Um dos benefícios de ser astrofísico é o e-mail semanal de alguém que afirma ter “provado que Einstein está errado”. Todos são apagados rapidamente, não porque os astrofísicos sejam doutrinados demais em teorias estabelecidas, mas porque nenhum deles reconhece como as teorias são substituídas.
Por exemplo, no final dos anos 1700, havia uma teoria do calor conhecida como calórica. A idéia básica da caloria era que era um fluido que existia nos materiais. Esse fluido era auto-repelente, o que significa que tentaria se espalhar o mais uniformemente possível. Não conseguimos observar esse fluido diretamente, mas quanto mais calórico um material tem, maior sua temperatura.
A partir dessa teoria, você obtém várias previsões que realmente funcionam. Como você não pode criar ou destruir calorias, o calor (energia) é conservado. Se você colocar um objeto frio ao lado de um objeto quente, a caloria no objeto quente se espalhará para o objeto frio até que atinjam a mesma temperatura. Quando o ar se expande, o calórico se espalha mais finamente, assim a temperatura cai. Quando o ar é comprimido, há mais calorias por volume e a temperatura aumenta.
Agora sabemos que não há "fluido de calor" conhecido como calórico. O calor é uma propriedade do movimento (energia cinética) de átomos ou moléculas em um material. Então, na física, abandonamos o modelo calórico em termos da teoria cinética. Você poderia dizer que agora sabemos que o modelo calórico está completamente errado.
Exceto que não é. Pelo menos não mais errado do que nunca.
A suposição básica de um "fluido de calor" não corresponde à realidade, mas o modelo faz previsões corretas. De fato, o modelo calórico funciona tão bem hoje quanto no final dos anos 1700. Não o usamos mais porque temos modelos mais novos que funcionam melhor. A teoria cinética faz todas as previsões calóricas e mais. A teoria cinética até explica como a energia térmica de um material pode ser aproximada como um fluido.
Este é um aspecto fundamental das teorias científicas. Se você deseja substituir uma teoria científica robusta por uma nova, a nova teoria deve ser capaz de fazer mais do que a antiga. Quando você substitui a teoria antiga, agora entende os limites dessa teoria e como ir além dela.
Em alguns casos, mesmo quando uma teoria antiga é suplantada, continuamos a usá-la. Esse exemplo pode ser visto na lei da gravidade de Newton. Quando Newton propôs sua teoria da gravidade universal nos anos 1600, ele descreveu a gravidade como uma força de atração entre todas as massas. Isso permitiu a previsão correta do movimento dos planetas, a descoberta de Netuno, a relação básica entre a massa de uma estrela e sua temperatura, e assim por diante. A gravidade newtoniana foi e é uma teoria científica robusta.
Então, no início dos anos 1900, Einstein propôs um modelo diferente, conhecido como relatividade geral. A premissa básica dessa teoria é que a gravidade se deve à curvatura do espaço e do tempo pelas massas. Embora o modelo de gravidade de Einstein seja radicalmente diferente do de Newton, a matemática da teoria mostra que as equações de Newton são soluções aproximadas às equações de Einstein. Tudo o que a gravidade de Newton prevê, o de Einstein também. Mas Einstein também nos permite modelar corretamente os buracos negros, o big bang, a precessão da órbita de Mercúrio, a dilatação do tempo e muito mais, todos validados experimentalmente.
Einstein supera Newton. Mas a teoria de Einstein é muito mais difícil de trabalhar do que a de Newton, com frequência usamos as equações de Newton para calcular as coisas. Por exemplo, o movimento de satélites ou exoplanetas. Se não precisamos da precisão da teoria de Einstein, simplesmente usamos Newton para obter uma resposta "boa o suficiente". Podemos ter provado que a teoria de Newton está "errada", mas a teoria ainda é tão útil e precisa quanto sempre foi.
Infelizmente, muitos Einsteins iniciantes não entendem isso.
Para começar, a gravidade de Einstein nunca será provada errada por uma teoria. Ficará provado errado por evidências experimentais que mostram que as previsões da relatividade geral não funcionam. A teoria de Einstein não substituiu a de Newton até termos evidências experimentais que concordavam com Einstein e não concordavam com Newton. Portanto, a menos que você tenha evidências experimentais que contradigam claramente a relatividade geral, as alegações de "refutação de Einstein" cairão em ouvidos surdos.
A outra maneira de superar Einstein seria desenvolver uma teoria que mostre claramente como a teoria de Einstein é uma aproximação de sua nova teoria, ou como os testes experimentais que a relatividade geral passou também são aprovados pela sua teoria. Idealmente, sua nova teoria também fará novas previsões que podem ser testadas de maneira razoável. Se você puder fazer isso e apresentar suas idéias com clareza, será ouvido. A teoria das cordas e a gravidade entrópica são exemplos de modelos que tentam fazer exatamente isso.
Mas, mesmo que alguém consiga criar uma teoria melhor do que a de Einstein (e alguém quase certamente o fará), a teoria de Einstein ainda será tão válida quanto sempre foi. Einstein não se provou errado, simplesmente entenderemos os limites de sua teoria.
