Como se indica en esta página de Wikipedia, las leyes de movimiento y gravedad de Newton fueron " verificadas mediante experimentos y observaciones durante más de 200 años " y se descubrió que eran una " buena aproximación para objetos macroscópicos en condiciones cotidianas ". Ahora, por supuesto, sabemos por Einstein y la mecánica cuántica que, si bien no son incorrectas , sus leyes "solo" funcionan para un cierto rango de entradas.
Si bien algunos de esos primeros experimentos probablemente se llevaron a cabo con la esperanza de demostrar que Newton estaba equivocado, nadie sabía que había límites para su aplicabilidad (escala muy pequeña, velocidades muy altas, campos gravitatorios muy fuertes) hasta mucho más tarde (y, en lo que respecta a Lo sé, nadie sospechó siquiera que podría haber tales límites).
Como se señaló en las respuestas a esta pregunta de HofS&M , hubo algunas "anomalías" conocidas, como el movimiento de la luna o Mercurio, pero tenían más que ver con el problema de aplicar las leyes de Newton a un problema de tres cuerpos que problemas con las leyes mismas.
La pregunta es: si Newton, o los científicos de su tiempo, de alguna manera tuvieran una "intuición" de que en realidad había límites para sus leyes, y se embarcaran en una "búsqueda dirigida" para explorar esos límites, ¿habrían tenido la tecnología para exponer tales límites? limites? En otras palabras, ¿habrían podido explorar una escala lo suficientemente pequeña o mover masas lo suficientemente grandes, a velocidades lo suficientemente rápidas y medir cosas con suficiente precisión para detectar cualquier discrepancia por encima del ruido experimental y estar razonablemente seguros de concluir que Newton ¿Las leyes no se cumplen en todas las circunstancias?
En la época de Newton, los científicos NO podían detectar ninguna desviación de las leyes de Newton de la realidad. Como sabemos ahora, el único efecto visible de esta desviación en el Sistema Solar es la precesión anómala del perihelio de Mercurio. Se detectó recién a mediados del siglo XIX; hace unos 43 segundos por siglo, y no se conocía en la época de Newton. El problema no estaba en la precisión de las observaciones, en principio podían detectar el fenómeno. El problema era la comparación con la teoría: las ecuaciones resultantes de las leyes de Newton son notoriamente difíciles de resolver.
La teoría de la gravitación de Newton no fue generalmente aceptada de inmediato, y los científicos expresaron sus dudas. La teoría de Newton se derivó originalmente para explicar las leyes de Kepler, pero las leyes de Kepler en sí mismas solo se cumplen aproximadamente, y la afirmación principal de Newton era que su ley de la gravedad explica no solo las leyes de Kepler sino también todas las DESVIACIONES observadas de estas leyes.
Tomó alrededor de un siglo y medio verificar estas afirmaciones. (El problema es muy difícil: la teoría de Newton solo te dice cómo ESCRIBIR las ecuaciones, pero otra cosa es cómo RESOLVERlas). Newton se esforzó por explicar el movimiento de la Luna (me refiero a las pequeñas faltas de uniformidad de este movimiento) y solo lo logró parcialmente.
Los matemáticos que lucharon con la teoría de la Luna expresaron dudas en la ley de la gravitación, Clairaut, por ejemplo, pensó en algún momento que la ley de la gravedad es solo una aproximación a la "ley verdadera", pero luego cambió de opinión. El movimiento de la Luna finalmente se explicó con la precisión suficiente para la navegación solo en la segunda parte del siglo XVIII.
A fines del siglo XIX, TODOS los movimientos del sistema solar estaban explicados (o se creía que podían explicarse con la precisión de las observaciones de esa época), excepto esta precesión del perihelio de Mercurio. El hecho de que la ley de la gravedad de Newton no explica la órbita de Mercurio fue descubierto por Leverrier a mediados del siglo XIX. Comenzaron a buscar un nuevo planeta entre Mercurio y el Sol cuya perturbación pudiera explicar el efecto. La búsqueda duró mucho tiempo con algunas afirmaciones de descubrimiento que luego fueron refutadas. En algún momento incluso se le dio el nombre a este "nuevo planeta": Vulcano.
EDITAR. Se supone que cualquier ley científica funciona solo en cierto rango de fenómenos. Después de que se descubre la ley, los esfuerzos se dirigen a la determinación precisa de este rango. En esto se ocuparon matemáticos y astrónomos durante el siglo posterior a Newton.
EDITAR. También se puede pensar si los científicos de la época de Newton podrían detectar la desviación de los rayos de luz de las estrellas cuando pasan cerca del Sol. El efecto fue observado por Eddington en 1918 y esta fue una importante verificación de la relatividad general. La precisión requerida fue de aproximadamente 0,5-1''. El catálogo de estrellas de Flamsteed tiene una precisión de 4''. Entonces, este fenómeno tampoco se pudo observar en la época de Newton. Y la teoría de la luz no estaba suficientemente desarrollada para discutir este fenómeno.
Una de las principales críticas a la teoría de la gravitación de Newton era filosófica; en que su teoría incorporó la acción a distancia; esta crítica era algo de lo que Newton era muy consciente y que aceptó; no podía ver cómo un hombre de temperamento 'filosófico' no podía aceptar este principio; sin embargo, no vio ningún camino a seguir a través de esto y, por lo tanto, "no formuló hipótesis" al respecto. Así es como lo expresó él mismo en una carta a Bentley en 1692/3.
Es inconcebible que la materia inanimada deba. sin la mediación de otra cosa que no es material, operar y afectar otra materia sin contacto mutuo... que la gravedad debe ser innata, inherente y esencial a la materia para que un cuerpo pueda actuar sobre otro a través del vacío sin la mediación de cualquier otra cosa, por y a través de la cual su acción y fuerza pueden transmitirse de uno a otro, es para mí un absurdo tan grande que creo que ningún hombre que tenga en asuntos filosóficos una facilidad de pensamiento competente pueda caer en él. La gravedad debe ser causada por un agente que actúa constantemente de acuerdo con ciertas leyes.
Esta crítica es de procedencia antigua, Aristóteles la menciona en uno de sus muchos libros (creo que está en el De Caelo - Sobre los cielos ) que era válida se ve por el hecho de que la teoría de la gravedad aceptada ahora, la de Einstein - Relatividad General - incorpora este principio.
Carlos Witthoft
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