Home » Articole » RO » Societate » Filozofie » Filozofia științei » Critica lui Einstein a realității spațiutimpului

Critica lui Einstein a realității spațiutimpului

Critica lui Einstein a realității spațiutimpului a pornit de la pretenția că distincția clasică dintre rotație și non-rotație a fost un „defect epistemologic” al fizicii clasice și special-relativiste. Prin urmare, Einstein se aștepta ca relativitatea generală să extindă relativitatea mișcării de la echivalența galileană a mișcărilor uniforme la echivalența tuturor stărilor de mișcare, inclusiv rotația. De asemenea, el credea (cel puțin la început) că covarianța generală sau echivalența descrierilor coordonatelor garantează echivalența dorită. Așa cum însuși Einstein a învățat totuși, orice teorie spatio-temporală – inclusiv teoria spațiutimpului absolut – ar putea primi o formulă general-covariantă. Chiar și cei care prezintă covarianța generală ca argument decisiv împotriva spațiutimpului „substantival”, prin „argumentul găurii”, admit că, prin ea însăși, covarianța generală nu este un argument împotriva existenței „absolute” între stările de mișcare. Persistența unor astfel de distincții – ceea ce era pentru Einstein un defect epistemologic – pur și simplu nu depinde de adevărul interpretării substantiviste a manifestării spațiutimpului. Dimpotrivă, depinde de trăsăturile geometrice pe care se presupune că ar trebui să le transporte. De exemplu, orice spațiutimp relativist are o structură conformă, care are un standard natural de rotație. Astfel, în timp ce covarianța generală are implicații asupra problemei secolului al XX-lea a stării ontologice a varietăților diferențiate – o problemă importantă din alte motive, altfel – nu a putut rezolva problema originală a relației dintre mișcare a lui Einstein. Această problemă este, în esență, una de structură geometrică.

Cum a ajuns Einstein să confunde problema substantivității cu problema relativității mișcării? Înțelegerea de către Einstein a naturii unei teorii spațio-temporale – ca ipoteză a existenței – a unui „substrat” ​​nevăzut care provoacă relațiile observabile – reflectă o credință epistemologică tradițională, care a scăpat într-un fel scrutat critic pe parcursul istoriei „relaționalismului”. „Relațiile dintre corpuri” și, prin urmare, mișcările relative sunt imediate din punct de vedere epistemologic: ele sunt date în mod observațional, în timp ce structurile spațio-temporale, cum ar fi structurile metrice și afine, necesită o pretenție teoretică suplimentară (suspectă din punct de vedere epistemologic). În cea mai mare parte, teoriile spațiutimp sunt „cea mai bună explicație” dedusă din relațiile obiective; în cel mai rău caz, ele sunt metafizic inutile, pe care relațiile obiective nu le pot justifica pe deplin. O astfel de convingere se află în spatele argumentelor lui Leibniz și Einstein despre mișcările relative. De asemenea, se află în spatele afirmațiilor lui Einstein că „coincidențele punctuale” sunt singurele fenomene observabile.

Cel puțin o parte din confuzia lui Einstein, este posibil să fi apărut din punct de vedere epistemologic. Deoarece a crezut că mișcările relative pot fi cunoscute independent de orice teorie spațio-temporală, el a crezut (urmând pe Mach) că o critică ontologică a spațiului și timpului ar lăsa mișcările relative (sau cel puțin „coincidențele punctuale”) într-o poziție privilegiată epistemologic. O parte a criticii lui Einstein se referă la cauzalitate: fizica clasică, a argumentat el, invocă spațiul și timpul (în special cadrele inerțiale) ca fiind cauze neobservabile, „falsificate” ale efectelor observabile, iar Einstein a afirmat despre cauza efectelor inerțiale locale că trebuie să fie ceva observabil , cum ar fi „masele îndepărtate”. Cealaltă parte a criticii lui Einstein se referă la covarianța generală: dacă coordonatele spațio-temporale nu au nicio semnificație reală, astfel încât punctele spațiutimpului nu au un statut obiectiv, din nou, mișcările relative (sau coincidențele punctuale) rămân ca singura realitate obiectivă fizic. O afirmație explicită contemporană a aceleiași concepții poate fi găsită în Earman și Norton, care poate nu o explicație completă a înțelegerii lui Einstein a covarianței generale. Dar credința sa în imedierea epistemologică a relațiilor spațio-temporale aruncă o lumină asupra motivului pentru care credea că critica epistemologică a entităților care nu pot fi observate ar rezolva problema clasică a relativității mișcării.

Cea ce viziunea epistemologică standard nu a luat în considerare, de la Leibniz și Mach prin Einstein și urmașii săi, a fost că „relațiile observabile” sunt ele însele teoretice. Chiar și o descriere pur cinematică a mișcărilor relative ale corpurilor încorporează ipoteze teoretice – toate ipotezele teoretice despre mișcarea rigidă, măsurarea și simultaneitatea absolută care joacă un rol în „geometria euclidiană instantanee”. „Relațiile observabile”, cu alte cuvinte, implică pretenții teoretice despre spațiu, timp și mișcare și căile în care sunt interconectate. Astfel, întreaga imagine clasică a relațiilor dintre corpuri, deoarece presupune simultaneitate absolută, este învinsă de relativitate specială, în care aceste relații se dovedesc a fi proiecții dependente de observatori ale relațiilor obiective spațiutimp. S-ar putea încă să spunem că relațiile spațio-temporale sunt fenomenele observabile și spațiutimpul structura teoretică discutabilă. Dar singura teorie a relațiilor spațio-temporale pe care o avem este geometria relativistă, care determină nu numai relațiile metrice între evenimente, ci și o structură afină și conformă – și prin urmare determină o „stare privilegiată” a mișcării libere (geodezice) precum și o distincție între rotație și non-rotație. Simultaneitatea absolută permite mecanicii clasice să separe cinematica mișcărilor relative (schimbarea distanțelor instantanee) de dinamica rotației și a accelerației, dar în relativitate structura cinematică și structura dinamică nu pot fi separate. Acest lucru se datorează faptului că structura care determină un interval metric între evenimente (spre deosebire de măsura clasică a distanței spațiale relative) determină de asemenea geodezica spațiotemporală – căile inerțiale – între aceste evenimente. Observatorii nu văd pur și simplu relațiile obiective și apoi emit ipoteza existenței spațiutimpului pentru a le explica; ei observă relații care depind de starea lor de mișcare, iar teoria spațiutimpului a lui Einstein le permite să construiască relațiile reale în concordanță cu structurile metrice și afine ale spațiului Minkowski. Acesta este un sens în care relativitatea face distincția lui Newton între „cantitățile reale și măsurile lor sensibile”.

Rezultă că relaționalismul clasic, de obicei considerat a fi o critică epistemologică a teoriei spațiutimpului, este ea însăși o teorie spațiotemporală; credința în relațiile spațiale reale este o formă de realism despre spațiu. Pentru că, la fel ca spațialitatea newtoniană, relaționalismul implică ipoteze metafizice despre modul în care istoria lumii poate fi descompusă în spații momentale și despre structura geometrică (ecuclidiană) a acelor spații. Într-un sens, metafizica relaționistă este mai slabă decât cea a spațiutimpului newtonian, deoarece prima elimină structura afină newtoniană. Deoarece presupune simultaneitate absolută, totuși, relaționalismul clasic implică creanțe metafizice mai puternice decât spațiutimpul Minkowski. Evident, aceste afirmații – simultaneitatea absolută și geometria spațială ecuclidiană – au fost rezonabile în contextul presupunerilor teoretice clasice despre însumarea vitezelor și corpurile rigide; din același motiv însă, este la fel de evident că aceste afirmații nu au fost fundamentate în relații observabile din punct de vedere epistemologic. Prin urmare, este naiv să presupunem că, doar pentru că nu face față rotației sau accelerației absolute, relaționalismul evită în totalitate pretențiile metafizice și păstrează ”faptele observabile”.

Din nou, am putea slăbi poziția relaționistă, considerând coincidențele punctuale ca fiind singurele relații obiective. Chiar și aici, însă, presupunem o structură teoretică complicată, și anume structura diferențiabilă a varietății spațiutimpului. După cum a subliniat Einstein, „toate verificările noastre în spațiutimp se ridică invariabil la o determinare a coincidențelor spațiutimp”. În acest caz, fiecare eveniment observabil trebuie să fie o coincidență punctuală (de exemplu, între un sistem fizic și instrumentele noastre de măsurare). Nu reiese totuși că fiecare coincidență punctuală poate fi determinată prin observare. De exemplu, un tranzit al lui Venus ar putea părea a fi o coliziune cu soarele; știm doar pe temei teoretic că Venus rămâne la distanță de Soare. Mai devreme, obiectele obișnuite din câmpul meu vizual ar putea părea să se atingă unul de celălalt dacă se află în aceeași direcție, în timp ce cunoștințele mele geometrice anterioare mă informează că ele se află la diferite distanțe. Considerăm că astfel de cunoștințe sunt complet fiabile, dar, desigur, le lipsește epistemologia imediată pe care Einstein a atribuit-o „întâlnirilor punctelor materiale ale instrumentelor noastre de măsurare cu alte puncte materiale”: acest tip de imediatitate este în mod necesar local. Cu alte cuvinte, am putea separa strict observabilul de teoretic doar prin limitarea noastră la coincidențe într-un punct al lumii noastre. Și dacă facem să tragem linia aici, geometria fizică interesantă pe scară largă cu care se ocupă relativitatea generală va fi de partea greșită. Astfel, o viziune antirealistă asupra structurii spatiutimpului ar submina nu doar spațiutimpul newtonian și minkowskian, ci și orice formă de relaționalism, cu excepția unui fel de solipsism.

Sursa: Robert Disalle, Spacetime Theory as Physical Geometry

  1. […] Critica lui Einstein a realității spațiutimpului a pornit de la pretenția că distincția clasică dintre rotație și non-rotație a fost un „defect epistemologic” al fizicii clasice și special-relativiste. Prin urmare, Einstein se aștepta ca relativitatea generală să extindă relativitatea mișcării … Citeşte mai mult […]

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *