He estudiado algunas de la teoría de Relatividad General de Einstein, y entiendo que afirma que la gravedad no es una fuerza sino más bien los efectos de la curvatura espacio-temporal de objetos. Si esto es cierto, entonces ¿por qué estamos nos instruidos en la escuela secundaria que es una fuerza?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Porque Newtoniana de la gravedad, donde de hecho se considera una fuerza, es una buena aproximación a las situaciones de considerar en medio de la escuela (y más allá).
General de los efectos relativistas son muy débiles en el ordinario de las escalas de los seres humanos nos mira, y sería demasiado para introducir el despliegue de la maquinaria de la relatividad general (que exige mucho más avanzadas tratamiento matemático de ordinario las fuerzas Newtonianas) para el tratamiento de situaciones en las que el error incurrido por el solo uso de la versión Newtoniana es insignificante.
Además, incluso en la general relativista tratamiento todavía puede considerar el efecto sobre el movimiento de partículas a ser una "fuerza", al igual que usted puede considerar la fuerza centrífuga para ser una fuerza ficticia que aparece en la rotación de los sistemas de coordenadas, véanse también las respuestas a ¿por Qué todavía necesitamos pensar en la fuerza de la gravedad?
Incluso si nos limitamos a una concepción Newtoniana del mundo, las fuerzas no existen. Una cosa esencial que no se enfatiza lo suficiente cuando la enseñanza de la física, es que la física (en toda su maravilla) no es sino un modelo matemático de la realidad que percibimos. Si usted está considerando la mecánica Newtoniana, la relatividad o la mecánica cuántica.
No hay coordenadas, ni vectores, ni nada de eso en realidad. Utilizamos esas herramientas matemáticas para dar significado y se relacionan -- y espero que explicar -- mediciones y observaciones que hacer. Este enfoque ha tenido un gran éxito, tanto en lo que más o menos directos de aplicaciones (creo que la NASA o las muchas tecnologías de vanguardia) y también en avances teóricos, como la mecánica cuántica (donde el derecho a la generalización de la Hamiltonean formalismo de alguna manera por arte de magia explicar las cosas en el nivel de las partículas).
En el caso particular de las fuerzas, tenga en cuenta que no mide una fuerza. Lo que se mide son sus consecuencias (más a menudo, un desplazamiento o un cambio en la corriente, o de muchas otras cosas) y a interpretar que el cambio, utilizando el modelo Newtoniano, como la acción de una fuerza.
Tim B. toma la posición de que este un ejemplo de mentir a los niños. Estoy totalmente en desacuerdo; en mi opinión, este es un ejemplo de es la idealización, que es algo que todos deben hacer, en cada rama de la ciencia. Como George E. P. Box escribió una vez:
Esencialmente, todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles.
No es mentira, se llama ciencia. Ergo, la enseñanza de que la gravedad es una fuerza que sólo llega a ser deshonesto si el maestro falla traer a colación el hecho de que Newtoniana de la gravedad es simplemente un modelo de interacción gravitatoria, y que, básicamente, todos los modelos están equivocados, incluyendo los recursos genéticos y la gravedad cuántica. En resumen, creo que la gravitación proporciona una excelente pedagógico oportunidad para discutir la práctica de la ciencia y de la filosofía de la ciencia en el aula; y por lo tanto, si se hace bien, no califica como un ejemplo de mentir a los niños.
Hay una pequeña sutileza. Hasta donde se sabe, podría ser posible descubrir una teoría del todo (ToE) que no sólo tiene en cuenta todos los fenómenos que actualmente conocemos, sino que, de hecho, las cuentas de todos los fenómenos que podemos nunca saber acerca de, y todas las entidades que podemos jamás interactuar con.
Pero incluso si algún programa de investigación descubre un Dedo del pie, hay fundamentalmente no hay manera de que podamos saber que es un Dedo del pie. Evitar completamente el sofocante de la física, siempre tenemos que asumir que no podría ser más fenómenos que nadie conoce, sin embargo, incluso si la aceptada actualmente Dedo aparece para explicar todos los fenómenos conocidos.
Por supuesto, hemos estado en esta situación antes de que, por un largo tiempo, fue ampliamente asumido la mecánica Newtoniana era un Dedo del pie que fue capaz de explicar prácticamente la totalidad de la física. Qué equivocados estábamos, y qué suerte que ciertos pensadores se negó a aceptar que la física era esencialmente "hacer"!
Es un ejemplo de "mentir a los niños".
https://en.wikipedia.org/wiki/Lie-to-children
Debido a que algunos temas pueden ser extremadamente difíciles de entender sin experiencia, la introducción de un completo nivel de complejidad a un estudiante o niño todo a la vez puede ser abrumador. Por lo tanto primaria explicaciones son simplificado de una manera que hace que la lección sea más comprensible, aunque técnicamente incorrecto. Una mentira-para-niños está destinado a ser, eventualmente sustituido con un más sofisticado explicación, la que está más cerca de la verdad.
Si observamos nuestra escuela, el plan de estudios, casi todos los de la física que tenemos que aprender es a la física Newtoniana. Todo, desde la fuerza de las leyes del movimiento se basan en ideas de Newton.
Y la teoría general de la relatividad es un concepto moderno que, de hecho, es más cierto. Pero usted sabe que el GTR es un concepto difícil de entender para un niño. Así que para hacer el curso simple de estas cosas, se nos enseñan como una fuerza.
Y también antes de Einstein, cada uno creía que la fuerza de la gravedad. Por lo tanto, la tradición clásica ha continuado en nuestros libros. Que necesitan revisión seria.
Para dar un ejemplo, incluso en la química, el átomo se enseña a los niños como una especie de sistema solar. Que claramente no es.