Benjamin Franklin kdysi řekl, že každý blázen může kritizovat, soudit a stěžovat si - a většina bláznů dělá právě to. Richard Feynman kdysi řekl o vědeckém procesu: Prvním principem je nepodvádět sebe - a vy se podvádíte nejsnadněji. Skeptici věří, že vědci mohou sami sebe podvádět (buď z nevědomosti, nebo si udržet práci), a často je za to viní - klimatologové, kosmologové, kdokoli. V zásadě je snadné odmítnout takovou kritiku jako neopodstatněnou, ale vyvstává zajímavá otázka: jak se můžeme ujistit, že neklameme sami sebe?
Ve vědě je populární názor, že by experimenty měly být možné opakovat a padělat. Pokud máte vědecký model, měl by tento model obsahovat jasné předpovědi a tyto předpovědi by měly být testovatelné způsobem, který váš model potvrdí nebo vyvrátí. Někdy to kritici chápou v tom smyslu, že skutečné vědy se dosahuje pouze v laboratorních podmínkách, ale toto je jen část příběhu. Pozorovací věda jako kosmologie se také řídí tímto pravidlem, protože nová pozorování mohou potenciálně vyvrátit naše současné teorie. Pokud například pozoruji tisíc bílých labutí, mohu předpokládat, že všechny labutě jsou bílé. Když uvidím černou labuť, moje spekulace se změní. Vědecká teorie nemůže být absolutní, je vždy předběžná, mění se, když se objeví nové důkazy.
I když je to technicky správné, je trochu nespravedlivé nazývat zavedené teorie „nezávazně“. Například Newtonova teorie univerzální gravitace existovala několik století, než ji nahradila Einsteinova obecná teorie relativity. A pokud dnes můžeme říci, že newtonovská gravitace je špatná, funguje to stejně jako vždy. Nyní víme, že Newton vytvořil přibližný model popisující gravitační interakci hmot, ale tak blízko aproximovaný realitě, že jej můžeme dodnes použít k výpočtu orbitálních trajektorií. Pouze když rozšíříme svá pozorování nad (velmi velký) rozsah situací, ve kterých měl Newton pravdu, potřebujeme Einsteinovu pomoc.
Když shromažďujeme důkazy na podporu vědecké teorie, můžeme si být jisti, že funguje s malým oknem pro nové důkazy. Jinými slovy, teorii lze považovat za „pravdivou“v rozsahu, v němž byla kvalitativně testována, ale nové podmínky mohou neočekávaně odhalit chování, které povede k širšímu a úplnějšímu obrazu. Naše vědecké teorie jsou ze své podstaty předběžné, ale ne do té míry, že se nemůžeme spolehnout na jejich přesnost. A to je problém dobře zavedených teorií. Protože nikdy nemůžeme s jistotou vědět, že naše experimentální výsledky jsou „skutečné“, jak víme, že požadovanou odpověď jednoduše nepředáváme jako platnou?
Měření rychlosti světla v různých letech
Tento druh myšlení se objevuje u elementárních studentů. Mají za úkol měřit některé experimentální hodnoty, jako je gravitační zrychlení nebo vlnová délka laseru. Jako nováčci často dělají nejjednodušší chyby a dosahují výsledků, které neodpovídají „obecně přijímanému“významu. Když k tomu dojde, vrátí se a hledají chyby ve své práci. Pokud však udělají chyby takovým způsobem, že se vyvažují nebo se ukáže, že to není zřejmé, svou práci nekontrolují. Jelikož se jejich výsledek blíží očekávané hodnotě, domnívají se, že udělali všechno správně. Tento předsudek sdílí každý z nás a někdy i významní vědci. Historicky se to stalo s rychlostí světla a s nábojem elektronu.
Propagační video:
V současné době existuje v kosmologii model, který dobře souhlasí s pozorováním. Toto je model ΛCDM, jehož název je tvořen řeckým písmenem „lambda“a studenou temnou hmotou (CDM). Většina vylepšení tohoto modelu zahrnuje přesnější měření parametrů tohoto modelu, jako je věk vesmíru, parametr Hubble a hustota temné hmoty. Pokud model lambda-CDM skutečně přesně popisuje vesmír, pak musí nezaujaté měření těchto parametrů sledovat statistický vzorec. Prozkoumáním historických hodnot těchto parametrů můžeme měřit, jak zkreslená byla měření.
Abychom pochopili, jak to funguje, představte si tucet studentů, kteří měří délku křídové tabule. Statisticky někteří studenti získají hodnotu, která je větší nebo menší než současnost. Podle obvyklého rozdělení je-li skutečná délka tabule 183 centimetrů se standardní odchylkou na centimetr, pak osm studentů obdrží výsledek v rozmezí 182-184 centimetrů. Ale představte si, že všichni studenti zapadají do tohoto rozsahu. V tomto případě máte právo předpokládat některé chyby měření. Například studenti slyšeli, že deska byla asi osmdesát dva a půl metru, takže provedli měření a výsledek zaokrouhlili na 183. Paradoxně, pokud byly jejich experimentální výsledky příliš dobré, lze předpokládat počáteční zkreslení experimentu.
V kosmologii jsou dobře známé různé parametry. Když tedy skupina vědců provádí nový experiment, už vědí, který výsledek je obecně přijímán. Ukazuje se, že výsledky experimentů jsou „infikovány“předchozími výsledky? Jeden z nejnovějších článků Quarterly Physics Review se věnuje právě tomuto problému. Studiem 637 měření 12 různých kosmologických parametrů zjistili, jak byly výsledky statisticky distribuovány. Protože „skutečné“hodnoty těchto parametrů nejsou známy, autoři použili výsledky WMAP 7 jako „true“. A zjistili, že distribuce výsledků byla přesnější, než měla být. Efekt je malý, takže jej lze připsat zkreslenému očekávání, ale také se velmi lišil od očekávaného efektu, což může naznačovat nadhodnocení experimentálních nejistot.
To neznamená, že náš současný kosmologický model je špatný, ale znamená to, že musíme být trochu opatrnější, pokud jde o naši důvěru v přesnost našich kosmologických parametrů. Naštěstí existují způsoby, jak zlepšit přesnost měření. Kosmologové neklamou sebe i nás, prostě je stále ještě spousta prostoru pro zdokonalování a opravu údajů, metod a analýz, které používají.