Missä on tieteen todiste?

Missä on tieteen todiste? Etsitkö todisteita? Ei sellaista useimmissa tutkimuksissa. Flickr / Paul Mazumdar, CC BY-NC

Astrofysiikkona asun ja hengitän tiedettä. Suuri osa siitä, mitä luen ja kuulen, on sovitettu tieteen kielellä, joka ulkopuolisille voi tuntua hiukan muutakin kuin žargonista ja roikasta. Mutta yhtä sanaa puhutaan tai tulostetaan tieteessä harvoin ja se on ”todiste”. Itse asiassa tieteellä on vain vähän tekemistä minkään todistamisen kanssa.

Nämä sanat ovat saattaneet aiheuttaa huolestuneen ilmauksen hiipiä kasvoillasi, etenkin kun tiedotusvälineet kertovat jatkuvasti meille, että tiede todistaa asiat, vakavat asiat, joilla voi olla seurauksia, kuten kurkuma voi ilmeisesti korvata 14-lääkkeet, ja kevyemmät asiat, kuten tiede, ovat osoittaneet sen mozzarella on optimaalinen juusto pizzaan.

Tiede on varmasti todistanut nämä ja monet muut asiat. Ei niin!

Matemaatikon tapa

Matemaatikot todistavat asiat, ja tämä tarkoittaa jotain aivan erityistä. Matemaatikot laativat tietyn perussääntöjoukon, jota kutsutaan aksioomiksi, ja määrittelevät mitkä lauseet ovat totta puitteissa.

Yksi tunnetuimmista näistä on muinainen geometria Euclid. Vain kourallinen sääntöjä, jotka määrittelevät täydellisen, tasaisen tilan, lukemattomat lapset viime vuosituhansien ajan ovat hieroneet todistaakseen Pythagorassuhde suorakulmaisten kolmioiden suhteen tai että suora viiva ylittää ympyrän korkeintaan kahdessa paikassa, tai lukemattomia muita lauseita, jotka ovat totta sisällä Euclidin säännöt.

Euclidin maailma on täydellinen, ja sen suorat linjat ja ympyrät määrittelevät, mutta asuvamme maailmankaikkeus ei ole. Paperilla ja lyijykynällä piirretyt geometriset hahmot ovat vain likimääräinen arvio Euclidin maailmasta, jossa totuuslausekkeet ovat ehdoton.

Viime vuosisatojen aikana olemme havainneet, että geometria on monimutkaisempaa kuin Euclidin, matemaattisilla suureilla, kuten Gauss, Lobachevsky ja Riemannin antaa meille kaarevien ja taivutettujen pintojen geometrian.

Tässä ei-euklidinen geometria, meillä on uusi joukko aksioomeja ja perussääntöjä sekä uusi joukko ehdotonta totuutta, jonka voimme todistaa.

Nämä säännöt ovat erittäin hyödyllisiä navigoinnissa tällä (melkein) pyöreällä planeetalla. Yksi Einstein(Monien) suurien saavutusten tarkoituksena oli osoittaa, että avaruusajan kaareutuminen ja vääntyminen selittävät painovoiman.

Kuitenkin muun kuin euklidisen geometrian matemaattinen maailma on puhdas ja täydellinen, ja siten vain likimääräinen arvio sotkuisesta maailmastamme.

Mikä on tiede?

Mutta luonnontieteessä on matematiikkaa, itket. Luen juuri magneettikenttiä, lineaarintegraaleja ja vektorilaskentaa, ja olen varma, että opiskelijani sopivat helposti siihen, että luonnontieteessä on paljon matematiikkaa.

Ja lähestymistapa on sama kuin muu matematiikka: määrittele aksioomat, tutkia seurauksia.

Einsteinin kuuluisa E = mc2, joka on johdettu postulaateista siitä, kuinka erilaiset tarkkailijat näkevät sähkömagneettisuuden lait, hänen erityinen suhteellisuusteoria, on erinomainen esimerkki tästä.

Mutta sellaiset matemaattiset todisteet ovat vain osa tieteen tarinaa.

Tärkeä bitti, joka määrittelee tieteen, on se, ovatko tällaiset matemaattiset lait tarkka kuvaus universumista, jota näemme ympärillämme.

Tätä varten meidän on kerättävä tietoja luonnonilmiöiden havaintojen ja kokeilujen avulla ja verrattava niitä sitten matemaattisiin ennusteisiin ja lakeihin. Sana tässä pyrkimyksessä on ”todiste”.

Tieteellinen etsivä

Matemaattinen puoli on puhdasta ja puhdasta, kun taas havaintoja ja kokeita rajoittaa tekniikka ja epävarmuustekijät. Niiden vertailu on kietoutunut matemaattisiin tilasto- ja päätelmäkenttiin.

Monet, mutta eivät kaikki, luottavat erityiseen lähestymistapaan tähän Bayesin päättely sisällyttää havainnollisia ja kokeellisia todisteita tietoihimme ja päivittää uskomme tiettyyn maailmankaikkeuden kuvaukseen.

Ainoa tie on näille omenoille. Flickr / Don LaVange, CC BY

Tässä usko tarkoittaa sitä, kuinka luottavainen olet tietyssä mallissa, joka on tarkka kuvaus luonnosta, sen perusteella mitä tiedät. Ajattele sitä vähän kuin vedonlyöntikertoimet tiettyyn tulokseen.

Painovoimakuvauksemme näyttää olevan melko hyvä, joten saattaa olla suosikkisuosikerta, että omena putoaa oksasta maahan.

Mutta minulla on vähemmän luottamusta siihen, että elektronit ovat pieniä kiertävien ja kiertyvien merkkijonojen silmukoita, joita superjousiteoria ehdottaa, ja saattaa olla tuhannesta kaukaiseen, että se antaa tarkat kuvaukset tulevaisuuden ilmiöistä.

Joten, tiede on kuin meneillään oleva oikeussalun draama, jonka jatkuvaa näyttöä esitetään tuomaristolle. Mutta ei ole yhtäkään epäiltyä ja uusia epäiltyjä pyörivät säännöllisesti. Kasvavien todisteiden valossa tuomaristo päivittää jatkuvasti näkemystään siitä, kuka on vastuussa tiedoista.

Mitään absoluuttisen syyllisyyden tai viattomuuden tuomiota ei kuitenkaan koskaan palauteta, koska todisteita kerätään jatkuvasti ja enemmän epäiltyjä paradetaan tuomioistuimen edessä. Tuomaristo voi vain päättää, että yksi epäilty on enemmän syyllinen kuin toinen.

Mitä tiede on osoittanut?

Matemaattisessa mielessä tiede ei ole osoittanut mitään, vaikka vuosia on tutkittu maailmankaikkeuden toimintaa.

Merkitse paikka, jossa mitään ei todistettu. Flickr / Rob, CC BY-NC-ND

Jokainen teoreettinen malli on hyvä kuvaus ympärillämme olevasta maailmankaikkeudesta, ainakin tietyllä asteikolla, että se on hyödyllinen.

Uusille alueille tutustuminen paljastaa puutteet, jotka vähentävät uskoamme siihen, edustaako tietty kuvaus edelleen tarkasti kokeitamme, kun taas uskomme vaihtoehtoihin voi kasvaa.

Tiedämmekö lopulta totuuden ja pitämmekö käsissämme lait, jotka todella johtavat kosmoksen toimintaa?

Vaikka uskomme asteemme joidenkin matemaattisten mallien suhteen voi vahvistua ilman ääretöntä määrää testausta, kuinka voimme olla koskaan varmoja siitä, että ne ovat todellisuutta?

Mielestäni on parasta jättää viimeinen sana yhdelle suurimmista fyysikoista, Richard Feynman, mitä tutkijana olemisessa on kyse:

Minulla on likimääräisiä vastauksia ja mahdollisia uskomuksia eri varmuustasoissa eri asioista, mutta en ole täysin varma mistään.

ConversationAuthor

Astrofysiikan professori Geraint Lewis, Sydneyn yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää

kirjoittanut: Joseph Romm
0190866101Olennainen alusta siitä, mikä on aikamme keskeinen kysymys, Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää on selkeä silmäys yleiskatsaus lämpenevän planeettamme tieteestä, konflikteista ja seurauksista. Joseph Romm, National Geographicin tieteellinen neuvonantaja Vuodet elää vaarassa sarja ja yksi Rolling Stonein "100-ihmisistä, jotka muuttavat Amerikkaa", Ilmastonmuutos tarjoaa käyttäjäystävällisiä, tieteellisesti tiukkoja vastauksia vaikeimpiin (ja yleisesti politisoituihin) kysymyksiin, joita ilmasto Lonnie Thompson on pitänyt "selkeänä ja nykyisenä vaarana sivilisaatiolle". Saatavana Amazon

Ilmastonmuutos: globaalin lämpenemisen tiede ja energia-tulevaisuuden toinen painos

esittäjä (t): Jason Smerdon
0231172834Tämä toinen painos Ilmastonmuutos on helppokäyttöinen ja kattava opas globaalin lämpenemisen takana olevaan tieteeseen. Hienosti kuvitettu teksti on suunnattu opiskelijoille eri tasoilla. Edmond A. Mathez ja Jason E. Smerdon tarjoavat laajan, informatiivisen johdannon tieteestä, jonka taustalla on ymmärrys ilmastojärjestelmästä ja ihmisen toiminnan vaikutuksista planeetamme lämpenemiseen. Mathez ja Smerdon kuvaavat ilmapiirin ja meren rooleja esitellä ilmastoamme, ota käyttöön säteilytasapainon käsite ja selitä aiemmin tapahtuneet ilmastonmuutokset. Niissä kuvataan myös ihmisen toimintaa, joka vaikuttaa ilmastoon, kuten kasvihuonekaasujen ja aerosolien päästöt ja metsäkadot sekä luonnonilmiöiden vaikutukset. Saatavana Amazon

Ilmastonmuutoksen tiede: käytännön kurssi

Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XIlmastonmuutoksen tiede: Hands-On -kurssi käyttää tekstiä ja kahdeksantoista käytännön toimintaa selittää ja opettaa ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen tiedettä, miten ihmiset ovat vastuussa ja mitä voidaan tehdä hidastamaan tai lopettamaan ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen. Tämä kirja on kattava ja kattava opas olennaisesta ympäristökysymyksestä. Tässä kirjassa käsitellyt aiheet ovat: miten molekyylit siirtävät energiaa auringosta ilmakehän lämmittämiseen, kasvihuonekaasut, kasvihuoneilmiö, ilmaston lämpeneminen, teollinen vallankumous, palamisreaktio, palautesilmukat, sään ja ilmaston välinen suhde, ilmastonmuutos, hiilinielut, sukupuutto, hiilijalanjälki, kierrätys ja vaihtoehtoinen energia. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

EVIDENCE

Etelämantereen jäähyllyt paljastavat puuttuvan osan ilmaston palapelissä
Etelämantereen jäähyllyt paljastavat puuttuvan osan ilmaston palapelissä
by Katherine Hutchinson
Jäähyllyt, massiiviset kelluvat jään rungot, ovat tunnettuja puskuroivasta vaikutuksestaan ​​maalla sijaitseville jäälevyille, koska ne ovat…
Miksi emme ole menossa jääkauteen aina pian
Miksi emme ole menossa jääkauteen aina pian
by James Renwick
Kun opiskelin ilmastoa yliopiston maantieteellisellä kurssillani 1960-luvulla, olen varma, että meille kerrottiin, että maa oli ...
Kuinka tulivuoret vaikuttavat ilmastoon ja kuinka niiden päästöt verrataan tuottamaamme
Kuinka tulivuoret vaikuttavat ilmastoon ja kuinka niiden päästöt verrataan tuottamaamme
by Michael Petterson
Jokainen pyrkii vähentämään hiilijalanjälkeämme, nollapäästöjä, istuttamaan kestäviä satoja biodieselille jne.
Mikä on ilmastoherkkyys?
Mikä on ilmastoherkkyys?
by Robert Colman ja Karl Braganza
Ihmiset päästävät ilmakehään hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja. Näiden kaasujen muodostuessa ne vangitsevat ylimääräistä lämpöä ...
Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja
Aikamatkustavia klimatologeja ei ole: Miksi käytämme ilmastomalleja
by Sophie Lewis ja Sarah Perkins-Kirkpatrick
Ensimmäiset ilmastomallit rakennettiin fysiikan ja kemian peruslakeihin ja suunniteltiin tutkimaan ilmastoa…
Mikä aiheutti merkittäviä ilmastomuutoksia menneisyydessä?
Juuri tämä aiheutti merkittäviä ilmastomuutoksia menneisyydessä
by James Renwick
Maapallolla oli useita ajanjaksoja korkeat hiilidioksiditasot ilmakehässä ja korkeat lämpötilat useiden viimeisten ...
Voivatko kolme miljardia ihmistä todella elää lämpötiloissa niin kuumia kuin Sahara vuoteen 2070 mennessä?
Voivatko kolme miljardia ihmistä todella elää lämpötiloissa niin kuumia kuin Sahara vuoteen 2070 mennessä?
by Mark Maslin
Ihmiset ovat uskomattomia olentoja, koska he ovat osoittaneet, että he voivat elää melkein missä tahansa ilmastossa.
Puunrenkaat ja säätiedot varoittavat megadroughtista
Puunrenkaat ja säätiedot varoittavat megadroughtista
by Tim Radford
Länsi-Yhdysvaltain viljelijät tietävät, että heillä on kuivuus, mutta eivät ehkä vielä tiedä, että näistä kuivista vuosista voi tulla megaveto.

UUSIMMAT VIDEOT

Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
by Ken Buesseler
Meressä on merkittävä rooli maailman hiilisyklissä. Vetovoima tulee pienistä planktoneista, jotka tuottavat…
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
by Gabriel Filippelli ja Joseph D. Ortiz
”Älä juo / älä kiehauta” ei ole mitä kukaan haluaa kuulla kaupunginsa vesijohtovedestä. Mutta yhdistetyt vaikutukset
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
by InnerSelfin henkilökunta
Jokaisella on energiatarinoita, olipa kyse sitten sukulaisesta, joka työskentelee öljynporauslautalla, vanhemmasta, joka opettaa lasta kääntymään ...
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
by Gregg Howe ja Nathan Havko
Hyönteiset ja kasvit, joista he ruokkivat, ovat vuosituhansien ajan olleet mukana evoluutiotaistelussa: syödä tai olla ...
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
by Swapnesh Masrani
Yhdistyneen kuningaskunnan ja Skotlannin hallitukset ovat asettaneet kunnianhimoiset tavoitteet tulla nolla-hiilidioksiditalouksiksi vuosiksi 2050 ja 2045 ...
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
by Theresa Crimmins
Lämmin ilmasto on edistänyt kevään saapumista suuressa osassa Yhdysvaltoja. Tämä vuosi ei ole poikkeus.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
by Johnna Crider
Plains, Georgia, on pieni kaupunki, joka on vain Columbuksen, Maconin ja Atlantan eteläpuolella ja Albanyn pohjoispuolella. Se on…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
by Jack DeWaard
Jos näyttää siltä, ​​että äärimmäiset sääkatastrofit, kuten hurrikaanit ja metsäpalot, ovat yhä yleisempiä, vakavia ja…
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
by George Milev ja Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lukitus on vähentänyt saastumista ja päästöjä Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja muualla maailmassa tarjoamalla selkeän…
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
by Brian Garvey ja Mauricio Torres
Vuoden 2019 Amazonin tulipalot aiheuttivat Brasilian metsien suurimman yhden vuoden menetyksen kymmenessä vuodessa. Mutta maailman kanssa ...
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
by Sarah McLaren
Haluaisin tietää, sisältävätkö Uuden-Seelannin 0.17 prosentin hiilidioksidipäästöt valmistettujen tuotteiden päästöjä…
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
by Ben Christopher Howard
Koronaviruspandemia on maadoittanut tuhansia lentokoneita, mikä edistää kaikkien aikojen suurinta CO fall-laskua…
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
by Alemu Gonsamo
Ilmaston lämpeneminen johtaa varhaisiin lähteisiin ja viivästyneisiin syksyihin kylmempissä ympäristöissä, jolloin kasvit voivat kasvaa ...
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
by Deidra Miniard et ai
Poliittiset erimielisyydet ovat nykyään yhä kasvava kiinnitys Yhdysvalloissa riippumatta siitä, onko kyse avioliitosta, joka ylittää puolueen linjat.
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
by Alexandra Macmillan ja Jono Drew
Ihmettelen vegaaninlihan ilmastovaikutuksia verrattuna naudanlihaan. Kuinka hyvin käsitelty patty verrataan…