Ciência patológica

Em um quarto escuro e escuro, há dois cientistas. Um gira o potenciômetro preto-preto, o segundo olha cuidadosamente para o tubo de cátodo escuro-escuro. Assustador De fato, sim. Porque o que está acontecendo é real



Atualmente, com o fluxo contínuo de informações, o desenvolvimento da ciência e sua popularização, apaixonada por redes sociais e várias plataformas de mídia, a questão da qualidade dessas informações é como nunca antes. Além da viralidade da distribuição, o verdadeiro flagelo das redes sociais é a descoberta instantânea e a reunião de pessoas com idéias semelhantes em torno de praticamente qualquer idéia - tanto radicalmente politicamente coloridas quanto completamente absurdas. Mesmo que os defensores de idéias como uma Terra plana ganhem massa crítica, de modo que sua quantidade e autoconfiança lhes permitam se sustentar e resistir psicologicamente até aos argumentos lógicos mais simples e irônicos, o que pode ser dito sobre tópicos mais complexos que requerem conhecimento especial? Claro, isso se aplica à consciência de massa. Essas coisas praticamente não são afetadas pelos especialistas, porque a educação permite distinguir fatos de pseudociência e mitos da mídia.

Mas muito mais insidioso em comparação com a pseudociência é o caso quando um profissional no campo da ciência, por algum motivo, se engana. Buscando uma descoberta sensacional, ou inspirado pelos resultados e não querendo desistir, o cientista se torna um elemento nocivo invisível dentro da comunidade científica. Ele se orgulha de seus resultados, ele os publica, ele provoca discussões. E ele até encontra apoiadores para sua descoberta, que na verdade não está lá. Um fenômeno que ele inventou discretamente para si mesmo, no próprio processo de sua pesquisa, sem sequer ter a intenção de falsificar.

Origem do termo

O químico americano Irving Langmuir é conhecido como o pioneiro da equação de isoterma de adsorção e o Prêmio Nobel de 1932 em química por seu trabalho no campo dos fenômenos de superfície. Mesmo como popularizador da ciência, ele nunca publicou seus estudos de um fenômeno como a ciência patológica. Tendo trabalhado nos laboratórios da General Electric por mais de trinta anos (e no ano em que recebeu o Prêmio Nobel, tornou-se seu diretor), ele, em uma idade já avançada, expressou suas opiniões em um círculo bastante restrito de público especializado - no colóquio no Laboratório de Pesquisa Knolls em 18 de dezembro de 1953 .


Irving Langmuir

O termo "ciência patológica" poderia permanecer nas meras lembranças de algumas testemunhas como uma história sobre várias esquisitices científicas. O relatório foi gravado em fita de áudio, posteriormente perdido. E somente após a morte de Langmuir, durante a análise de seus trabalhos na Biblioteca do Congresso dos EUA, um histórico de longa duração com uma cópia desse filme foi encontrado. Este registro, por sua vez, foi abreviado por R.N. Hall e emitida pela General Electric Laboratories sob o número de catálogo No. 68-C-035 em abril de 1968. Posteriormente, essa transcrição com o material ilustrativo anexo foi digitalizada e agora, após uma longa jornada, está disponível na Internet.

Langmuir faz uma análise dos casos que causaram risadas na platéia, mesmo durante seu discurso, apenas algumas décadas após os experimentos que ele descreveu. Mas ele tira as conclusões mais sérias de sua observação - pelo menos porque, se a comunidade científica pudesse ser tão imatura que fosse enganada simplesmente por experimentos incorretos, esta é uma ocasião para pensar seriamente, sistematizar esses casos e impedir sua ocorrência.

O texto completo do discurso de Langmuir no original pode ser encontrado aqui . Se os leitores desejarem, posso traduzir a transcrição inteira como um post separado. Aqui vou recontar a essência dos exemplos que ele descreve e as importantes conclusões que ele fez.

Efeito Davis-Barnes

Em 1929, um efeito interessante foi descoberto pelo professor da Universidade Columbia dos EUA, Bergen Davis. A breve idéia do experimento foi a seguinte.


Instalação Davis. Fonte

Existe um material alfa-ativo (polônio notório) a partir do qual é obtida uma corrente de partículas alfa. Eles podem ser executados em um tubo de vácuo (do ponto S na figura). O fluxo de partículas alfa voa estritamente reto, mas se você ativar um campo magnético próximo, então, sob sua ação, as partículas alfa se desviarão em uma quantidade conhecida . Então, sem um campo, os raios chegarão ao final do tubo (Y) e, quando o campo for aplicado, ao processo lateral (Z).

Agora, paralelamente ao fluxo radioativo de partículas, iniciamos o fluxo de elétrons. Instale o cátodo (F) no tubo com o orifício no centro. Ele será o emissor de elétrons e a radiação irá além do buraco. A idéia é que agora existem dois fluxos de partículas paralelos entre si: partículas alfa pesadas com carga de 2+ e elétrons com carga -. Segundo os pesquisadores, as partículas tiveram que "recombinar" (a grosso modo, fundir), formando um fluxo de partículas alfa alteradas com uma carga positiva em vez de duas. Mas o destino Z foi calculado com precisão com base na velocidade das partículas alfa e na magnitude de sua carga. Isso significa que as partículas alfa "carregadas individualmente" devem se desviar mais fracamente sob a influência de um campo magnético, sem cair nas extremidades Y e Z do tubo. Resta apenas montar um material fosforescente no tubo nas extremidades Y e Z (Davis usou matrizes de sulfeto de zinco) e os flashes de cada partícula alfa que chega na tela podem ser contados manualmente.

Deixe-me lembrá-lo da idéia: partículas alfa comuns sob a influência de um campo magnético devem cair na tela Z, e partículas "carregadas individualmente" que absorveram um elétron do cátodo devem passar voando. Mas Davis e seu colega Barnes fizeram uma descoberta surpreendente, do ponto de vista deles,. Para alterar a taxa de fluxo de elétrons, eles aplicaram tensões diferentes ao cátodo. E as energias nas quais eles observaram uma captura pronunciada de elétrons por partículas alfa coincidiram exatamente com as energias da órbita no modelo de átomos de Bohr ! Havia vários níveis desse tipo, na faixa de voltagens catódicas correspondentes de 300 a 1000 volts. Além disso, cada pico de absorção ficava em uma região muito estreita, da ordem de 0,01 volts.

Agora sabemos que o modelo Bohr de um átomo é incompleto e é verdadeiro apenas para os chamados núcleos semelhantes ao hidrogênio. Mas então os dados de Davis e Barnes tornaram-se objeto de discussão; além disso, os próprios cientistas convidaram Langmuir para testemunhar seu experimento!
Langmuir respondeu à proposta e, com seu colega, o Dr. Whitney veio a Davis em seu laboratório na Universidade de Columbia, em Nova York. Em um quarto escuro, um colega de Davis Barnes demonstrou seus experimentos de instalação contando flashes no escuro em uma tela fosforescente. Durante os experimentos, Langmuir expressou suas dúvidas para Barnes: primeiro, em que nível de brilho do cátodo o efeito começa a aparecer e depende da densidade do fluxo de elétrons? Em segundo lugar, como acontece que, mesmo em baixos fluxos de elétrons, um vôo articular tão curto é suficiente para recombinação com partículas alfa? E ele recebeu respostas imediatas: o efeito não depende do fluxo de elétrons, eles serão capturados mesmo que o cátodo esteja à temperatura ambiente. De qualquer forma, de acordo com a equação de Richardson, os elétrons serão emitidos pelo cátodo. Mas, quanto ao curto tempo de vôo de partículas em paralelo, o elétron é uma onda, o que significa que ele pode existir teoricamente em qualquer lugar do tubo e sempre encontra com quem recombinar. No entanto, era estranho o suficiente que, sob quaisquer condições, a recombinação sempre chegasse a cerca de 80%, independentemente da potência do fluxo de elétrons.

Langmuir descreve em detalhes todas as deficiências dos experimentos. Antes de tudo, ninguém se preocupou em normalizar os flashes de luz observados no tempo. Langmuir, com um cronômetro, notou que Barnes havia observado flashes de 70 a 110 segundos, alegando que ele sempre contava por dois minutos. E o próprio conceito de labaredas era ambíguo - Langmuir notou que não apenas os "golpes diretos" de partículas alfa, mas também flashes espúrios além do campo visual eram visíveis através de um microscópio voltado para uma tela de sulfeto de zinco. Langmuir e Whitney ignoraram esses flashes, tentando contá-los por conta própria, enquanto Barnes parecia levá-los em consideração no experimento. Além disso, era duvidoso que Hull, assistente de Barnes, conseguisse estabelecer exatamente a tensão necessária. Ele girou o botão do potenciômetro, passou de 0 a 1000 V e colocou lá já centésimos de volt. Além disso, em algum momento, Barnes não gostou de um dos experimentos em que não encontrou o pico que havia detectado anteriormente em 325,01 volts. 325,02 volts também não deram o resultado desejado. Portanto, Hull defina o valor como 325.015 (!) Volts.

Observando-o, Langmuir entendeu uma coisa. Embora tudo acontecesse em uma sala escura, para que nenhuma luz estranha interferisse na contagem dos flashes no microscópio, a escala do potenciômetro na frente de Hull era iluminada. Na série de experimentos de controle, nenhuma voltagem foi aplicada e Hull não tocou a alça do potenciômetro, apenas recostando-se na cadeira. Isso podia ver Barnes, o que significa que o experimento não era cego no sentido mais literal da palavra. Em seguida, Langmuir entrou no caso. No início, ele pediu a Hull que "se movesse" da tensão desejada para um décimo de volt, depois para um volt. Então, mesmo na série de controle, finja que ele regula alguma tensão com a alça do dispositivo. Como resultado, quando uma série de medições foi coletada, na qual os dados corretos e errôneos foram divididos igualmente (a hipótese nula ), Langmuir disse a Barnes que na verdade não mediu nada. Nem hoje nem antes.

Barnes respondeu imediatamente que o tubo de vácuo estava simplesmente manchado de gás. E para a questão, não é essa a instalação em que Davis recebeu seus dados, ele objetou: é assim, mas sempre realizamos uma medição experimental e de controle, com e sem tensão. Davis, ao contrário de Barnes, não deu explicações instantâneas, mas simplesmente ficou chocado e não podia acreditar no que estava acontecendo. Langmuir escreveu um artigo de 22 páginas discutindo o experimento de Davis e Barnes, e seus experimentos pararam de se reproduzir e citar.

Raios visíveis e invisíveis

O exemplo a seguir de Langmuir é um pouco semelhante ao anterior. Em 1903, o famoso cientista francês Prosper-René Blondeau, membro da Academia de Ciências, experimentou fontes de raios-X.

Segundo ele, se uma fonte de raios-X (fio de platina aquecido ou lâmpada de Nernst) é colocada em uma cápsula de ferro, fechada em uma extremidade com uma espessa camada de alumínio, é obtida uma corrente de raios. Ele os chamou de raios-N. Uma característica da observação deles era que eles apareciam em objetos pouco iluminados. Blondlo afirmou que era necessário sentar no escuro e olhar para um objeto pouco iluminado, como uma tela fosforescente ou uma folha de papel. Nesse caso, em nenhum caso você deve olhar para a própria fonte. Então, com o treinamento adequado, é possível ver os raios N caindo na tela. A pesquisa de Blondlo se expandiu, ele descobriu a propriedade dos raios N serem armazenados em materiais, por exemplo, saturar um tijolo com eles e depois olhou para os raios N emitidos pelo tijolo. Ao mesmo tempo, ele não pôde trazer imediatamente um centner de tijolos para o laboratório e estudar os raios N mais brilhantes, pois a intensidade deles permaneceu inalterada e exigiu uma sala escura e “habilidade de observação desenvolvida”.

No caso de Blondelo, a R.U. se interessou por seus experimentos. Madeira. Wood participou das novas experiências de Blondlo, que decidiram estudar com mais detalhes as propriedades ópticas de seus raios. Como o alumínio era permeável a eles, Blondelo foi ainda mais longe ao fabricar um prisma de alumínio (!) E começou a estudar cuidadosamente os ângulos de refração dos raios N. Wood, que observou isso, negou sem cerimônia todas as experiências de Blondlo: usando a escuridão tão necessária no laboratório, ele simplesmente escondeu o prisma de alumínio no bolso.

O segundo caso de ciência patológica com energia radiante de intensidade muito baixa descrita no colóquio Langmuir refere-se à Rússia. Na década de 1920, o biólogo Alexander Gurvich descreveu biofotons - radiação ultravioleta ultra-fraca emitida pelas raízes das plantas. Ele descreveu como as raízes de uma cebola plantada ao lado de outra se desviam para a primeira planta. Nesse caso, o efeito não é observado se houver uma placa de quartzo entre as plantas, e o vidro comum que transmite biofotons causa o efeito descrito. Gurvich chamou esses raios de "mitogenéticos" e, segundo Langmuir, naquela época havia muitas publicações sobre esse assunto. Deve-se notar que em nossos dias a existência de pequenas doses de fótons emitidos pelas plantas não é contestada. Há apenas discussões sobre sua natureza, como sobre algum tipo de quimioluminescência, mas certamente não sobre sua capacidade de estimular o crescimento e o desenvolvimento das plantas.

Outro fenômeno que Langmuir chamou a atenção em seu discurso foi o chamado efeito Ellison. Fred Ellison, durante suas experiências em 1927, descobriu nada menos que dois novos elementos químicos, chamados de Alabamina e Virgínia , além de vários isótopos. Sua pesquisa também causou uma discussão científica acalorada e, segundo Langmuir, centenas de publicações científicas foram dedicadas ao efeito Ellison ao mesmo tempo.

Ao contrário dos raios imaginários ou rajadas de luz completamente contadas aleatoriamente, a configuração de Ellison era tão complexa quanto lógica. Mais uma vez, utilizou um flash de luz, desta vez de uma faísca elétrica e um campo magnético externo. A luz do flash passou por um polarizador ( prisma de Nicolas ) e depois por uma solução de uma substância colocada em uma bobina eletromagnética. O campo magnético girou o plano da luz polarizada no líquido ( efeito Faraday ) e, na saída, foi possível observar a intensidade da luz (coincidência ou incompatibilidade do plano de polarização). A idéia era excitar uma faísca e uma bobina de um campo magnético de uma única fonte e medir o tempo de relaxamento em uma solução - por quanto tempo a rotação do plano de polarização é mantida. Ao introduzir o atraso de compensação no circuito elétrico (uma compreensão do automóvel será uma analogia vívida com o tempo de ignição), foi possível medir o tempo de relaxamento com uma precisão surpreendente - até 300 ps.

Verificou-se que muitas substâncias têm seus próprios tempos de atraso característicos; além disso, compostos complexos mostraram a propriedade da aditividade. O sinal do acetato de etila foi a soma dos sinais do etanol e ácido acético. O efeito foi manifestado de forma estável a partir de concentrações de 10 nmol e não dependia de um aumento adicional na concentração, ou seja, a substância poderia ser muito pequena, mas estava bem registrada. Allison detectou com sucesso os compostos existentes e descobriu novos elementos e isótopos usando seu método. Wendell Latimer, chefe do Departamento de Química da Universidade da Califórnia, usou o método Ellison e descobriu o isótopo de trítio. Segundo Langmuir, ele se encontrou com Latimer alguns anos após sua pequena publicação sobre trítio. Ele disse que, de uma maneira estranha, após esse trabalho, ele não era mais capaz de repetir seus próprios resultados pelo método Ellison, embora tivesse certeza absoluta de que estava fazendo, monitorando e checando a si mesmo. Ao mesmo tempo, após uma animada discussão, a American Chemical Society se recusou a aceitar mais artigos para esse método para publicação. Uma exceção foi feita para um, apenas um trabalho - mas nele os autores deram a Allison duas ou três dezenas de soluções, criptografando as amostras e não revelando estritamente sua composição. Ele os determinou com precisão, apesar das concentrações micromolares de alguns deles.

Então o que foi aquilo? O próprio Langmuir deixa abertamente essa questão para o público de seu relatório, sem discutir a natureza da origem dos efeitos que embaçaram a mente de seus descobridores. Além do efeito Ellison, que funcionou, ou o não científico, ele ressalta que não houve falsificação no caso de Barnes e Davis, desde o início que Barnes simplesmente trouxe suas observações para Davis e, após cálculos, descobriu subitamente sua coincidência com a teoria do átomo de Bohr. Mas, apesar da incerteza nas próprias causas da ciência patológica, Langmuir se concentra nas características das experiências, das quais as principais

Sinais da ciência patológica

1. O efeito máximo observado é causado por um determinado fenômeno de intensidade muito baixa, enquanto um aumento em sua intensidade não aumenta o efeito. Isso se aplica a todos os exemplos acima. Em Davis e Barnes, 80% das partículas alfa sempre recombinadas, Blondlo não conseguiu criar um holofote de raios N, simplesmente irradiar a cebola em crescimento com uma lâmpada UV não produziu um efeito "mitogenético" e Ellison não se importou, uma toupeira ou um micromole de substância no balão o relaxamento da luz polarizada não foi afetado.
2. O valor do efeito está na fronteira da percepção ou requer inúmeras repetições para segurança estatística. Tanto para atingir o número necessário de raízes bulbosas dobradas uma para a outra, como para obter o número necessário de surtos de partículas alfa, os pesquisadores realizaram novos e novos experimentos. , , « » .
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6. A proporção de seguidores e críticos no início é de cerca de 50/50, depois os primeiros desaparecem gradualmente. Até que os críticos quebrem completamente a teoria, um novo fenômeno é discutido ativamente na comunidade científica e muitos trabalhos são publicados. Mais tarde, porém, o interesse, publicações e declarações de sucesso dos seguidores desaparecem em algum lugar e, após algumas décadas, mesmo entre especialistas, Langmuir precisa esclarecer especificamente que houve um tempo em que o interesse em algum método incomum era muito grande.

E depois o que?

Mais de meio século se passou desde que era importante, mas poucos notaram o colóquio de Langmuir. A análise dele foi útil? A história ainda conhece exemplos de estudos sob os signos da ciência patológica? É seguro dizer que sim.

Em 1962, o químico soviético Nikolai Fedyakin e, posteriormente, em experimentos separados, o membro correspondente da Academia de Ciências da URSS, Boris Deryagin, descobriu uma nova forma de água. Como resultado de longas experiências com água em capilares finos e longos no ambiente aquático, surgiu outra fase, chamada polidato. As propriedades dessa água eram impressionantes: a densidade aumentou, o ponto de ebulição aumentou acentuadamente com uma queda simultânea na temperatura de congelamento. Propriedades incomuns surpreenderam a imaginação e, embora nem sempre fosse possível obter água, e capilares com um diâmetro de 0,1 mm criaram dificuldades adicionais nos experimentos, eles levaram isso a sério. Até o final dos anos 60, no entanto, essa água permaneceu atrás da Cortina de Ferro devido à barreira do idioma - os artigos sobre rega eram publicados apenas em jornais de língua russa.

No entanto, tudo o que penetrou por trás da Cortina de Ferro não estava na melhor luz, graças a todos os meios de comunicação mencionados no início. Em 1969, Ellis Lippincott publicou um artigo sobre as propriedades espectrais do polyvodum na Science , o que levou a uma enxurrada de publicações nos meios de comunicação revisados ​​por pares e de mídia. Alguns dos cientistas repetem com sucesso, mas alguém não pode confirmar os dados de Deryagin, nas melhores tradições da distribuição igual de seguidores e céticos, segundo Langmuir. Em uma sociedade encarregada da Guerra Fria, há opiniões sobre um "atraso na água" por trás da URSS, por analogia com um " atraso no míssil""No arsenal estratégico estratégico, e até paralelos são traçados entre a água nova e o" gelo nove "do famoso romance de Kurt Vonnegut" O berço para um gato "(o romance é sobre gelo modificado, que pode transformar irreversivelmente toda a água na Terra, com que está em contato). O mais interessante é a coincidência que Vonnegut escreveu o personagem do protagonista seis anos antes deste livro de ... Langmuir! Ele trabalhou com seu irmão mais velho, Bernard Vonnegut, na General Electric. Bernard, físico e pesquisador atmosférico, é o inventor do método de deposição forçada de nuvens pulverizando cristais de iodeto de prata sobre eles. Mas é tudo assim, a propósito.

No contexto de disputas sobre a natureza do multivod, ainda havia um homem que falava nos papéis que já nos eram familiares dos casos do relatório Langmuir. O professor americano Denis Russo fez um estudo espectrométrico infravermelho de multivod e observou as características dos íons de sal comuns. Então ele fez uma coisa bastante cínica: depois de jogar handebol, ele coletou seu próprio suor e mostrou que suas propriedades são semelhantes às da rega. Tendo provocado outro fluxo de experimentos e publicações, ele alcançou a verdade: ninguém mais conseguia irrigação; era água comum com impurezas biológicas e inorgânicas, e a mudança nas propriedades era explicada pelas propriedades ebulioscópicas e crioscópicas banais das impurezas. Em 1973, Deryagin publicou uma refutação oficial de seus dados.

Em vez de um posfácio

O que é pseudociência é conhecido por quase todos. Por outro lado, a ciência patológica é muito mais invisível e, portanto, subestimada e não menos perigosa. Ela é um exemplo incrível de auto-engano coletivo, cativando com facilidade as mentes dos especialistas e desmoronando em pó da noite para o dia. Mas suas principais características ainda são bastante específicas e resistem ao teste da aplicação prática.

Portanto, diga-me, queridos leitores, você considera a ciência patológica à luz do trabalho acima e recentemente escrito sobre o mecanismo EMDrive?

PS: Eu também quero saber se você quer uma tradução completa do colóquio Langmuir como um post separado. Obrigado pela leitura.