Voiko tiede todistaa mitään?

Mitä tieteellisen teorian todistaminen tarkoittaa? Mikä on matematiikan merkitys luonnontieteessä? Kuinka määrittelet tieteellisen menetelmän? Katsokaa sitä perustavaa laatua, jolla ihmiset suhtautuvat tieteeseen, mitä todisteet tarkoittavat ja voidaanko hypoteesi todistaa tai olla todistamaton.

Tarina alkaa sähköpostilla, joka näytti kritisoivan minun tukeaani iso bang teoria mikä on loppujen lopuksi todistamatonta. Sähköpostin kirjoittaja ilmoitti luulevansa tämän olevan sidoksissa siihen, että minun Johdanto tieteelliseen menetelmään artikkeli, minulla on seuraava rivi:

Analysoi tiedot - Käytä asianmukaista matemaattista analyysiä nähdäksesi tukevatko vai hylkäävätkö kokeilun tulokset hypoteesin.

Hän viittasi siihen, että painottaminen "matemaattiseen analyysiin" oli harhaanjohtavaa. Hän väitti, että matematiikka puuttui myöhemmin, teoreetikot uskoivat, että tiede voidaan selittää paremmin yhtälöillä ja mielivaltaisesti määrätyillä vakioilla. Kirjoittajan mukaan matematiikkaa voidaan manipuloida haluttujen tulosten saamiseksi tiedemiehen ennakkoarvioiden perusteella, kuten mitä Einstein teki

Tässä selityksessä on paljon hienoja kohtia, ja useat niistä, jotka mielestäni ovat kaukana merkistä. Tarkastellaan niitä kohta kerrallaan seuraavien päivien aikana.

Big bang teoria on ehdottomasti todistettavissa. Itse asiassa kaikki tieteelliset teoriat eivät ole todistettavissa, mutta iso isku kärsii tästä hieman enemmän kuin useimmat.

Kun sanon, että kaikki tieteelliset teoriat eivät ole todistettavissa, viittaan kuuluisan tiedefilosofin Karl Popperin ideoihin, joka on tunnettu keskustelemaan ajatuksesta, että tieteellisen idean on oltava falsifioitavissa. Toisin sanoen on oltava jokin tapa (periaatteessa, ellei käytännössä), että sinulla voisi olla tieteellisen idean kanssa ristiriidassa oleva lopputulos.

Jokainen ajatus, jota voidaan jatkuvasti siirtää niin, että kaikenlainen näyttö sopisi siihen, ei Popperin määritelmän mukaan ole tieteellinen idea. (Siksi esimerkiksi Jumalan käsite ei ole tieteellinen. Ne, jotka uskovat Jumalaan, käyttävät melkein kaikkea väitteensä tueksi, eivätkä pysty esittämään todisteita - ainakaan kuolemasta ja löytämisestä että mitään ei ole tapahtunut, mikä valitettavasti antaa vain vähän empiirisen datan tieltä tässä maailmassa - mikä voisi jopa teoriassa kumota heidän vaatimus.)

Yksi seuraus Popperin väärentämistoiminnasta on ymmärtäminen, ettet koskaan oikeasti todista teoriaa. Sen sijaan, mitä tutkijat tekevät, keksitään teorian vaikutuksia, tehdään hypoteesit niiden perusteella ja yritä sitten osoittaa, että tietty hypoteesi on tosi tai epätosi joko kokeilun tai varovaisuuden avulla havainto. Jos kokeilu tai havainto vastaa hypoteesin ennustetta, tutkija on saanut tuen hypoteesille (ja siksi sen taustalla olevalle teorialle), mutta ei ole todistanut sitä. On aina mahdollista, että tulokselle on toinen selitys.

Jos ennuste kuitenkin osoittautuu väärin, teoriassa voi olla vakavia puutteita. Ei välttämättä tietenkin, koska on olemassa kolme potentiaalista vaihetta, jotka voisivat sisältää virheen:

• kokeellinen kokoonpano
• päättely, joka johti hypoteesi
• itse teorian

Ennusteen kanssa ristiriidassa olevat todisteet voivat olla vain seurausta virheestä kokeen suorittamisessa, tai voi tarkoittavat, että teoria on vakaa, mutta tiedemiehen (tai jopa tutkijoiden yleensä) tulkitsema sitä on jonkin verran puutteita. Ja tietenkin, on mahdollista, että taustalla oleva teoria on vain väärin väärä.

Joten haluan todeta kategorisesti, että ison bang-teoria on täysin todistamaton... mutta se on johdonmukaisesti kaiken muun kanssa, mitä tiedämme maailmankaikkeudesta. Salaisuuksia on edelleen monia, mutta hyvin harvat tutkijat uskovat, että niihin vastataan ilman eräitä muutoksia kaukaisessa menneisyydessä tapahtuvasta isosta bangista.

Muokannut Tohtori Anne Marie Helmenstine