Evidência na ciência? Eles não são

O que realmente queremos dizer com pesquisa e como isso ajuda a obter informações para entender as coisas? As pessoas que esperam evidências em todos os estudos ficarão seriamente decepcionadas.

Para mim, como para astrofísico, a ciência é o que vivo. A maioria das informações que li e ouvi são expressas em uma linguagem científica, que para os não iniciados pode parecer nada mais que jargão e bobagem. Mas uma palavra específica raramente é encontrada nas conversas e nos textos sobre ciência - e essa palavra é "prova". De fato, a ciência faz pouco para "provar" qualquer coisa.

Essas palavras podem causar uma expressão de surpresa em seu rosto, especialmente porque a mídia constantemente nos diz como a ciência prova isso ou aquilo, algumas coisas sérias com consequências de longo alcance - como, por exemplo, o que a cúrcuma supostamente pode substituir 14 drogas - ou coisas mais frívolas, como os cientistas provaram que a mussarela é o queijo perfeito para pizza.

Certamente a mesma ciência provou isso e muitas outras coisas? E não!

Caminho de matemática

Os matemáticos provam coisas, e isso significa algo muito específico. Os matemáticos apresentam um certo conjunto de regras básicas, axiomas e determinam quais afirmações se tornam verdadeiras no âmbito dessa plataforma.


Estátua de Euclides com alguma adição interessante ao pergaminho

Uma das plataformas mais famosas é a geometria antiga de Euclides . Com um pequeno conjunto de regras que define um espaço plano ideal, inúmeras crianças nos últimos milhares de anos suaram com a prova do teorema de Pitágoras em relação à relação dos lados dos triângulos retângulos, ou pelo fato de uma linha reta cruzar um círculo em não mais do que dois lugares ou sobre uma montanha de outros. declarações que se revelam verdadeiras sob as regras euclidianas.

E se o mundo de Euclides é ideal, determinado por linhas retas e círculos, então o Universo em que vivemos não é assim. Figuras geométricas desenhadas a lápis sobre papel são apenas uma aproximação do mundo de Euclides, onde afirmações verdadeiras são absolutas.

Nos últimos cem anos, começamos a entender que a geometria não é uma coisa tão simples como Euclides a descreveu, e grandes matemáticos como Gauss, Lobachevsky e Riemann nos deram a geometria das curvas e das superfícies onduladas.

Na geometria não euclidiana, há um novo conjunto de axiomas e regras básicas, e um novo conjunto de afirmações relacionadas à verdade absoluta, que podemos provar. Essas regras provam ser extremamente úteis para orientação neste planeta quase redondo. Uma das grandes realizações de Einstein foi que ele mostrou como a distorção do espaço-tempo pode explicar a gravidade.

No entanto, o mundo matemático da geometria não-euclidiana é puro e ideal; portanto, é apenas uma aproximação ao nosso mundo desleixado.

O que é ciência?

Mas há matemática na ciência - você grita! Acabei de lecionar sobre campos magnéticos, integrais lineares e notação vetorial, e tenho certeza de que meus alunos concordarão prontamente que a ciência está cheia de matemática.


Albert Einstein

E a abordagem é a mesma da matemática: identifique axiomas, estude as consequências.

O famoso E = mc ^{2 de} Einstein, derivado dos postulados de como as leis do eletromagnetismo são percebidas por vários observadores, sua teoria especial da relatividade, é um excelente exemplo dessa abordagem. Mas tais evidências matemáticas são apenas parte da história da ciência.

A parte importante, exatamente a que define a ciência, é se essas leis matemáticas são uma descrição precisa do universo que estamos observando. E para responder a essa pergunta, precisamos coletar dados usando observações e experimentos com fenômenos naturais e depois compará-los com previsões e leis matemáticas. E a palavra principal em toda essa empresa é "evidência".

Detetive de ciências

A parte matemática é limpa e clara, e as observações e experimentos são limitados pela tecnologia e incertezas. A comparação dessas duas áreas está envolvida no campo matemático das estatísticas e conclusões.

Muitos, mas não todos, contam com uma abordagem específica para esse problema, conhecida como conclusão bayesiana , que nos permite incluir evidências de observações e experimentos na área que conhecemos e atualizar nossa crença em uma determinada descrição do universo.


Para essas maçãs, um caminho é baixo

Convicção, nesse caso, significa quão confiante você está de que um modelo específico é uma descrição precisa da natureza, com base no que você sabe. É um pouco como fazer uma aposta em um resultado específico.

Nossa descrição da gravidade parece muito boa; portanto, há todas as chances de uma maçã de um galho cair no chão. Mas tenho menos confiança de que os elétrons são pequenos laços de cordas girando e se movendo em círculo, como sugere a teoria das supercordas, e as chances são de apenas mil a uma de que ela seja capaz de fornecer uma descrição precisa dos fenômenos futuros.

Portanto, a ciência é mais como um julgamento em andamento no qual o júri recebe um fluxo contínuo de evidências. Mas não há um único suspeito, e eles recebem regularmente mais e mais novos. À luz das evidências, o júri está constantemente atualizando seu ponto de vista sobre quem é responsável pelos dados.

E eles nunca dão um veredicto final de culpa ou inocência, porque as evidências são coletadas constantemente e todos os novos suspeitos estão sendo julgados. Tudo o que um júri pode fazer é decidir se um suspeito é culpado mais do que outro.

O que a ciência provou?

Em um sentido matemático, apesar de todos os anos de pesquisa sobre como o universo funciona, a ciência não provou nada.


Nesse local, em 1º de abril de 1780, nada aconteceu.

Cada modelo teórico é uma boa descrição do universo ao nosso redor, pelo menos em alguma escala útil de escalas.

Mas o estudo de novos territórios nos revela deficiências que diminuem nossa crença de que uma determinada descrição representa com mais precisão o que está acontecendo em nossas experiências, e nossa fé em descrições alternativas pode crescer.

Finalmente aprenderemos a verdade e descobriremos as leis que realmente governam os processos do universo? Embora nosso grau de confiança em certos modelos matemáticos possa se tornar cada vez mais, sem um número infinito de verificações, como podemos ter certeza de que são realidade?

Eu acho que seria melhor deixar a última palavra para um dos maiores físicos, Richard Feynman, explicando o que significa ser um cientista: "Eu tenho respostas difíceis e possíveis crenças de diferentes graus de certeza sobre coisas diferentes, mas não tenho absolutamente certeza de nada".