Benjamin Franklin sa en gang at enhver tosk kan kritisere, dømme og klage - og de fleste dårene gjør nettopp det. Richard Feynman sa en gang om den vitenskapelige prosessen: Det første prinsippet er ikke å lure deg selv - og du er lettest å lure. Skeptikere mener at forskere kan lure seg selv (enten av uvitenhet eller for å beholde jobben sin), og ofte klandrer dem for dette - klimatologer, kosmologer, hvem som helst. I prinsippet er det lett å avvise slik kritikk som ubegrunnet, men det oppstår et interessant spørsmål: hvordan kan vi sørge for at vi ikke bedrar oss selv?
Det er en populær oppfatning i vitenskapen at eksperimenter skal være mulig å gjenta og forfalske. Hvis du har en vitenskapelig modell, bør den modellen gi klare spådommer, og disse spådommene skal kunne testes på en måte som bekrefter eller motbeviser modellen din. Noen ganger forstår kritikere at dette betyr at sann vitenskap kun oppnås under laboratorieforhold, men dette er bare en del av historien. Observasjonsvitenskap som kosmologi følger også denne regelen, ettersom nye observasjoner potensielt kan motbevise våre nåværende teorier. Hvis jeg for eksempel observerer tusen hvite svaner, kan jeg anta at alle svanene er hvite. Å se en svart svane vil endre spekulasjonen min. En vitenskapelig teori kan ikke være absolutt, den er alltid foreløpig, den endrer seg når nye bevis dukker opp.
Selv om dette er teknisk riktig, er det litt urettferdig å kalle veletablerte teorier for "foreløpige". For eksempel eksisterte Newtons teori om universell gravitasjon i flere århundrer før den ble fortrengt av Einsteins generelle relativitetsteori. Og hvis vi i dag kan si at Newtons tyngdekraft er feil, fungerer det på samme måte som det alltid gjorde. Nå vet vi at Newton opprettet en omtrentlig modell som beskriver gravitasjonsinteraksjonen mellom massene, men så nært til virkeligheten at vi fortsatt kan bruke den til å beregne banebaner i dag. Det er først når vi utvider observasjonene våre utover det (veldig store) spekteret av situasjoner der Newton hadde rett, at vi trenger Einsteins hjelp.
Når vi samler bevis for å støtte en vitenskapelig teori, kan vi være sikre på at det fungerer med et lite vindu for nye bevis. Med andre ord kan en teori betraktes som "sann" i det området den ble kvalitativt testet over, men nye forhold kan uventet avsløre atferd som vil føre til et bredere og mer komplett bilde. Våre vitenskapelige teorier er iboende foreløpige, men ikke i den grad vi ikke kan stole på deres nøyaktighet. Og dette er problemet med veletablerte teorier. Siden vi aldri kan vite med sikkerhet at våre eksperimentelle resultater er "ekte", hvordan vet vi at vi rett og slett ikke gir det ønskede svaret som gyldig?
Målinger av lysets hastighet i forskjellige år
Denne typen tenkning dukker opp hos elementære studenter. De har til oppgave å måle noen eksperimentelle verdier som tyngdekraften eller laserens bølgelengde. Som nybegynnere gjør de ofte de enkleste feilene og får resultater som ikke samsvarer med "generelt akseptert" betydningen. Når dette skjer, går de tilbake og ser etter feil i arbeidet sitt. Men hvis de gjør feil på en slik måte at de balanserer eller viser seg å være ikke åpenbare, vil de ikke dobbeltsjekke arbeidet sitt. Siden resultatet deres er nær den forventede verdien, tror de at de gjorde alt riktig. Denne fordommen deles av oss alle, og noen ganger av fremtredende forskere. Historisk har dette skjedd både med lysets hastighet og med ladningen til et elektron.
Kampanjevideo:
For tiden er det en modell i kosmologi som stemmer godt overens med observasjoner. Dette er ΛCDM-modellen, hvis navn består av den greske bokstaven "lambda" og kald mørk materie (CDM). De fleste av forbedringene til denne modellen inkluderer å gjøre mer nøyaktige målinger av parametrene til denne modellen, som alderen til universet, Hubble-parameteren og tettheten av mørk materie. Hvis lambda-CDM-modellen virkelig beskriver universet nøyaktig, må en objektiv måling av disse parametrene følge et statistisk mønster. Ved å undersøke de historiske verdiene til disse parametrene, kan vi måle hvor partisk målingene var.
For å forstå hvordan dette fungerer, forestill deg et dusin studenter som måler lengden på krittbrettet. Statistisk sett får noen studenter en verdi som er større eller mindre enn nåtiden. I følge den vanlige fordelingen, hvis den virkelige lengden på tavlen er 183 centimeter med et standardavvik per centimeter, vil åtte studenter motta et resultat i området 182-184 centimeter. Men forestill deg at alle studenter er innenfor dette området. I dette tilfellet har du rett til å mistenke noen målefeil. For eksempel hørte studentene at tavlen var omtrent åtti og en halv meter, så de tok målinger og avrundet resultatet til 183. Paradoksalt nok, hvis de eksperimentelle resultatene deres var for gode, mistenker man den første skjevheten i eksperimentet.
I kosmologi er forskjellige parametere velkjente. Derfor, når en gruppe forskere gjennomfører et nytt eksperiment, vet de allerede hvilket resultat som er generelt akseptert. Det viser seg at resultatene av eksperimentene er "infisert" med de tidligere resultatene? En av de nyeste artiklene fra Quarterly Physics Review tar for seg akkurat dette problemet. Ved å studere 637 målinger av 12 forskjellige kosmologiske parametere, fant de ut hvordan resultatene ble statistisk fordelt. Siden de "virkelige" verdiene til disse parametrene er ukjente, brukte forfatterne WMAP 7-resultatene som "sanne". Og de fant ut at fordelingen av resultatene var mer nøyaktig enn den burde vært. Effekten er liten, så den kan tilskrives partisk forventning, men den var også veldig forskjellig fra den forventede effekten, noe som kan indikere en overvurdering av eksperimentelle usikkerheter.
Dette betyr ikke at vår nåværende kosmologiske modell er feil, men det betyr at vi må være litt mer forsiktige i tilliten til nøyaktigheten til våre kosmologiske parametere. Heldigvis er det måter å forbedre målenøyaktigheten. Kosmologer lurer ikke seg selv og oss, det er rett og slett fortsatt mye rom for å forbedre og korrigere data, metoder og analyser de bruker.
