¿Puede una teoría científica alguna vez ser absolutamente probada?

Básicamente estoy de acuerdo con Argus, aunque tomo una perspectiva ligeramente diferente.

Los físicos intentan explicar el mundo construyendo modelos matemáticos para aproximarlo. La frase modelo matemático puede sonar misteriosa, pero solo significa una ecuación o ecuaciones que predicen lo que sucederá dadas algunas condiciones iniciales. Por ejemplo, las leyes del movimiento de Newton son un modelo matemático, al igual que la relatividad general, la mecánica cuántica, la teoría de cuerdas, etc.

Todo modelo matemático tiene un dominio en el que se encuentra una buena descripción del mundo, y dentro de ese dominio consideramos que el modelo es efectivamente exacto. Fuera de ese dominio sabemos que el modelo falla. Por ejemplo, las leyes de Newton describen el movimiento de partículas ideales a velocidades muy por debajo de la velocidad de la luz. Sabemos que para velocidades más altas necesitamos un modelo diferente, es decir, la relatividad especial, pero esto falla para densidades de masa/energía altas. Para manejar altas densidades de masa/energía necesitamos la relatividad general, etc.

Entonces, describimos el mundo usando una variedad de teorías, es decir, modelos matemáticos, y elegimos el que sabemos que funciona para la situación que estamos considerando. En este sentido, nuestras teorías son siempre aproximadas.

Sin embargo, dentro del dominio de nuestro modelo, estamos completamente seguros de que el modelo funciona. Si está sentado en un escritorio en la NASA averiguando cómo enviar una nave espacial a Plutón, puede estar absolutamente seguro de que la trayectoria que calcule funcionará. No te preocuparías por si alguna física nueva e inexplicable podría enviar tu nave espacial en espiral hacia el Sol.

Respuesta simple: Nada está garantizado al 100%. (En la vida o la física)

Ahora a la parte física de la pregunta.

Respuesta suave:

La física utiliza el positivismo y la prueba observacional a través del proceso científico. Ninguna observación es 100% precisa, hay incertidumbre en todas las mediciones, pero la repetición da menos posibilidades de obtener resultados arbitrarios.

Cada teoría y, de hecho, las leyes de la física son representaciones observacionales que mejor permiten la predicción de futuros experimentos. El positivismo puede superar discrepancias teológicas y filosóficas como cuál es la percepción humana de la realidad. Es real preguntas de tipo realmente real.

El proceso científico es una representación en constante evolución del conocimiento adquirido basado en datos experimentales rigurosos.

Ninguna teoría está escrita en piedra, por así decirlo, ya que los nuevos resultados permiten la modificación y el ajuste fino de la teoría científica.

Nunca puedes estar seguro de nada, excepto posiblemente de teoremas matemáticos. Esta es la conclusión después de largos debates sobre epistemología. Los antiguos escépticos griegos opinaban que conocer la incertidumbre de todo te dará tranquilidad.

El filósofo David Hume señaló que la inducción nunca se puede probar. Incluso si tenemos alguna "ley" propuesta que describa todo lo que sabemos hasta ahora, no hay garantía de que la próxima observación la viole por completo. El mundo podría no ser lo que pensamos que es. Podría haber algún demonio malicioso jugando con nuestras mentes.

Intentaré responder a esto con tres puntos sobre el método científico y cuán "seguros" estamos de la verdad en nuestras teorías. Tenga en cuenta que los científicos son demasiado dogmáticos con las teorías favoritas, pero debemos aspirar a la transparencia sobre cuán equivocados podemos estar y desconfiar de todo hasta que se verifique la evidencia, ya sea escasa o abundante.

En primer lugar, puede obtener mucha información al escuchar la analogía de Richard Feynman entre descubrir las leyes de la naturaleza y aprender las reglas del ajedrez a través de la observación de una fracción del tablero. En particular, está la parte en la que habla de un alfil que cambia de color a pesar de las amplias observaciones de que esto nunca sucede. Su punto general es que nunca estamos realmente seguros, pero siempre reunimos evidencia sin darnos cuenta de que la teoría es correcta.

En segundo lugar, deberías leer el ensayo de Isaac Asimov La relatividad del mal . Su punto es que si bien una teoría puede ser "incorrecta", a veces está muy equivocada ("la Tierra es plana") pero a veces menos equivocada ("la Tierra es una esfera"). En algunos casos, puede cuantificar esto. Para un ejemplo contemporáneo, los cosmólogos se han decidido por$\lambda$CDM como el modelo correcto del Universo. el punto no es ese$\lambda$CDM es necesariamente la historia completa pero, si no lo es, entonces la evidencia que hemos reunido ya implica que la historia completa no puede ser muy diferente.

Finalmente, volvamos a pensar en la fanfarria de los neutrinos superlumínicos. Fue una gran noticia, con los medios pintando un cuadro que hacía parecer que la comunidad científica necesitaba revolucionar la relatividad especial (SR). Pero muchos científicos respondieron con escepticismo, incluso ofreciéndose a comerse sus calzoncillos. Entonces, ¿por qué el escepticismo? ¿Seguramente eso va en contra del mantra científico de dudar de la autoridad?

No exactamente. Había buenas razones para dudar del resultado y cualquiera que desestimara esos resultados debería haber defendido su posición. Rápidamente se señaló que, si los neutrinos viajaran más rápido que la luz, detectaríamos las supernovas temprano . Además, creo que Glashow y otros señalaron que veríamos algo como la radiación de Cerenkov de los neutrinos.

Pero lo que es más importante, SR es, para mí, una teoría que está cerca de ser "cierta". Fue y sigue siendo probado y probado extensamente y forma la base de otras teorías que son en sí mismas exitosas. Entonces, las probabilidades de que SR esté "equivocado" son escandalosamente pequeñas. Lo hemos probado inadvertidamente miles de millones de veces y ha funcionado perfectamente. Y la cantidad por la que se puede equivocar es muy pequeña. En ese momento, podría haber sido como la primera vez que un peón se convertía en alfil, pero, para desplegar el cliché, las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias.

La razón por la que no puede probar cosas en la vida real, a diferencia de las matemáticas, es que no puede verificar su teoría para todas las variables x y t. Por ejemplo, no puede probar que la teoría de la gravitación se cumple en todo el universo (se necesitará una cantidad casi infinita de experimentos). Y, especialmente, no puede probar que se mantiene en cada momento en el tiempo, es decir, hacia atrás o hacia adelante. Solo puedes probar la teoría en este momento.

Mira la respuesta de Clavius ​​en las respuestas de yahoo. Es muy bueno: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20081004094805AAzyeZF

Esta es una pregunta sobre filosofía de la ciencia y epistemología, por lo que debe esperar respuestas variadas con diferentes perspectivas.

Este es mi enfoque personal a la pregunta.

Primero, examinemos qué significa decir que una teoría científica está "absolutamente probada".

Tal como señaló John Rennie en su respuesta, una teoría científica es un modelo matemático, o de otra forma, una teoría científica consiste en un conjunto de axiomas que generalmente son de naturaleza matemática y teoremas que se derivan de dicho conjunto de axiomas. .

Para darle un ejemplo concreto, considere la mecánica newtoniana, la teoría de Newton se compone de tres axiomas: sus famosas tres leyes. Agregue a eso los teoremas que se derivan de estos axiomas, como el teorema del trabajo-energía y muchos otros.

La segunda ley de Newton viene dada por:$F=m\dfrac{d^2x}{dt^2}$. Decir que la teoría de Newton está absolutamente probada equivale a decir que esta ecuación se cumple para cualquier valor arbitrario (números reales en este caso) de$F,m$y$x$. Lo mismo se aplica a la primera y tercera ley de Newton, deberían cumplirse para cualquier número real arbitrario.

No existe una razón lógicamente necesaria para que la segunda ley de Newton se cumpla para todos los valores reales. ¡Por lo tanto, la única forma de probarlo absolutamente es probarlo para todos los valores reales que puede tomar! Obviamente, esta es una tarea imposible e insuperable y, por lo tanto, es imposible probar absolutamente una teoría científica.

Hay otro punto crucial a considerar, incluso si pudiera probar su teoría, para todos los valores que toma, debe tener dispositivos con precisión y exactitud del 100%. Esta es otra razón por la que no puede probar que una teoría sea estrictamente verdadero.

Sin embargo, hay cosas en las ciencias empíricas (y las matemáticas y la lógica) que puede probar que son absolutamente ciertas. Puede probar absolutamente que asumir la teoría de Newton implica el teorema del trabajo y la energía. O asumir la constancia de la velocidad de la luz y el principio de la relatividad implica la relatividad del tiempo, el espacio y la simultaneidad. Esto es lo mismo que asumir los axiomas de Euclides implica el teorema de Pitágoras.

En resumen, ya sea en física o matemáticas, puede probar que el Axioma A implica el teorema B , pero no puede probar estrictamente que el Axioma A es verdadero , por lo tanto, nunca puede probar absolutamente que una teoría científica es verdadera.

No, una teoría física nunca puede ser "probada".

Hay una metáfora clásica para ilustrar por qué, conocida como el problema del cisne negro o problema de inducción.

Si en toda tu vida solo has visto cisnes blancos, formularás la ley general (o teoría) de que todos los cisnes son blancos . Entonces seguirás viendo solo cisnes blancos -miles de ellos- y pensarás " mi teoría es genial: ha sido confirmada por innumerables observaciones, ¡y cada observación la confirmó! ".

Entonces, un día, verás un cisne negro, y tu teoría se desmoronará repentina y catastróficamente.

Con la física, es exactamente lo mismo. No importa cuántos experimentos corroboren tu teoría: si solo un único experimento da un resultado diferente al predicho por tu teoría, entonces la teoría está equivocada : ha sido falsificada .

El problema de la inducción y de los fundamentos de la teoría científica ha sido ampliamente analizado por el filósofo Karl Popper , quien identificó la falsabilidad como la característica definitoria de toda teoría científica.

Una teoría que nunca puede ser falsificada (probada como incorrecta) es como la religión: no científica. Para que una declaración sea cuestionada mediante la observación, debe ser al menos teóricamente posible que pueda entrar en conflicto con la observación. Por ejemplo, " Dios creó el Universo " no es un enunciado falsable porque no se puede falsificar con la observación.