Salah satu manfaat menjadi ahli astrofisika adalah email mingguan Anda dari seseorang yang mengaku "membuktikan Einstein salah". Mereka semua dihapus dengan cepat, bukan karena astrofisikawan terlalu diindoktrinasi dalam teori-teori yang sudah ada, tetapi karena tidak ada yang mengakui bagaimana teori diganti.
Sebagai contoh, pada akhir 1700-an ada teori panas yang dikenal sebagai kalori. Ide dasar kalori adalah cairan yang ada di dalam bahan. Cairan ini tahan terhadap diri sendiri, artinya ia akan mencoba menyebar secara merata. Kami tidak bisa mengamati cairan ini secara langsung, tetapi semakin tinggi kalori suatu bahan, semakin besar suhunya.
Dari teori ini Anda mendapatkan beberapa prediksi yang benar-benar berfungsi. Karena Anda tidak dapat membuat atau menghancurkan kalori, panas (energi) dilestarikan. Jika Anda meletakkan benda dingin di sebelah benda panas, kalori dalam benda panas akan menyebar ke benda dingin hingga mencapai suhu yang sama. Ketika udara mengembang, kalori menyebar lebih tipis, sehingga suhunya turun. Ketika udara dikompresi ada lebih banyak kalori per volume, dan suhu naik.
Kita sekarang tahu tidak ada "cairan panas" yang dikenal sebagai kalori. Panas adalah properti dari gerakan (energi kinetik) atom atau molekul dalam suatu material. Jadi dalam fisika kita telah menjatuhkan model kalori dalam hal teori kinetik. Bisa dibilang kita sekarang tahu bahwa model kalori sama sekali salah.
Kecuali tidak. Setidaknya tidak lebih salah dari yang pernah ada.
Asumsi dasar "fluida panas" tidak sesuai dengan kenyataan, tetapi model membuat prediksi yang benar. Bahkan model kalori bekerja dengan baik hari ini seperti yang terjadi pada akhir 1700-an. Kami tidak menggunakannya lagi karena kami memiliki model baru yang berfungsi lebih baik. Teori kinetik membuat semua prediksi yang dilakukan kalori dan banyak lagi. Teori kinetik bahkan menjelaskan bagaimana energi termal suatu bahan dapat diperkirakan sebagai suatu fluida.
Ini adalah aspek kunci dari teori-teori ilmiah. Jika Anda ingin mengganti teori ilmiah yang kuat dengan yang baru, teori baru harus mampu melakukan lebih dari yang lama. Ketika Anda mengganti teori lama Anda sekarang mengerti batas-batas teori itu dan bagaimana cara melampauinya.
Dalam beberapa kasus bahkan ketika sebuah teori lama digantikan, kami terus menggunakannya. Contoh seperti itu dapat dilihat dalam hukum gravitasi Newton. Ketika Newton mengajukan teorinya tentang gravitasi universal pada tahun 1600-an, ia menggambarkan gravitasi sebagai daya tarik di antara semua massa. Ini memungkinkan prediksi yang benar tentang pergerakan planet-planet, penemuan Neptunus, hubungan dasar antara massa bintang dan suhunya, dan seterusnya. Gravitasi Newton adalah dan merupakan teori ilmiah yang kuat.
Kemudian pada awal 1900-an Einstein mengusulkan model berbeda yang dikenal sebagai relativitas umum. Premis dasar dari teori ini adalah bahwa gravitasi disebabkan oleh kelengkungan ruang dan waktu oleh massa. Meskipun model gravitasi Einstein secara radikal berbeda dari Newton, matematika dari teori ini menunjukkan bahwa persamaan Newton adalah solusi perkiraan untuk persamaan Einstein. Semua yang diprediksi gravitasi Newton, Einstein juga. Namun Einstein juga memungkinkan kita untuk memodelkan lubang hitam dengan benar, big bang, presesi orbit Merkurius, pelebaran waktu, dan banyak lagi, yang semuanya telah divalidasi secara eksperimental.
Jadi Einstein mengalahkan Newton. Tetapi teori Einstein jauh lebih sulit untuk dikerjakan dibandingkan dengan Newton, jadi seringkali kita hanya menggunakan persamaan Newton untuk menghitung sesuatu. Misalnya, gerakan satelit, atau exoplanet. Jika kita tidak membutuhkan ketepatan teori Einstein, kita cukup menggunakan Newton untuk mendapatkan jawaban yang "cukup baik." Kita mungkin telah membuktikan teori Newton "salah", tetapi teorinya masih berguna dan seakurat yang pernah ada.
Sayangnya, banyak Einstein pemula tidak mengerti hal ini.
Pertama-tama, gravitasi Einstein tidak akan pernah terbukti salah oleh teori. Ini akan terbukti salah dengan bukti eksperimental yang menunjukkan bahwa prediksi relativitas umum tidak berfungsi. Teori Einstein tidak menggantikan Newton sampai kita memiliki bukti eksperimental yang sesuai dengan Einstein dan tidak setuju dengan Newton. Jadi, kecuali Anda memiliki bukti eksperimental yang jelas-jelas bertentangan dengan relativitas umum, klaim "menyangkal Einstein" akan jatuh di telinga tuli.
Cara lain untuk mengalahkan Einstein adalah dengan mengembangkan teori yang dengan jelas menunjukkan bagaimana teori Einstein adalah perkiraan dari teori baru Anda, atau bagaimana tes eksperimental relativitas umum telah berlalu juga dilewati oleh teori Anda. Idealnya, teori baru Anda juga akan membuat prediksi baru yang dapat diuji dengan cara yang masuk akal. Jika Anda bisa melakukan itu, dan dapat mempresentasikan ide-ide Anda dengan jelas, Anda akan didengarkan. Teori string dan gravitasi entropik adalah contoh model yang mencoba melakukan hal itu.
Tetapi bahkan jika seseorang berhasil menciptakan teori yang lebih baik daripada Einstein (dan seseorang hampir pasti akan), teori Einstein akan tetap valid seperti sebelumnya. Einstein tidak akan terbukti salah, kita hanya akan memahami batas teorinya.
