Benjamin Franklin a spus odată că orice prost poate critica, judeca și plânge - și majoritatea proștilor fac exact asta. Richard Feynman a spus odată despre procesul științific: primul principiu este să nu te înșeli - și tu ești cel mai ușor de înșelat. Scepticii cred că oamenii de știință se pot amăgi singuri (fie din ignoranță, fie pentru a-și păstra slujbele) și adesea îi învinovățesc pentru asta - climatologi, cosmologi, oricine. În principiu, este ușor să respingem astfel de critici ca nefondate, dar apare o întrebare interesantă: cum ne putem asigura că nu ne înșelăm pe noi înșine?
Există o opinie populară în știință că experimentele ar trebui să poată fi repetate și falsificate. Dacă aveți un model științific, acel model ar trebui să facă predicții clare, iar aceste predicții ar trebui să fie testabile într-un mod care să confirme sau să respingă modelul dvs. Uneori, criticii înțeleg acest lucru pentru a însemna că știința adevărată se realizează numai în condiții de laborator, dar aceasta este doar o parte a poveștii. Știința observațională, cum ar fi cosmologia, respectă, de asemenea, această regulă, deoarece noile observații pot infirma teoriile noastre actuale. Dacă, de exemplu, observ o mie de lebede albe, pot presupune că toate lebedele sunt albe. Să văd o lebădă neagră îmi va schimba speculațiile. O teorie științifică nu poate fi absolută, este întotdeauna preliminară, se schimbă atunci când apar noi dovezi.
Deși acest lucru este corect din punct de vedere tehnic, este puțin nedrept să numim teoriile bine stabilite „provizorii”. De exemplu, teoria gravitației universale a lui Newton a existat cu câteva secole înainte de a fi înlocuită de teoria relativității generale a lui Einstein. Și dacă putem spune astăzi că gravitația newtoniană este greșită, funcționează la fel ca întotdeauna. Știm acum că Newton a creat un model aproximativ care descrie interacțiunea gravitațională a maselor, dar aproape de realitate atât de precis încât îl putem folosi în continuare pentru a calcula traiectorii orbitale. Abia când ne extindem observațiile dincolo de gama (foarte mare) de situații în care Newton avea dreptate, avem nevoie de ajutorul lui Einstein.
Când colectăm dovezi pentru a susține o teorie științifică, putem fi siguri că funcționează cu o fereastră mică pentru noi dovezi. Cu alte cuvinte, o teorie poate fi considerată „adevărată” în intervalul în care a fost testată calitativ, dar condițiile noi pot dezvălui în mod neașteptat un comportament care va duce la o imagine mai largă și mai completă. Teoriile noastre științifice sunt inerent preliminare, dar nu în măsura în care nu ne putem baza pe acuratețea lor. Și aceasta este problema cu teoriile bine stabilite. Deoarece nu putem ști niciodată cu siguranță că rezultatele noastre experimentale sunt „reale”, de unde știm că pur și simplu nu transmitem răspunsul dorit ca fiind valid?
Măsurători ale vitezei luminii în ani diferiți
Acest tip de gândire apare la elevii elementari. Ei au sarcina de a măsura unele valori experimentale, cum ar fi accelerația gravitației sau lungimea de undă a unui laser. Ca începători, aceștia fac adesea cele mai simple greșeli și obțin rezultate care nu se potrivesc cu sensul „general acceptat”. Când se întâmplă acest lucru, ei se întorc și caută greșeli în munca lor. Dar dacă fac greșeli în așa fel încât să se echilibreze sau să nu fie evidente, nu își vor verifica din nou munca. Deoarece rezultatul lor este aproape de valoarea așteptată, ei cred că au făcut totul bine. Această prejudecată este împărtășită de noi toți și, uneori, de oameni de știință distinși. Din punct de vedere istoric, acest lucru s-a întâmplat atât cu viteza luminii, cât și cu încărcarea unui electron.
Video promotional:
În prezent, există un model în cosmologie care este de acord cu observațiile. Acesta este modelul ΛCDM, al cărui nume este alcătuit din litera greacă „lambda” și materia întunecată rece (CDM). Majoritatea rafinamentelor acestui model includ efectuarea unor măsurători mai precise ale parametrilor acestui model, cum ar fi vârsta universului, parametrul Hubble și densitatea materiei întunecate. Dacă modelul lambda-CDM descrie cu adevărat cu exactitate universul, atunci o măsurare imparțială a acestor parametri trebuie să urmeze un model statistic. Studiind valorile istorice ale acestor parametri, putem măsura cât de părtinitoare au fost măsurătorile.
Pentru a înțelege cum funcționează acest lucru, imaginați-vă o duzină de studenți care măsoară lungimea unei tablă de cretă. Statistic, unii studenți obțin o valoare mai mare sau mai mică decât cea prezentă. Conform distribuției obișnuite, dacă lungimea reală a plăcii este de 183 centimetri cu o abatere standard pe centimetru, atunci opt elevi vor primi un rezultat în intervalul 182-184 centimetri. Dar imaginați-vă că toți studenții se încadrează în acest domeniu. În acest caz, aveți dreptul să suspectați unele erori de măsurare. De exemplu, studenții au auzit că tabla avea aproximativ optzeci și doi de metri și jumătate, așa că au luat măsurători, rotunjind rezultatul la 183. În mod paradoxal, dacă rezultatele lor experimentale erau prea bune, s-ar putea suspecta o tendință inițială în experiment.
În cosmologie, sunt cunoscuți diverși parametri. Prin urmare, atunci când un grup de oameni de știință efectuează un nou experiment, știu deja care este rezultatul general acceptat. Se pare că rezultatele experimentelor sunt „infectate” cu rezultatele anterioare? Una dintre cele mai recente lucrări ale revistei trimestriale de fizică abordează chiar această problemă. Studiind 637 de măsurători ale a 12 parametri cosmologici diferiți, au descoperit cum au fost distribuite statistic rezultatele. Deoarece valorile „reale” ale acestor parametri sunt necunoscute, autorii au folosit rezultatele WMAP 7 ca „adevărate”. Și au aflat că distribuția rezultatelor a fost mai exactă decât ar fi trebuit. Efectul este mic, deci ar putea fi atribuit unei așteptări părtinitoare, dar a fost, de asemenea, foarte diferit de efectul așteptat, care poate indica o supraestimare a incertitudinilor experimentale.
Aceasta nu înseamnă că modelul nostru cosmologic actual este greșit, dar înseamnă că trebuie să fim puțin mai atenți în încrederea noastră în acuratețea parametrilor noștri cosmologici. Din fericire, există modalități de a îmbunătăți precizia măsurătorilor. Cosmologii nu se păcălesc pe ei înșiși și pe noi, pur și simplu există încă mult spațiu pentru îmbunătățirea și corectarea datelor, metodelor și analizelor pe care le folosesc.
