Bukti itu menipu para ilmuwan selama beberapa dekade

Dalam sains, secara mengejutkan hanya sedikit fakta yang terbukti yang dapat ditemukan. Sebaliknya, para ilmuwan sering berspekulasi tentang berapa banyak bukti yang mendukung teori mereka. Semakin banyak bukti, semakin kuat teorinya dan semakin banyak orang setuju dengannya.

Para ilmuwan biasanya sangat berhati-hati dalam mengumpulkan bukti dan menguji teori mereka secara menyeluruh. Tetapi dalam sejarah sains ada beberapa kunci, meskipun jarang, contoh bagaimana bukti ternyata begitu menipu sehingga membuat seluruh komunitas ilmiah percaya pada apa yang kemudian diakui sebagai sesuatu yang sepenuhnya salah.

Biasanya, para ilmuwan dalam pengumpulan bukti membuat prediksi tentang sesuatu, dan melihat bagaimana mereka ternyata benar. Masalah terjadi ketika prediksi ternyata benar, dan teori yang digunakan untuk membuatnya ternyata salah. Prediksi yang tampaknya sangat berisiko dan terbukti benar tampak seperti bukti yang sangat meyakinkan, seperti yang sering ditekankan oleh Karl Popper dan filsuf sains lainnya. Tetapi sejarah menunjukkan bahwa bukti yang sangat meyakinkan pun bisa menipu kita.


Johann Friedrich Meckel

Pada tahun 1811, Johann Friedrich Meckel berhasil meramalkan bahwa embrio manusia harus memiliki slot insang. Prediksi berisiko ini seharusnya memberikan bukti meyakinkan yang mendukung teorinya bahwa manusia, sebagai organisme "paling sempurna", berkembang dalam tahap yang sesuai dengan spesies "kurang ideal" (ikan, amfibi, reptil, dan sebagainya).

Memang, embrio manusia purba memiliki celah di leher mereka menyerupai insang . Dan ini hampir pasti berasal dari fakta bahwa manusia dan ikan memiliki DNA yang sama dan leluhur yang sama, dan bukan karena kita melalui "fase ikan" ketika berada di dalam rahim ibu kita, sebagai bagian dari perkembangan kita menuju keunggulan biologis.

Tetapi bukti yang diperoleh setelah penemuan celah serviks pada tahun 1827 tentu menambah teori meckel yang meyakinkan. Hanya ketika teori evolusi Charles Darwin menyatakan dirinya pada paruh kedua abad ke-19, menjadi sangat jelas bahwa gagasan Meckel tentang urutan linear dari kesempurnaan biologis benar-benar tidak cocok.


James getton

Contoh lain adalah gagasan ahli geologi abad kedelapan belas, James Getton [James Hutton; transkripsi yang lebih akurat - Hatton; Mineral Hattonite / kira-kira. diterjemahkan.] bahwa Bumi menyerupai tubuh organik, terus-menerus mereproduksi dirinya sendiri untuk menyediakan lingkungan yang layak huni bagi manusia. Berdasarkan teori ini, Getton berhasil memperkirakan bahwa vena granit harus melewati lapisan batu lain dan bercampur dengannya. Dia juga berhasil memprediksi strata yang membeda-bedakan di mana lapisan-lapisan baru dari batu bertumpu pada sudut yang berbeda dengan lapisan-lapisan yang lebih tua tepat di bawahnya.

Teori Getton keliru karena banyak alasan dibandingkan dengan pemikiran modern. Jelas, Bumi tidak dibuat untuk manusia. Dan, tentu saja, Getton tidak tahu tentang lempeng tektonik .

Namun, terlepas dari kesalahan teoretis, prediksi tersebut berhasil, dan menjadi sangat berpengaruh. Teorinya tetap menjadi kandidat serius untuk kebenaran, bahkan 100 tahun kemudian. Baru pada akhir abad ke-19 akhirnya digantikan oleh teori Bumi , yang bertentangan dengannya, yang (juga keliru) menjelaskan pembentukan dataran rendah dan pegunungan dengan kompresi bertahap Bumi dari pendinginan.

Bukti matematis

Prediksi Meckel dan Getton didasarkan pada argumen yang salah. Tetapi ada beberapa contoh bukti tipuan yang cukup mengesankan berdasarkan persamaan. Misalnya, ketika Niels Bohr memperkirakan pada tahun 1913 frekuensi yang tepat untuk nuansa cahaya tertentu diserap dan dipancarkan oleh helium terionisasi, Einstein dikatakan telah mengatakan : "Jadi teori Bohr pasti benar."


Niels bohr

Prediksi Bohr dapat langsung meyakinkan Einstein (dan banyak lainnya), karena mereka benar hingga beberapa desimal. Tetapi mereka diambil dari model atom di mana elektron secara harfiah bergerak dalam orbit melingkar di sekitar inti atom, yang, seperti yang kita ketahui sekarang, benar-benar salah. Bohr beruntung: terlepas dari kekeliruan mendasar dari modelnya, ia mengandung beberapa butir kebenaran , cukup untuk mendukung prediksi tentang helium terionisasi.

Tapi mungkin contoh yang paling menonjol terkait dengan pengembangan model Bohr oleh Arnold Sommerfeld . Sommerfeld memperbarui model, memberikan orbit elektron bentuk elips, dan menyesuaikannya sesuai dengan teori relativitas Einstein. Semuanya tampak lebih realistis daripada model Bohr sederhana.

Hari ini kita tahu bahwa elektron tidak benar-benar bergerak dalam orbit di sekitar inti atom. Tetapi para ilmuwan yang bekerja pada awal abad ke-20 menganggap elektron bola-bola kecil, dan menyarankan bahwa gerakan mereka dapat dibandingkan dengan gerakan bola-bola nyata.

Ini ternyata menjadi kesalahan: mekanika kuantum modern memberi tahu kita bahwa elektron sangat misterius, dan perilaku mereka tidak sesuai dengan konsep manusia. Elektron dalam atom bahkan tidak menempati posisi tepat pada waktu tertentu. Semua argumen ini dijelaskan dengan ketajaman yang terkenal: "Jika Anda berpikir bahwa Anda telah memahami mekanika kuantum, maka Anda belum menemukan jawabannya."


Arnold Sommerfeld

Jadi kesalahpahaman berada di pusat teori Sommerfeld. Namun, pada tahun 1916, Sommerfeld menggunakan modelnya sebagai dasar untuk persamaan yang dengan tepat menggambarkan gambar halus warna cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh hidrogen. Persamaan ini ternyata persis sama dengan apa yang disimpulkan Paul Dirac pada tahun 1928, menggunakan teori modern mekanika kuantum relativistik.

Hasil ini dalam lingkaran fisik telah lama dianggap sebagai kebetulan yang mengejutkan, dan banyak upaya telah dilakukan untuk memahami bagaimana hasilnya. Tak perlu dikatakan, keberhasilan prediksi yang luar biasa dari teori Sommerfeld meyakinkan banyak ilmuwan yang bekerja pada saat itu dalam kebenaran teorinya.

Terlepas dari kenyataan bahwa bukti kemudian membantah teori-teori ini, saya tidak berpikir bahwa kita dapat mengatakan bahwa para ilmuwan yang terlibat dalam pengembangan mereka keliru. Mereka mengikuti bukti - begitulah seharusnya seorang ilmuwan yang baik berperilaku. Mereka tidak diberi tahu bahwa bukti membawa mereka tersesat.

Beberapa contoh ini seharusnya tidak meyakinkan kita bahwa sains tidak dapat dipercaya. Bukti jarang benar-benar keliru, dan biasanya teori yang sepenuhnya salah tidak memberikan prediksi yang berhasil dan akurat (biasanya mereka memberikan prediksi yang sepenuhnya salah). Ilmu pengetahuan adalah proses perbaikan terus-menerus, yang dapat memuluskan ketidaksempurnaan yang tidak perlu dalam jangka panjang. Dan kita semua tahu bahwa bahkan hal-hal yang paling dapat dipercaya kadang-kadang dapat mengecewakan kita.