หนึ่งในประโยชน์ของการเป็นนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์คืออีเมลรายสัปดาห์ของคุณจากคนที่อ้างว่า "พิสูจน์แล้วว่า Einstein ผิด" พวกเขาทั้งหมดถูกลบทิ้งอย่างรวดเร็วไม่ใช่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ได้รับการปลูกฝังมากเกินไปในทฤษฎีที่จัดตั้งขึ้น แต่เพราะไม่มีใครรับรู้ว่าทฤษฎีได้ถูกแทนที่อย่างไร
ตัวอย่างเช่นในปลายปี 1700 มีทฤษฎีของความร้อนที่รู้จักกันในชื่อแคลอรี่ ความคิดพื้นฐานของแคลอรี่คือมันเป็นของเหลวที่มีอยู่ในวัสดุ ของเหลวนี้เป็นตัวขับไล่ตัวเองซึ่งหมายความว่ามันจะพยายามกระจายออกไปให้เท่า ๆ กัน เราไม่สามารถสังเกตของเหลวนี้ได้โดยตรง แต่ยิ่งวัสดุแคลอรี่มีอุณหภูมิมากขึ้น
จากทฤษฎีนี้คุณจะได้รับการคาดการณ์หลายอย่างที่ใช้งานได้จริง เนื่องจากคุณไม่สามารถสร้างหรือทำลายแคลอรี่ได้ความร้อน (พลังงาน) จึงถูกอนุรักษ์ไว้ หากคุณวางวัตถุเย็นถัดจากวัตถุร้อนแคลอรี่ในวัตถุร้อนจะกระจายออกไปยังวัตถุเย็นจนกว่าพวกเขาจะถึงอุณหภูมิเดียวกัน เมื่ออากาศขยายตัวแคลอรี่จะกระจายออกบางกว่าดังนั้นอุณหภูมิจะลดลง เมื่ออัดอากาศจะมีปริมาณแคลอรี่ต่อปริมาตรมากขึ้นและอุณหภูมิสูงขึ้น
ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไม่มี“ ของเหลวความร้อน” ที่รู้จักกันในชื่อแคลอรี่ ความร้อนเป็นสมบัติของการเคลื่อนที่ (พลังงานจลน์) ของอะตอมหรือโมเลกุลในวัสดุ ดังนั้นในวิชาฟิสิกส์เราได้ทำแบบจำลองแคลอรี่ในแง่ของทฤษฎีจลน์ศาสตร์ คุณสามารถบอกได้ว่าตอนนี้เรารู้แล้วว่ารูปแบบแคลอรี่นั้นผิดทั้งหมด
ยกเว้นว่ามันจะไม่ใช่ อย่างน้อยก็ไม่ผิดไปมากกว่าที่เคยเป็นมา
สมมติฐานพื้นฐานของ "ของเหลวความร้อน" ไม่ตรงกับความเป็นจริง แต่ตัวแบบทำการคาดการณ์ที่ถูกต้อง อันที่จริงแบบจำลองแคลอรี่ใช้ได้ผลเช่นเดียวกับทุกวันนี้ในช่วงปลายปี 1700 เราจะไม่ใช้อีกต่อไปเพราะเรามีโมเดลรุ่นใหม่ที่ทำงานได้ดีขึ้น ทฤษฎีจลน์ศาสตร์ทำให้การทำนายแคลอรี่ทั้งหมดทำและอื่น ๆ ทฤษฎีจลน์ศาสตร์อธิบายว่าพลังงานความร้อนของวัสดุสามารถประมาณเป็นของเหลวได้อย่างไร
นี่เป็นลักษณะสำคัญของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ หากคุณต้องการแทนที่ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งด้วยทฤษฎีใหม่ทฤษฎีใหม่จะต้องสามารถทำได้มากกว่าทฤษฎีเดิม เมื่อคุณเปลี่ยนทฤษฏีเก่าคุณจะเข้าใจขีด จำกัด ของทฤษฏีนั้นและวิธีการก้าวไปข้างหน้า
ในบางกรณีแม้ว่าจะมีทฤษฎีเก่าแทนที่เรายังคงใช้มันต่อไป ตัวอย่างดังกล่าวสามารถเห็นได้ในกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน เมื่อนิวตันเสนอทฤษฎีแรงโน้มถ่วงสากลในยุค 1600 เขาอธิบายแรงโน้มถ่วงว่าเป็นแรงดึงดูดระหว่างมวลชนทั้งหมด สิ่งนี้อนุญาตให้คาดการณ์การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ที่ถูกต้องการค้นพบเนปจูนความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างมวลของดาวฤกษ์กับอุณหภูมิของมันและอื่น ๆ แรงโน้มถ่วงของนิวตันคือและเป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่ง
จากนั้นในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ไอน์สไตน์เสนอแบบจำลองต่าง ๆ ที่รู้จักกันในชื่อสัมพัทธภาพทั่วไป หลักฐานพื้นฐานของทฤษฎีนี้คือแรงโน้มถ่วงเกิดจากความโค้งของอวกาศและเวลาโดยมวล แม้ว่าแบบจำลองแรงโน้มถ่วงของ Einstein จะแตกต่างจากทฤษฎีของนิวตันอย่างสิ้นเชิง แต่คณิตศาสตร์ของทฤษฎีก็แสดงให้เห็นว่าสมการของนิวตันนั้นเป็นวิธีแก้ปัญหาสมการของ Einstein แรงโน้มถ่วงทุกอย่างของนิวตันคาดการณ์ไว้ Einstein ก็ทำเช่นเดียวกัน แต่ไอน์สไตน์ยังช่วยให้เราสามารถสร้างแบบจำลองหลุมดำได้อย่างถูกต้องบิ๊กแบงวงโคจรของ Mercury การขยายเวลาและอื่น ๆ ทั้งหมดได้ผ่านการตรวจสอบจากการทดลองแล้ว
ไอน์สไตน์จึงสำคัญกว่านิวตัน แต่ทฤษฎีของไอน์สไตน์นั้นทำงานได้ยากกว่านิวตันมากดังนั้นเรามักจะใช้สมการของนิวตันเพื่อคำนวณสิ่งต่าง ๆ ตัวอย่างเช่นการเคลื่อนที่ของดาวเทียมหรือดาวเคราะห์นอกระบบ หากเราไม่ต้องการความแม่นยำของทฤษฎีของ Einstein เราเพียงแค่ใช้ Newton เพื่อรับคำตอบที่“ ดีพอ” เราอาจพิสูจน์ทฤษฎีของนิวตันว่า "ผิด" แต่ทฤษฎีก็ยังคงมีประโยชน์และถูกต้องเหมือนที่เคยเป็นมา
น่าเสียดายที่ Einsteins หลายรุ่นไม่เข้าใจสิ่งนี้
ในการเริ่มต้นด้วยแรงโน้มถ่วงของ Einstein จะไม่ถูกพิสูจน์ว่าผิดโดยทฤษฎี มันจะถูกพิสูจน์ว่าผิดโดยหลักฐานจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าการทำนายสัมพัทธภาพทั่วไปไม่ได้ผล ทฤษฎีของไอน์สไตน์ไม่ได้แทนที่นิวตันจนกระทั่งเรามีหลักฐานการทดลองที่เห็นด้วยกับไอน์สไตน์และไม่เห็นด้วยกับนิวตัน ดังนั้นหากคุณไม่มีหลักฐานการทดลองที่ชัดเจนว่าทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปการอ้างว่า“ หักล้างไอน์สไตน์” จะตกหลุมหูคนหูหนวก
อีกวิธีหนึ่งที่จะกล้าหาญไอน์สไตน์ก็คือการพัฒนาทฤษฎีที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าทฤษฎีของไอน์สไตน์นั้นเป็นการประมาณของทฤษฎีใหม่ของคุณหรือวิธีการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ผ่านการทดสอบก็ผ่านไปเช่นกัน ตามหลักการแล้วทฤษฎีใหม่ของคุณจะทำการคาดการณ์ใหม่ที่สามารถทดสอบได้ในวิธีที่สมเหตุสมผล หากคุณสามารถทำเช่นนั้นและสามารถนำเสนอความคิดของคุณอย่างชัดเจนคุณจะได้รับฟัง ทฤษฎีสตริงและแรงโน้มถ่วงแบบเอนโทรปิกเป็นตัวอย่างของแบบจำลองที่พยายามทำเช่นนั้น
แต่แม้ว่าบางคนประสบความสำเร็จในการสร้างทฤษฎีที่ดีกว่าของ Einstein (และบางคนก็เกือบจะแน่นอน) ทฤษฎีของ Einstein จะยังคงใช้ได้เหมือนเดิม ไอน์สไตน์จะไม่ได้รับการพิสูจน์ว่าผิดเราเพียงแค่เข้าใจขอบเขตของทฤษฎีของเขา
