Benjamin Franklin jednom je rekao da svaka budala može kritizirati, suditi i žaliti se - a većina budala čini upravo to. Richard Feynman jednom je rekao o znanstvenom procesu: Prvo načelo je ne zavaravati sebe - a vas je najlakše prevariti. Skeptici vjeruju da se znanstvenici mogu prevariti (bilo iz neznanja ili da zadrže posao), a za to ih često krive - klimatologe, kozmologe i bilo koga drugog. U principu je lako takvu kritiku odbaciti kao neutemeljenu, ali postavlja se zanimljivo pitanje: kako se možemo pobrinuti da se ne zavaravamo?
U znanosti je popularno mišljenje da bi se pokusi trebali ponoviti i krivotvoriti. Ako imate znanstveni model, taj bi model trebao davati jasna predviđanja, a ta bi predviđanja trebala biti provjerljiva na način koji potvrđuje ili opovrgava vaš model. Kritičari to ponekad shvaćaju kao da se istinska znanost postiže samo u laboratorijskim uvjetima, ali ovo je samo dio priče. Promatračka znanost poput kozmologije također se pokorava ovom pravilu, jer nova opažanja mogu potencijalno opovrgnuti naše trenutne teorije. Ako, na primjer, promatram tisuću bijelih labudova, mogu pretpostaviti da su svi labudovi bijeli. Vidjeti crnog labuda promijenit će moja nagađanja. Znanstvena teorija ne može biti apsolutna, ona je uvijek preliminarna, mijenja se kad se pojave novi dokazi.
Iako je to tehnički ispravno, malo je nepravedno dobro uspostavljene teorije nazvati "probnima". Na primjer, Newtonova teorija univerzalne gravitacije postojala je nekoliko stoljeća prije nego što ju je istisnula Einsteinova opća teorija relativnosti. I ako danas možemo reći da je Newtonova gravitacija pogrešna, ona djeluje na isti način kao i uvijek. Sada znamo da je Newton stvorio približni model koji opisuje gravitacijsku interakciju masa, ali toliko usko približen stvarnosti da ga i danas možemo koristiti za izračunavanje putanja kruženja. Tek kada proširimo svoja zapažanja izvan (vrlo velikog) spektra situacija u kojima je Newton bio u pravu, trebamo Einsteinovu pomoć.
Kada prikupljamo dokaze koji podupiru znanstvenu teoriju, možemo biti sigurni da to djeluje s malim prozorom za nove dokaze. Drugim riječima, teorija se može smatrati "istinitom" u opsegu u kojem je kvalitativno testirana, ali novi uvjeti mogu neočekivano otkriti ponašanje koje će dovesti do šire i cjelovitije slike. Naše su znanstvene teorije same po sebi preliminarne, ali ne do te mjere da se ne možemo pouzdati u njihovu točnost. I to je problem s dobro utvrđenim teorijama. Budući da nikada ne možemo sa sigurnošću znati da su naši eksperimentalni rezultati "stvarni", kako znamo da željeni odgovor jednostavno ne odajemo valjanim?
Mjerenja brzine svjetlosti u različitim godinama
Ovakva vrsta razmišljanja pojavljuje se u osnovnim učenicima. Zadatak im je mjerenje nekih eksperimentalnih vrijednosti poput ubrzanja gravitacije ili valne duljine lasera. Kao početnici, često čine najjednostavnije pogreške i postižu rezultate koji se ne podudaraju sa "općeprihvaćenim" značenjem. Kad se to dogodi, vrate se i traže greške u svom poslu. Ali ako pogriješe na takav način da se izbalansiraju ili ispadnu nevidljivi, neće ponovno provjeriti svoj rad. Budući da je njihov rezultat blizu očekivane vrijednosti, misle da su sve učinili kako treba. Ovu predrasudu dijelimo svi mi, a ponekad i ugledni znanstvenici. Povijesno se to događalo i brzinom svjetlosti i nabojem elektrona.
Promotivni video:
Trenutno u kozmologiji postoji model koji se dobro slaže s opažanjima. Ovo je model ΛCDM, čije se ime sastoji od grčkog slova "lambda" i hladne tamne tvari (CDM). Većina usavršavanja ovog modela uključuje preciznije mjerenje parametara ovog modela, kao što su starost svemira, Hubbleov parametar i gustoća tamne tvari. Ako lambda-CDM model uistinu točno opisuje svemir, nepristrano mjerenje tih parametara mora slijediti statistički obrazac. Proučavajući povijesne vrijednosti ovih parametara možemo izmjeriti koliko su mjerenja bila pristrana.
Da biste razumjeli kako to funkcionira, zamislite desetak učenika koji mjere duljinu daske s kredom. Statistički gledano, neki studenti dobivaju vrijednost koja je veća ili manja od sadašnje. Prema uobičajenoj raspodjeli, ako je stvarna duljina ploče 183 centimetra sa standardnim odstupanjem po centimetru, tada će osam učenika dobiti rezultat u rasponu od 182-184 centimetara. Ali zamislite da su svi studenti u tom rasponu. U ovom slučaju imate pravo sumnjati na neke pogreške u mjerenju. Primjerice, studenti su čuli da je ploča bila oko osamdeset dva i pol metra, pa su izvršili mjerenja, zaokružujući rezultat na 183. Paradoksalno je da bi se, ako su njihovi eksperimentalni rezultati predobri, moglo sumnjati na početnu pristranost u eksperimentu.
U kozmologiji su poznati različiti parametri. Stoga, kada skupina znanstvenika provodi novi eksperiment, oni već znaju koji je rezultat općeprihvaćen. Ispada da su rezultati pokusa "zaraženi" prethodnim rezultatima? Jedan od najnovijih radova časopisa Quarterly Physics Review bavi se upravo tim pitanjem. Proučavajući 637 mjerenja 12 različitih kozmoloških parametara, shvatili su kako su rezultati statistički raspoređeni. Budući da su "stvarne" vrijednosti ovih parametara nepoznate, autori su koristili rezultate WMAP 7 kao "istinite". I otkrili su da je raspodjela rezultata preciznija nego što je trebala biti. Učinak je malen, pa bi se mogao pripisati pristranom očekivanju, ali se također uvelike razlikovao od očekivanog učinka, što može ukazivati na precjenjivanje eksperimentalnih nesigurnosti.
To ne znači da je naš trenutni kozmološki model pogrešan, ali znači da moramo biti malo oprezniji oko svog pouzdanja u točnost naših kozmoloških parametara. Srećom, postoje načini za poboljšanje točnosti mjerenja. Kozmolozi ne zavaravaju sebe i nas, jednostavno postoji još puno prostora za poboljšanje i ispravljanje podataka, metoda i analiza koje koriste.
