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¿Por qué los científicos piensan que todas las leyes de la física que se aplican en nuestra galaxia se aplican en otras galaxias?

Me gusta ver los diferentes videos sobre el espacio. Sigo viendo todos estos videos diciendo los científicos encontraron tan y tan a 200 millones de años luz de distancia o esto pasó de 13 mil millones de años.

Mi pregunta es ¿por qué los científicos creen que todos los de la física que se aplican en nuestra galaxia se aplican en una galaxia decir 200 millones de años luz de distancia?

Lo que si, digamos a 135 mil millones de años luz de distancia, de repente, el espacio de tiempo la relación cambia drásticamente y en lugar del tiempo lineal en el espacio de las relaciones de la diferencia se basa en una "escala móvil" (para volver a la escuela secundaria). ¿Qué pasa si una luz se ven por primera vez y se estiman en 200 millones de años luz de distancia en realidad ha estado viajando por unos 300 millones de años luz antes de que pudiéramos detectar? Vamos a ser serios, no podemos predecir el tiempo más allá de 10 días con precisión, y por lo general no mucho tiempo....

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Logan Bailey Puntos 148

Creo que la solución a esto puede ser para retirar la navaja de Occam. Que conduce a la idea de que aceptamos la más simple teoría que coincide mejor con lo que observamos. Si usted está preguntando por qué no creemos que la relación espacio-tiempo cambia drásticamente (entre otras demandas), es porque:

  • No tenemos ninguna razón para creer que es el caso. No hay evidencia de que necesita ser explicado por el modelo. No hay observaciones o razonamiento sugiere que las otras galaxias se rigen por drásticamente diferentes leyes.

  • Nos gusta la simetría. Tenemos evidencia de que las cosas funcionan de una manera determinada alrededor de la Tierra y el universo observable, y por lo tanto está obligado a creer que las mismas leyes son aplicables a todas las escalas, hasta que tenemos razones para creer lo contrario. La teoría de cuerdas predice otras situaciones, pero esos no fueron observados en la realidad, y que no surgen de un crudo "Hey, ¿por qué no?!" la especulación.

Dicho esto, a pesar de que creemos que las mismas leyes se aplican, sabemos que hay diferentes fenómenos físicos que pasa en otras galaxias. Por ejemplo, este enlace le mostrará que hay diferentes tipos de galaxias que se comportan de manera diferente a pesar de las mismas leyes, debido a las diferentes condiciones iniciales.

Y para responder a su referencia a la intemperie, que la teoría del caos, y se ocupa de la dependencia de las condiciones meteorológicas extremadamente pequeño de factores que no pueden ser observados de manera razonable. Echa un vistazo a la obra de Edward Lorenz (http://eaps4.mit.edu/research/Lorenz/publications.htm). Una esencia de uno de sus experimentos más importantes es que corrió el mismo clima simulador algoritmo dos veces y tiene dos completamente diferentes predicciones., aunque él sólo descuidado la 5ª o 6ª posición decimal en uno de los datasets de entrada. Las condiciones iniciales fueron diferentes en un minuto, pero el algoritmo de simulación arrojó increíblemente resultados diferentes! Que no parece particularmente relevante para determinar si (sin juego de palabras) o no hay una simetría de física leyes. Sabemos que hay un gran número de factores en la predicción de fenómenos meteorológicos, por lo que nuestros errores son enormes. Pero nuestros intentos para observar lo que está pasando en otras escalas y lugares son relativamente libre de errores.

En una frase: es fácil creer en la simetría de las leyes, y no hay ninguna razón aún para dudar de su exactitud.

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Michael McBain Puntos 21

Porque de lo que se puede observar no se diferencian de acuerdo a la distancia de nosotros.

La razón más importante de por qué asumimos que las leyes físicas no son diferentes en galaxias distantes, es que podemos observar cosas en esas galaxias que no sería como observamos si las leyes variadas.

Por ejemplo, podemos ver la luz de partes distantes del universo conocido. Las líneas espectrales en que la luz nos dicen acerca de los elementos allí. Esas líneas espectrales nos dicen qué elementos están presentes, pero no podemos observar de los nuevos elementos. Y de los elementos que se observan parecen comportarse de la misma forma que en el sol o las estrellas cercanas. Incluso pequeñas diferencias en las reglas de la física podría alterar la emisión o absorción de las líneas de los elementos en formas que no se observa.

Y podemos hacer más que eso. Podemos, en cierta medida, aprender sobre el movimiento de los objetos distantes de la observación de los desplazamientos Doppler de las líneas espectrales, y estas observaciones no se nos muestran que las leyes de la gravedad difieren en lugares distantes.

Podría seguir, pero el principio básico es que una de las partes del universo que podemos ver las reglas parecen ser el mismo.

Nada de esto dice que no puede ser observables cosas donde las reglas son diferentes (pero que es más que un problema filosófico como científico). Algunas teorías han sugerido que las partes fundamentales de la física difieren a lo largo del tiempo o en diferentes partes del universo, pero todos ellos han fracasado las pruebas clave de la ciencia por la no coincidencia de lo que podemos observar.

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Ohnomydisk Puntos 26

tl;dr- que en realidad no creemos que las leyes de la física son perfectamente exacto, preciso, o inmutable. En lugar de ello, tendemos a trabajar a partir de la observación de que el universo parece coherente con ciertos modelos como lo que podemos decir.


No hemos llegado a explorar galaxias lejanas aún. Y dado que el universo observable no es de 200 millones de años-luz de ancho – es menos de la mitad de diámetro, lo que realmente no tenemos mucho que trabajar.

Ejemplo: no creemos que la velocidad de la luz es constante

Para un ejemplo extremo, se suele decir que la velocidad de la luz, $c,$ es una constante, sin embargo, los científicos no creen que en un sentido absoluto. Lo que realmente creo es que la velocidad de la luz parece coherente con una constante tan lejos como nos han podido decir.

Si nos hizo tomar la velocidad de la luz constante a ser, literalmente, y absolutamente cierto, me gustaría implica cosas acerca de cómo alisar el espacio-tiempo debe ser y respuesta estructural preguntas acerca de las escalas a y por debajo de la longitud de Planck. Por desgracia, la ciencia no es tan fácil; hasta nosotros de manera significativa puede probar que tan rápido la luz se mueve entre dos puntos de ${10}^{-100}\,\mathrm{m}$ aparte, si esta prueba es incluso físicamente sensible, no podemos afirmar que la luz se mueve a una velocidad constante en esa escala.

La velocidad de la luz es un ejemplo extremo ya que la constancia es una piedra angular de la física moderna. El punto es que no nos suele suponer incluso la más apreciada científica de afirmaciones para ser absoluta; es todo acerca de la aceptación de la aparente consistencia de una explicación en su correspondencia a la observación hasta que tenemos una nueva explicación que corresponde mejor, se aplica más ampliamente, es más fácil trabajar con, o/y tiene otro mérito que hace que valga la pena.

No creemos que las leyes de la física son las mismas en otras galaxias

Nosotros no creemos que las leyes conocidas de la física se comportan exactamente de la misma manera en otras galaxias. En su lugar, lo que tenemos son un montón de modelos que funcionan mejor que cualquier alternativa conocida en los contextos en los que hemos intentado desarrollar en ellos. Así que si debemos especular acerca de cómo funcionan las cosas en una extensa contexto, lo mejor que podemos hacer es tentativamente extrapolar hasta la verificación experimental nos puede proporcionar una visión más clara.

Así, tal vez la estructura fina constante, $\alpha$ varía con el universo; tal vez le gustaría un día describir algún tipo de universo a escala de la física que hace que para variar. Pero, hasta que nos tienen algún mecanismo para describirlo, ¿qué podemos hacer realmente?

Histórico analógico: física Atómica

A principios de 1900, los científicos estaban trabajando con el intento de modelo del átomo. Sus primeros intentos fueron en gran parte basado en la física que ellos ya sabían de la escala humana de la física, por ejemplo, el modelo de Rutherford y Bohr modelo para los átomos. Básicamente se trató de forzar las observaciones en el marco de que ellos ya sabían, luego se relaja el marco como que no acaba de funcionar.

La exploración del universo distante puede funcionar de manera similar. Esto es, que había probabilidades de tratar de encajar todo en los modelos que tenemos, y luego relajarse como necesarios para la captura de observaciones que no se puede hacer encajar en los modelos existentes.

Por supuesto, esto no significa que nosotros creer o no creer en nuestros modelos de la corriente de la aplicación. Es sólo que, hasta tenemos motivos para sospechar lo contrario, tendemos a sospechar que nuestros modelos actuales son más propensos a ser útil que los modelos que no tenemos ninguna razón para sospechar que ser útil, por ejemplo, al azar de la especulación.

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Lo que si, digamos a 135 mil millones de años luz de distancia, de repente, el espacio de tiempo la relación cambia drásticamente.

Bueno, podría.

La ciencia se construye sobre razonable, fundada supuestos, y un buen científico está abierto a la posibilidad de que esos supuestos se rompe en algún punto en el futuro, cuando se dispone de más datos. Es por eso que ningún enunciado científico es siempre un 100% de certeza, sino una "teoría". Siempre debemos estar abiertos a ser inesperadamente equivocados.

En este caso, hasta el momento no han encontrado ninguna evidencia para sugerir que las leyes de la física no son de aplicación universal, así que por ahora vamos a proceder en el supuesto de que lo son. Porque, de lo contrario, corto de evitar hacer cualquier ciencia con respecto a galaxias lejanas, ¿qué otra cosa podríamos hacer?

(Es un poco como cómo nos sólo de la búsqueda para "la vida tal como la conocemos", no porque tenemos que descartar la posibilidad de otros tipos exóticos de la vida, sino porque ¿qué otra cosa podemos hacer? ¿Cómo podemos buscar? ¿Cómo podemos reconocerlo? Cualquier cosa tendría que ser descubierto por accidente.)

De nuevo vale la pena señalar que todas nuestras observaciones hasta ahora apoyan esta suposición.

6voto

coergoa Puntos 21

Podría considerarse una circular en la respuesta, pero las ideas que consideramos "leyes" son precisamente las ideas que se cree que es verdadero en todas partes. Así que si se descubre que algún fenómeno que hemos observado en nuestra galaxia no es la misma en Andrómeda, la descripción de ese fenómeno no sería una ley.

Lo que hacen los científicos cuando descubren discrepancias como este es el aspecto más fundamental de la explicación que puede ser utilizado para describir todas las variaciones que se han observado. Esta podría ser una nueva ecuación con parámetros que son específicos de las diferentes ubicaciones (por ejemplo, las teorías acerca de las galaxias podría depender de la cantidad de estrellas que contienen y/o la edad de la galaxia).

Esto ha sucedido en el pasado, y no sólo en la medida en ubicaciones, y dio lugar a nuevas leyes de ser descubierto. La órbita de mercurio no es consistente con las leyes de Newton de la gravitación. Uno de los resultados de la teoría general de Einstein de la relatividad de einstein fue que correctamente explicado.

Los científicos siguen a considerar la posibilidad de introducir modificaciones en sus teorías para explicar los nuevos descubrimientos. Por ejemplo, algunos científicos han propuesto que la velocidad de la luz ha variado a lo largo de la historia del universo, y esta es una explicación alternativa para las observaciones que condujeron a la teoría de la inflación cósmica.

Poner más en general, la historia de la cosmología ha sido un proceso de descubrimiento de cómo describir el universo en más y más formas generales, como nuestra capacidad para observar en escalas más grandes y en los pequeños detalles que ha progresado. También hay un fundamentl suposición de que existen reglas generales para ser descubierto. Hasta ahora, esta suposición parece ser razonable -- a medida que refinamos nuestras teorías, que generalmente funcionan mejor dondequiera que miremos (por supuesto, si no queremos descartar aquellos refinamientos).

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