A navalha de Occam: a chave esquecida para a alfabetização científica
Se você se viu confuso com afirmações científicas extraordinárias, você não está sozinho. Mas esta lição secular pode ajudar. A diferença entre uma álgebra de Lie baseada no grupo E(8) (esquerda) e o Modelo Padrão (direita). A álgebra de Lie que define o Modelo Padrão é matematicamente uma entidade de 12 dimensões; o grupo E(8) é fundamentalmente uma entidade de 248 dimensões. Há muito que precisa ser feito para recuperar o Modelo Padrão das Teorias das Cordas como as conhecemos; com menos parâmetros e menos suposições, nosso Universo atualmente compreendido é muito mais simplesmente descrito pelo Modelo Padrão e pela Relatividade Geral do que qualquer outra descrição. Crédito : Cjean42/Wikimedia Commons Principais conclusões
Embora seja um princípio filosófico mais conhecido como 'quando todas as coisas são iguais, a explicação mais simples geralmente é a melhor', a navalha de Occam é, na verdade, a chave para a ciência moderna.
Se aceitarmos o princípio da ciência: que todos os fenômenos naturais têm explicações naturais, então as teorias e estruturas científicas com maior poder preditivo devem ser nosso ponto de partida fundamental.
Não é a 'simplicidade', mas sim 'o menor número de suposições adicionais' que guiam o caminho para uma visão de mundo científica. Mesmo que você não seja um cientista, veja como evitar ser enganado por alegações extraordinárias sem evidências suficientes.
Esta fotografia do vitral da Igreja de Todos os Santos em Ockham, Inglaterra, retrata o frade, filósofo e teólogo do século XIV William of Ockham. Embora muitas vezes seja parafraseado incorretamente, ele realmente declarou: “é inútil fazer com mais o que pode ser feito com menos”. Crédito : domínio público
É comumente, mas imprecisamente, parafraseado como “a explicação mais simples geralmente é a melhor”.
Em 2009, este estranho show de luzes em forma de espiral apareceu sobre a Noruega, assustando muitos residentes e levando a um grande número de alegações de avistamento de OVNIs. O culpado acabou sendo um míssil militar russo, que falhou no lançamento. Crédito : Scanpix Noruega/Reuters
Mas o princípio real não é sobre “simplicidade”, mas sim fazer o menor número possível de suposições desnecessárias.
O sentimento escrito mais antigo que apresenta o conceito da navalha de Occam foi apresentado por Aristóteles, que (na tradução) disse: “Podemos assumir a superioridade, outras coisas sendo iguais, da demonstração que deriva de menos postulados ou hipóteses”. Crédito : Álvaro Marques Hijazo/Wikimedia Commons
Na verdade originou-se com Aristóteles , que notou a superioridade, outras coisas sendo iguais, de usar menos postulados e/ou hipóteses.
Isaac Newton fez enormes avanços, em grande parte por conta própria, em muitas disciplinas da física e da matemática. Ele revolucionou a gravitação, o movimento, a ótica e co-inventou o cálculo. Não houve invocação, nem necessidade de invocar, nada além das leis naturais da física para todos os fenômenos observados. Crédito: Ulia Koltyrina / Adobe Stock
Isaac Newton famosamente afirmou isso por escrito Eu não invento hipóteses : Não assumo hipóteses desnecessárias.
Acredita-se que um evento como AT2018cow, agora conhecido como FBOTs ou eventos semelhantes a vacas, seja o resultado de um choque de uma supernova encapsulada. Com cinco desses eventos agora descobertos, a busca é descobrir exatamente o que os causa, bem como o que os torna tão únicos. A “nova física”, que alguns haviam teorizado, é totalmente desnecessária para explicar essa classe de objetos. Crédito : Observatório Astronômico de Xangai, China
No entanto, grande parte da ciência moderna e das notícias da ciência moderna concentra-se em novas ideias totalmente desnecessárias e mal motivadas.
Muitas redes quânticas baseadas em emaranhamento em todo o mundo, incluindo redes que se estendem para o espaço, estão sendo desenvolvidas para alavancar os fenômenos assustadores de teletransporte quântico, repetidores e redes quânticas e outros aspectos práticos do emaranhamento quântico. O estado quântico é “recortado e colado” de um local para outro, mas não pode ser clonado, copiado ou “movido” sem destruir o estado original. Na realidade, nenhuma informação é trocada mais rápido que a luz. Crédito : S.A. Hamilton et al., 70º Congresso Internacional de Astronáutica, 2019
Embora a ciência além das fronteiras conhecidas seja cativante, a maioria das novas descobertas tem explicações mundanas.
Três tipos diferentes de medições, estrelas e galáxias distantes, a estrutura em larga escala do Universo e as flutuações no CMB, nos contam a história da expansão do Universo e sua composição. Restrições no conteúdo total de matéria (normal+escuro, eixo x) e densidade de energia escura (eixo y) de três fontes independentes: supernovas, CMB (fundo cósmico de micro-ondas) e BAO (que é uma característica sinuosa vista nas correlações de estrutura em grande escala). Crédito : Supernova Cosmology Project, Amanullah et al., ApJ, 2010
O que já é conhecido e estabelecido adequadamente dá conta de praticamente todo o Universo.
À direita, estão ilustrados os bósons de calibre, que medeiam as três forças quânticas fundamentais do nosso Universo. Existe apenas um fóton para mediar a força eletromagnética, existem três bósons mediando a força fraca e oito mediando a força forte. Isso sugere que o Modelo Padrão é uma combinação de três grupos: U(1), SU(2) e SU(3), cujas interações e partículas se combinam para compor tudo o que existe. Crédito : Daniel Domingues/CERN
Já em 2023, muitas reivindicações extraordinárias podem ser raspadas pela navalha de Occam.
As diferentes amostras de galáxias elípticas e o valor inferido de “k” para as várias galáxias amostradas sob as hipóteses de Farrah et al. (2023) grupo. Embora eles achem que k = 3, consistente com um acoplamento cósmico que afeta o Universo em expansão da mesma forma que a energia escura, esse resultado não é “99,98%” certo, como os números brutos podem fazer você acreditar. Crédito D. Farrah et al., ApJL, 2023
Avi Loeb já está chamando essas esférulas de metal de “fragmentos do meteorito interestelar 1”, ou IM1 para abreviar. Não há evidências robustas indicando que essas esférulas tenham origem extraterrestre. Crédito : Avi Loeb/Médio
Tecnologia alienígena pode estar no fundo do mar .
O princípio da equivalência sustenta que não deve haver diferença entre uma aceleração gravitacional e uma aceleração devido a qualquer outra força no Universo. Como um depende da constante gravitacional e o outro não, testar o princípio da equivalência, feito com mais precisão pelo satélite MICROSCOPE para 1 parte em 10 ^ 15, é uma maneira de restringir as variações de tempo na constante gravitacional. Crédito : APS/Carin Cain
Se você permitir que a luz venha de fora para dentro de seu ambiente, poderá obter informações sobre as velocidades e acelerações relativas dos dois referenciais. O fato de as leis da física, a velocidade da luz e todas as outras observáveis serem independentes de seu referencial é uma forte evidência contra a necessidade de um éter. Crédito : Nick Stroebel/Notas de Astronomia
Uma parte da nova imagem de campo profundo do JWST, mostrada com as observações do Hubble como contrapartida. Dentro do campo JWST há um número significativo de objetos não vistos pelo Hubble, mostrando a capacidade do JWST de revelar o que o Hubble não conseguiu, graças principalmente às suas capacidades de comprimento de onda mais longo. Se as galáxias ultradistantes recém-reveladas realmente representam um problema para nossa imagem padrão da cosmologia, ainda não foi determinado. Crédito : NASA, ESA, CSA, STScI, Christina Williams (NOIRLab da NSF), Sandro Tacchella (Cambridge), Michael Maseda (UW-Madison); Processamento: Joseph DePasquale (STScI); Animação: E. Siegel
JWST entregou surpresas cósmicas .
O conteúdo de partículas do grande grupo unificado hipotético SU(5), que contém a totalidade do Modelo Padrão mais partículas adicionais. Em particular, há uma série de bósons (necessariamente superpesados), rotulados como “X” neste diagrama, que contêm ambas as propriedades de quarks e léptons, juntas, e fariam com que o próton fosse fundamentalmente instável. Crédito : Cjean42/Wikimedia Commons
Este mapa mostra um indicador de “calor” codificado por cores do número de avistamentos de OVNIs relatados em todo o território continental dos Estados Unidos, com várias cidades e locais de interesse anotados. No geral, o número de avistamentos acompanha muito bem a densidade populacional. Crédito : Esri, AQUI, Garmin, USGS, EPA
Anunciada como luzes de OVNIs, esta fotografia de 2011 sobre Liverpool, de fato, documenta uma série de luzes em uma configuração de aparência estranhamente não natural, mas isso não é de forma alguma uma evidência convincente de alienígenas. Na verdade, é simplesmente uma imagem olhando para as luzes da Radio City Tower. Crédito : drese/Wikimedia Commons
Mas nenhuma das evidências requer alienígenas, nova física ou derrubando nossas teorias atuais .
As partículas do Modelo Padrão e suas contrapartes supersimétricas. Pouco menos de 50% dessas partículas foram descobertas e pouco mais de 50% nunca mostraram vestígios de sua existência. A supersimetria é uma ideia que espera melhorar o Modelo Padrão, mas ainda precisa alcançar o importantíssimo “passo 3” nas três etapas para suplantar a teoria científica predominante: ter suas novas previsões confirmadas por experimentos. Crédito : Clara David
O que já está suficientemente estabelecido cientificamente explica praticamente tudo.
Este gráfico mostra as 1550 supernovas que fazem parte da análise do Pantheon+, representadas em função da magnitude versus redshift. Os dados da supernova, há muitas décadas, apontam para um Universo que se expande de uma forma particular que requer algo além da matéria, radiação e/ou curvatura espacial: uma nova forma de energia que impulsiona a expansão, conhecida como energia escura. Todas as supernovas seguem a linha que nosso modelo cosmológico padrão prevê, mesmo com as supernovas do tipo Ia de maior desvio para o vermelho e mais distantes aderindo a essa relação simples. Crédito : D. Brout et al./Pantheon+, ApJ enviado, 2022
Mostly Mute Monday conta uma história científica em imagens, visuais e não mais do que 200 palavras.