta simplemente: no lo sabemos. La mayoría de los físicos que conozco dirían que probablemente no, que estas teorías se actualizan continuamente a la luz de la nueva información experimental y visual, y continuarán evolucionando y cambiando a medida que la nueva tecnología genere nuevas preguntas en física. En cuanto a si desea confiar en ellos o no, dependiendo de esta información, es totalmente su elección. Hacerlo sería confiar en el sistema científico y confiar en que las teorías que está utilizando son correctas hasta donde la física actual puede decirlo. No hacerlo es totalmente tu elección. Solo sepa que incluso usted no … las personas que diseñaron y construyeron sus aviones, satélites GPS, automóviles, teléfonos celulares, el transbordador espacial, misiles, computadoras portátiles y casi cualquier otra tecnología que pueda imaginar, confíe en estas teorías . Entonces, si te gustan o no, definitivamente los usas.

Creo que los científicos modernos serían reacios a usar la palabra “ley” para describir cualquier modelo de la naturaleza. El uso de la palabra se origina en los primeros días de la ciencia moderna cuando Newton, por ejemplo, sintió que los filósofos naturales estaban descubriendo los mecanismos establecidos por Dios. Newton escribió sobre esto en sus Principia:

“Este sistema más hermoso del sol, los planetas y los cometas, solo podría proceder del consejo y dominio de un Ser inteligente y poderoso … Este Ser gobierna todas las cosas, no como el alma del mundo, sino como el Señor sobre todo; y debido a su dominio, no se le llamará Lord Dios “pantokrator”, o Gobernante Universal … “

Entonces las leyes eran leyes de dioses: una ley requiere un legislador. Y, como eran las leyes de Dios, tenían que ser perfectas. No fue hasta principios del siglo XX que Einstein demostró que las leyes de Newton estaban incompletas y, en cualquier caso, se basaban en un tipo de modelo que ahora se ha abandonado. La misteriosa “fuerza de gravedad” de Newton ha sido reemplazada por la idea de que la masa causa una distorsión en el espacio-tiempo.

La creencia religiosa entre los científicos ahora es bastante inusual e incluso los creyentes se dividen en compartimientos y adoptan la visión contemporánea de la filosofía científica. Esto es simplemente que la ciencia desarrolla modelos coherentes, generalmente matemáticos, que se ajustan a las observaciones y permiten hacer predicciones precisas. Estos modelos, que llamamos Teorías, están sujetos a cambios a la luz de más información. Cualquier teoría científica aceptable debe ser capaz de falsificación; Esto significa que debería ser posible idear un experimento o un conjunto de observaciones en el que la teoría podría fallar. Una teoría no está probada, en el sentido más estricto, solo puede ser refutada.

Entonces, para tratar de responder la pregunta original, en realidad no usamos el término “leyes” sobre ciencia hoy en día, excepto en un contexto histórico. Se acepta que las teorías podrían ser refutadas en algún momento, lo que podría conducir a su modificación o reemplazo directo, pero así es como progresa la ciencia. Por lo tanto, no suponemos que ninguna teoría sea perfecta para todos los tiempos; simplemente se ajusta a la evidencia actualmente disponible. La confianza es un problema personal y no puedo responder eso por usted. Pero cualquiera que use cualquier pieza de tecnología moderna, desde volar en un avión hasta someterse a una cirugía, confía en cualquier cantidad de teorías científicas, porque funcionan.

Ninguna ley física actual es perfecta. Sí, deberías confiar en ellos. Las leyes de la física vienen con sus propias condiciones que establecen específicamente dónde se puede confiar.

La mayoría de las leyes reconocen que en la mayoría de las situaciones un número relativamente pequeño de factores es dominante. Al calcular la trayectoria de una bala, no nos preocupamos por la gravedad de la luna. Simplemente no hace suficiente diferencia.

Primero, debe comprender qué es una “ley” y qué es una “teoría”.

Ley = Algo que se observa repetidamente en NATURE una y otra vez, hasta que sea obsoleto negar sin evidencia extraordinaria. Ejemplo: ley o gravedad.

Teoría = Algo que ha sido PROBADO a través de experimentos y / o intervención humana. Ejemplo: teoría del Big Bang.

Las teorías pueden ser reemplazadas y refutadas más tarde, pero esto rara vez le sucede a las leyes.

Entonces, si tomamos su pregunta LITERALMENTE, sí, las leyes son descripciones casi perfectas de la naturaleza. Pero creo que te referías tanto a las leyes como a las teorías, y no solo a la física, sino también a la ciencia en general.

En ese caso, la respuesta sigue siendo sí. Nuestras teorías científicas son el mejor modelo que tenemos en este momento de la naturaleza. Todos los días, la ciencia cambia. Se pone mejor, y las viejas ideas se descartan. Así es como progresamos como civilización. En unos pocos días, algunos meses, algunos años o incluso décadas, nuestra comprensión de la realidad cambiará con nuevos descubrimientos. Entonces, ese modelo será el mejor.

Sé que esto es un cliché, pero,

Mantén la curiosidad!