Τι σημαίνει να αποδείξεις μια επιστημονική θεωρία; Ποιος είναι ο ρόλος των μαθηματικών στην επιστήμη; Πώς καθορίζετε την επιστημονική μέθοδο; Ρίξτε μια ματιά στον θεμελιώδη τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι εξετάζουν την επιστήμη, ποια απόδειξη σημαίνει και εάν μια υπόθεση μπορεί να αποδειχθεί ή να μην είναι αποδεδειγμένη.
Η συζήτηση αρχίζει
Η ιστορία ξεκινά με ένα ηλεκτρονικό μήνυμα που φαινόταν να επικρίνει την υποστήριξή μου προς το θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης που είναι, εξάλλου, ατελή. Ο συντάκτης του e-mail έδειξε ότι σκέφτηκε ότι αυτό συνδέθηκε με το γεγονός ότι στο δικό μου Εισαγωγή στη Επιστημονική Μέθοδο άρθρο, έχω την ακόλουθη γραμμή:
Αναλύστε τα δεδομένα - Χρησιμοποιήστε κατάλληλη μαθηματική ανάλυση για να δείτε αν τα αποτελέσματα του πειράματος υποστηρίζουν ή αντικρούουν την υπόθεση.
Υπονοούσε ότι η έμφαση στη "μαθηματική ανάλυση" ήταν παραπλανητική. Ισχυρίστηκε ότι τα μαθηματικά χτυπήθηκαν αργότερα, από τους θεωρητικούς πιστεύοντας ότι η επιστήμη θα μπορούσε να εξηγηθεί καλύτερα χρησιμοποιώντας εξισώσεις και αυθαίρετα καθορισμένες σταθερές. Σύμφωνα με τον συγγραφέα, τα μαθηματικά μπορούν να χειραγωγηθούν για να επιτύχουν τα επιθυμητά αποτελέσματα, με βάση τις προκαταλήψεις του επιστήμονα, όπως αυτό που έκανε ο Αϊνστάιν με το
κοσμολογική σταθερά.Υπάρχουν πολλά σπουδαία σημεία στην εξήγηση αυτή, και πολλά που θεωρώ ότι είναι πολύ μακριά από το σήμα. Ας τις εξετάσουμε από σημείο σε σημείο τις επόμενες ημέρες.
Γιατί όλες οι επιστημονικές θεωρίες είναι άγνωστες
Η θεωρία του Big Bang είναι απολύτως ανέφικτη. Στην πραγματικότητα, όλες οι επιστημονικές θεωρίες δεν είναι αποδεδειγμένες, αλλά το μεγάλο κτύπημα υποφέρει από αυτό λίγο περισσότερο από τους περισσότερους.
Όταν λέω ότι όλες οι επιστημονικές θεωρίες είναι άγνωστες, αναφέρομαι στις ιδέες του φημισμένου φιλοσόφου της επιστήμης Karl Popper, ο οποίος είναι γνωστός για τη συζήτηση της ιδέας ότι πρέπει να υπάρξει μια επιστημονική ιδέα παραπλανητικό. Με άλλα λόγια, πρέπει να υπάρχει κάποιος τρόπος (κατ 'αρχήν, αν όχι στην πράξη) να έχετε αποτέλεσμα που να έρχεται σε αντίθεση με μια επιστημονική ιδέα.
Τυχόν ιδέα που μπορεί να μετατοπιστεί συνεχώς, έτσι ώστε κάθε είδος αποδείξεων να ταιριάζει είναι, με τον ορισμό του Popper, όχι μια επιστημονική ιδέα. (Γι 'αυτό η έννοια του Θεού, για παράδειγμα, δεν είναι επιστημονική. Εκείνοι που πιστεύουν στον Θεό χρησιμοποιούν σχεδόν όλα για να στηρίξουν τον ισχυρισμό τους και δεν μπορούν να καταλήξουν σε αποδείξεις - τουλάχιστον για να πεθάνουν και να βρουν ότι δεν συνέβη τίποτα, το οποίο δυστυχώς δεν αποδίδει ελάχιστα τα εμπειρικά δεδομένα σε αυτόν τον κόσμο - τα οποία θα μπορούσαν, ακόμη και θεωρητικά, να διαψεύσουν απαίτηση.)
Μια συνέπεια της εργασίας του Popper με παραπλανητικότητα είναι η κατανόηση ότι ποτέ δεν αποδεικνύετε πραγματικά μια θεωρία. Αυτό που κάνουν οι επιστήμονες είναι να αντιληφθούν τις επιπτώσεις της θεωρίας, να κάνουν υποθέσεις με βάση αυτές επιπτώσεις και, στη συνέχεια, προσπαθήστε να αποδείξετε ότι η συγκεκριμένη υπόθεση είναι αληθινή ή ψευδής είτε μέσω πειράματος είτε προσεκτικά παρατήρηση. Εάν το πείραμα ή η παρατήρηση ταιριάζει με την πρόβλεψη της υπόθεσης, ο επιστήμονας έχει υποστηρίξει την υπόθεση (και ως εκ τούτου την υποκείμενη θεωρία), αλλά δεν το έχει αποδείξει. Είναι πάντα πιθανό να υπάρχει άλλη εξήγηση για το αποτέλεσμα.
Ωστόσο, αν η πρόβλεψη αποδειχθεί ψευδής, τότε η θεωρία μπορεί να έχει σοβαρές ατέλειες. Όχι απαραίτητα, φυσικά, επειδή υπάρχουν τρία πιθανά στάδια που θα μπορούσαν να περιέχουν το ελάττωμα:
- την πειραματική ρύθμιση
- τη συλλογιστική που οδήγησε η υπόθεση
- η ίδια η ίδια η θεωρία
Τα αποδεικτικά στοιχεία που αντιβαίνουν στην πρόβλεψη μπορεί να είναι απλώς αποτέλεσμα σφάλματος κατά την εκτέλεση του πειράματος, ή θα μπορούσε σημαίνει ότι η θεωρία είναι υγιής, αλλά ο τρόπος με τον οποίο ο επιστήμονας (ή ακόμη και οι επιστήμονες γενικά) το ερμήνευσε έχει κάποια ελαττώματα. Και, φυσικά, είναι πιθανό η υποκείμενη θεωρία να είναι απλά λανθασμένη.
Επομένως, επιτρέψτε μου να δηλώσω κατηγορηματικά ότι η θεωρία του Big Bang είναι εντελώς αδύνατη... αλλά είναι συνεπής, σε γενικές γραμμές, με όλα όσα γνωρίζουμε για το σύμπαν. Υπάρχουν ακόμα πολλά μυστήρια, αλλά πολύ λίγοι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα απαντηθούν χωρίς κάποια παραλλαγή του μεγάλου κτυπήματος στο μακρινό παρελθόν.
Επεξεργάστηκε από Anne Marie Helmenstine, Ph. D.