El verdadero problema de segundo orden de Aristóteles

En la sociedad occidental, desde el 300 a.C. hasta el 1600, la cosmovisión de Aristóteles dominó la cosmovisión de los occidentales durante casi 2000 años. En ese momento, China había experimentado docenas de cambios de dinastía, desde Qin a Ming, y los pensamientos del pueblo chino todavía estaban dominados por teorías sobrenaturales.

¿Cuál es entonces la cosmovisión de Aristóteles?

1) Se propuso por primera vez la teoría geocéntrica, diciendo que la tierra es el centro del universo y que la tierra es esférica.

2) Relación Tierra-Luna: La luna es la más cercana a la tierra. El área entre la luna y la tierra se convierte en el área sublunar, que está compuesta por los cuatro elementos fuego, agua, tierra. y el aire. El área fuera de la luna se convierte en la zona superior de la luna, compuesta de éter, la última zona lunar es la más perfecta.

3) El orden de las estrellas y el sol: Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno, esfera estelar.

4) Universo: El universo tiene límites. El borde del universo es una esfera con la Tierra en su centro. Todas las estrellas están incrustadas en esta esfera. La esfera gira sobre su eje durante aproximadamente 24 horas.

5) Teleología y esencialismo: El universo tiene un propósito y una esencia. Todos los elementos del universo existen naturalmente con un propósito, y todos los elementos tienen un significado natural para su existencia. Todas las organizaciones que existen naturalmente tienen atributos esenciales, y es precisamente debido a estos atributos esenciales que exhiben sus patrones de comportamiento. Por ejemplo, el propósito natural de la existencia del elemento tierra es convertirse en el centro del universo, lo que coincide con la teoría geocéntrica.

En segundo lugar, el sistema ptolemaico

El sistema ptolemaico se desarrolló a partir de la cosmovisión de Aristóteles y también apoyó la teoría geocéntrica.

Ptolomeo propuso los conceptos de epiciclo, rueda media y círculo excéntrico para el movimiento de Marte.

El sistema ptolemaico duró unos 1.400 años.

En tercer lugar, el sistema copernicano

Mikolaj Kopernik rompió por primera vez la teoría geocéntrica y abrió la teoría heliocéntrica. El sistema copernicano cree que el sol es el centro del universo, las estrellas giran alrededor del sol, las órbitas de las estrellas son circulares y las estrellas se mueven rápidamente. Los epiciclos se utilizan para explicar el movimiento de las estrellas. También apoya la teoría de la esfera estelar.

Se dice que Copérnico era un neoplatónico. La escuela neoplatónica creía que el sol era lo mejor y el sol era el representante de Dios, por lo que el sol debía ser el centro del universo.

Cuarto, el sistema Tycho

Tycho Brahe creía que la Tierra era el centro del universo, pero la teoría geocéntrica de Tycho era diferente. La tierra está estacionaria y la luna y el sol giran a su alrededor. Los planetas giran alrededor del sol. Los planetas siguen siendo los límites del universo.

Verbo (abreviatura de verbo) Sistema Kepler

Después de la muerte de Tycho, su discípulo favorito Kepler recibió una gran cantidad de información de investigación de Tycho. Basándose en los resultados de la investigación de Tycho, Kepler finalmente logró un gran avance a través de su propia investigación y propuso dos ideas innovadoras clave.

1) Órbita elíptica

Kepler propuso que las órbitas de los planetas alrededor del sol no son círculos perfectos, sino órbitas elípticas. La elipse tiene dos focos, con el Sol en uno de los dos focos. Esta es la famosa primera ley de Kepler.

2) Movimiento uniforme

Kepler propuso que la velocidad de los planetas que se mueven a lo largo de órbitas elípticas es variable. Dentro de este óvalo, dibuja una línea recta desde el planeta hasta el sol. Esta línea barre la misma área en la misma cantidad de tiempo. Esta descripción de las leyes del movimiento planetario se conoce como segunda ley de Kepler. La segunda ley de Kepler se convirtió en la piedra angular de la astronomía clásica.

En este punto, la visión filosófica "fáctica" de las órbitas circulares y el movimiento uniforme llega a su fin.

6. Sistema Galileo

Galileo fue uno de los primeros pueblos en utilizar telescopios para observaciones astronómicas. Gracias a una poderosa herramienta: el telescopio, Galileo hizo descubrimientos más significativos a través de la observación.

1) La superficie de la luna es desigual y hay picos montañosos en la luna.

2) Manchas solares

Las manchas solares son zonas de la superficie del sol. Esta visión anuló la opinión de Aristóteles de que la región lunar estaba compuesta de éter y perfección.

3) Las orejas de Saturno

Galileo fue el primero en observar que los bordes de Saturno a veces sobresalían. Este borde elevado actúa como un mango o una oreja. Esto demuestra que los planetas no son esferas perfectas, como tampoco lo son la luna y el sol.

4) Satélites de Júpiter

Galileo también observó cuatro puntos alrededor de Júpiter, y dedujo correctamente que esos cuatro puntos eran satélites de Júpiter. Esta visión anuló la visión de Aristóteles de que la Tierra era el único centro de todo movimiento circular en el universo.

5) Fases de Venus

Venus no sólo sufre cambios de fase periódicos, sino que su tamaño también cambia dependiendo de la fase en la que se encuentre.

6) Además de las estrellas que se pueden observar a simple vista, existen innumerables estrellas en el universo. El universo puede ser infinito.

En 1632, Galileo publicó el libro "Diálogo entre Ptolomeo y Copérnico", que es rico en contenido y analiza los argumentos a favor y en contra del sistema geocéntrico y del sistema heliocéntrico. Este libro no fue aceptado por la iglesia porque en ese momento, la iglesia no prohibía solo discutir el sistema heliocéntrico. Lo que estaba prohibido era solo apoyar este punto de vista, que era un enfoque realista. Galileo simplemente violó un tabú de la iglesia.

Al final, Galileo fue declarado culpable de sostener ideas paganas y sentenciado a cadena perpetua. También se le pidió que declarara oficialmente que la visión heliocéntrica estaba equivocada. Finalmente, Galileo pasó el resto de su vida en casa y murió en 1642.

7. La visión del mundo de Newton

Newton nació un año después de la muerte de Galileo. El surgimiento de la cosmovisión de Newton reemplazó por completo la cosmovisión de Aristóteles. La visión del mundo de Newton creía que el sol era sólo el centro del sistema solar y que los planetas giraban alrededor del sol. Hay innumerables galaxias similares al sistema solar en el universo y el universo es infinito. El movimiento de todos los objetos no es causado por su naturaleza interna natural, sino por la acción de fuerzas externas.

1)Las tres leyes de Newton

2)La ley de la gravitación universal

Existe una atracción mutua entre dos objetos cualesquiera. La atracción entre dos objetos es la misma. como Proporcional a la masa del objeto.

Newton también señaló en el tercer volumen de sus "Principios" que la gravitación universal existe en todos los objetos.

Newton afirmó que veía una serie de puntos de vista que proponía desde una actitud instrumentalista. En otras palabras, no puede garantizar si la fuerza invisible realmente existe.

Se puede ver que Newton, como dios, creía que cualquier teoría, por mucha evidencia que tenga para demostrar que es correcta, aún puede estar equivocada, a pesar de sus logros sin precedentes.

La aplicación del sistema de puntos de vista de Newton fue confirmada posteriormente en muchos campos como la química y la biología, y fue ampliamente utilizado. La teoría atómica de John Dalton, el electromagnetismo de Faraday y la inducción electromagnética de Maxwell se beneficiaron de la mecánica newtoniana.

3) Unas pequeñas nubes oscuras

El famoso físico británico Lord Kelvin pronunció un discurso en 1900. Señaló que sólo había unas pocas "pequeñas nubes oscuras" en el cielo que la ciencia moderna debería aclarar. Dos de ellos son los más importantes: el experimento de Michelson-Morley y la radiación de cuerpo negro.

①Experimento Michelson-Morley

Michelson y Morley emiten dos rayos de luz desde un punto fijo, y el ángulo entre ellos es recto. Los dos haces de luz son reflejados por dos espejos situados a la misma distancia de la fuente de luz. Si la visión mecánica de la propagación de la luz en el sistema de Newton es correcta, es decir, la luz se propaga a través del medio éter, entonces la fuente de luz y el reflector deberían moverse en el éter.

Aunque la distancia recorrida por los dos haces de luz es igual a la distancia recorrida por la fuente de luz, debido a que la fuente de luz y el espejo se mueven en el éter al mismo tiempo, la distancia recorrida por el dos haces de luz no es igual a la distancia del éter, por lo que podemos esperar ver Habrá una ligera diferencia de tiempo entre los dos haces de luz que regresan a la fuente de luz. Sin embargo, contrariamente a lo esperado, los dos haces de luz siempre regresan a la fuente de luz al mismo tiempo.

Debido a que el sistema científico de Newton tiene mucho éxito, los científicos piensan que es muy imprudente abandonar el sistema científico de Newton debido a este resultado experimental, por lo que lo consideran como una pequeña nube oscura insignificante.

②Radiación de cuerpo negro

Un cuerpo negro se refiere a un objeto idealizado que puede absorber toda la radiación electromagnética dirigida a él.

Por ejemplo, la luz es una forma de radiación electromagnética, por lo que si proyectamos luz sobre un cuerpo negro, el cuerpo negro absorberá toda la luz, mostrando así la naturaleza de la oscuridad, por eso se le llama cuerpo negro.

Según el sistema científico de Newton, se espera que un cuerpo negro calentado irradie siguiendo un patrón determinado. Sin embargo, los patrones de radiación reales observados fueron significativamente diferentes de los predichos por el sistema científico de Newton.

En pocas palabras, cuando solo se observa radiación de longitud de onda más larga, el patrón de radiación observado es muy cercano al predicho. Pero en onda corta, el patrón de radiación observado difiere significativamente del patrón de radiación previsto. Este problema a veces se denomina "catástrofe ultravioleta".

Al igual que el experimento de Michelson-Morley, el problema de la radiación del cuerpo negro resultó ser algo más que una simple nube oscura. No fue hasta el surgimiento de la teoría cuántica que se explicó con éxito el problema de la radiación del cuerpo negro.

Teoría de la relatividad de Einstein y teoría cuántica de Dalton

1) Teoría de la relatividad

Albert Einstein publicó su Teoría de la Relatividad Especial, publicó su Teoría de la Relatividad General en 1916.

La teoría de la relatividad de Einstein ofrece diferentes explicaciones del espacio y el tiempo. La gente suele pensar que el espacio y el tiempo son absolutos. Einstein explicó que el tiempo y el espacio son relativos.

La base de la teoría especial de la relatividad es el principio de invariancia de la velocidad de la luz y el principio de la relatividad. Para los objetos en movimiento, se producirán algunos cambios sorprendentes en el espacio y el tiempo, como la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud, la relatividad de la simultaneidad, etc.

La base de la relatividad general es el principio de covarianza general y el principio de equivalencia. Según la relatividad relacional, la presencia de objetos masivos hace que el espacio-tiempo se curve. Un objeto sin fuerza alguna también se moverá a lo largo de la línea recta más corta y así sucesivamente.

2) Teoría cuántica

La matemática cuántica pura suele dar predicciones probabilísticas en lugar de predicciones deterministas. La teoría cuántica es una especie de matemática de "ondas" y debe distinguirse de la matemática de "partículas". Por ejemplo, si utilizamos matemáticas cuánticas puras para predecir la posición de un electrón, los cálculos matemáticos nos dirán la posibilidad de detectar el electrón en diferentes posiciones.

Para comprender mejor la teoría cuántica, podemos aprender sobre el gato de Schrödinger. El gato de Schrödinger es un experimento mental sobre la teoría cuántica. Supongamos que hay un gato en una caja sellada y una fuente radiactiva débil. En concreto, la probabilidad de que esta fuente radiactiva libere una partícula radiactiva en el plazo de una hora es de 50. Si una fuente radiactiva libera una partícula radiactiva, la partícula activa un detector que abre un frasco de veneno. Este veneno puede matar a un gato en una caja.

Finalmente, permítanme terminar con las palabras de Fan Deng.

Diferentes puntos de vista pueden considerarse completamente correctos en una época, pero unos años más tarde, otra era puede ser completamente reemplazada por otra visión. La visión anterior se ha convertido completamente en una propuesta errónea. Sin embargo, en muchas cosas no hay bien ni mal, y su contribución al progreso y desarrollo de la historia humana no tiene paralelo. Sólo podemos mirar todo esto desde una perspectiva dialéctica.

La vida es tan magnífica, por favor continúa siendo una caña pensante.