Η επιστημονική μέθοδος
Μόλις πριν λίγα χρόνια κυκλοφόρησαν στην αγορά κάποια βραχιόλια με όνομα «Bios Balance» (ή «Power Balance» στο εξωτερικό) που υποσχόταν πως θα αύξαναν τη δύναμη, την ισορροπία, την ευλυγισία σου κ.α, απλά φορώντας τα. Η όλη φάση με αυτά τα βραχιολάκια ήταν φοβερά αστεία αλλά όσο και να με τρώει το χέρι μου να τα σχολιάσω, το θέμα αυτού του άρθρου δεν έχει να κάνει με τα βραχιόλια. Ίσως να επεκταθώ σε κάποιο άλλο άρθρο, μέχρι τότε μπορείς να διαβάσεις το εξαιρετικό άρθρο του Θωμά Ζάμπρα.
Αν θες να γελάσεις με την καρδιά σου δες το παρακάτω βίντεο, όπου ένας τύπος εξηγεί τη λειτουργία των βραχιολακίων στην πρωινή εκπομπή «Πρωινό μου».
Κάπου στην αρχή του βίντεο, πραγματοποιείται ο εξής επικός διάλογος:
Τύπος Bios Balance: Δεν είναι ένα απλό βραχιόλι σιλικόνης όμως, έχει, αν θέλετε να δείξετε, αυτά εδώ τα ολογράμματα τα οποία έχουν μέσα επιστήμη που προέρχεται από την αρχαία...
Λιάγκας: Τι έχουνε;
Τύπος Bios Balance: Επιστήμη.
Λιάγκας: Επιστήμη;
Τύπος Bio Balance: Ναι, ναι, που προέρχεται από την αρχαία κινέζικη Ιατρική.
Τι είναι η επιστήμη;
Μια αναζήτηση αυτής της ερώτησης στο google θα βγάλει ως πρώτο αποτέλεσμα το λήμμα επιστήμη στην Βικιπαίδεια, στο οποίο αναφέρεται το εξής:
Στη σύγχρονη εποχή, ο όρος (επιστήμη) δηλώνει το σύστημα απόκτησης γνώσης με βάση την επιστημονική μεθοδολογία που βασίζεται στην επιστημονική έρευνα, καθώς και στην οργάνωση και ταξινόμηση της αποκτώμενης με αυτόν τον τρόπο γνώσης.
H «επιστημονική μεθοδολογία» μπορεί να ακούγεται σαν μια επτασφράγιστη μυστική συνταγή διαθέσιμη μόνο σε άρτια εκπαιδευμένους επιστήμονες, οι οποίοι φοράνε λευκές ποδιές και κρατάνε φιαλίδια με κόκκινα υγρά που κοχλάζουν…αλλά η πραγματικότητα δεν είναι ακριβώς έτσι.
Είναι περίπου έτσι.
(Πηγή: By J.J. at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0)
Η επιστημονική μεθοδολογία, ή τουλάχιστον κάποια εκδοχή αυτής, είναι κάτι που όλοι μας χρησιμοποιούμε καθημερινά αφού το να είμαστε περίεργοι, να κάνουμε ερωτήσεις και να αναζητούμε απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις είναι κομμάτι της ανθρώπινης φύσης.
Ας αναλογιστούμε το εξής απλό παράδειγμα. Έστω πως μια μέρα ξυπνάς, φτιάχνεις καφέ και πας να ανοίξεις το λάπτοπ σου. Συνειδητοποιείς όμως, πως το λάπτοπ δεν ξεκινάει. Πριν αρχίσει να σε λούζει κρύος ιδρώτας και τρέξεις να αγοράσεις καινούργιο λάπτοπ, ακολουθείς έναν συλλογισμό ο οποίος ουσιαστικά είναι η επιστημονική μέθοδος και αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα.
Βήμα 1ο – Παρατήρηση: Το λάπτοπ δεν ξεκινάει.
Μετά την παρατήρηση συνήθως ακολουθεί η έρευνα. Τι γνωρίζουμε ήδη πάνω στο θέμα; Υπάρχουν άλλα παρόμοια περιστατικά; Το σημείο αυτό είναι που παίρνεις τηλέφωνο τους φίλους σου και τους αναφέρεις πανικοβλημένος πως το λάπτοπ σου δεν ξεκινάει, για να σου απαντήσουν κάτι του στυλ «Εεε…τα ηχεία τα άναψες;»
Βήμα 2ο – Υπόθεση
Μετά την έρευνα μπορούμε να διαμορφώσουμε μια υπόθεση, π.χ. «Το λάπτοπ δεν ξεκινάει γιατί έχει τελειώσει η μπαταρία του».
Είναι σημαντικό η υπόθεση αυτή να είναι ελέγξιμη, αλλιώς η επιστημονική μέθοδος δεν θα έβγαζε κανένα νόημα. Για παράδειγμα, η υπόθεση «Το λάπτοπ έχει νοημοσύνη και δεν ξεκινάει γιατί μου κρατάει μούτρα» είναι μη ελέγξιμη. Δεν μπορούμε να αποδείξουμε αν το λάπτοπ έχει νοημοσύνη ή όχι γιατί απλά μπορεί να επιλέγει να μη μας το φανερώνει.
Άλλη μία μη ελέγξιμη υπόθεση από έναν φίλο της Καθημερινής Φυσικής στο facebook
Η ελέγξιμες υποθέσεις είναι ένας τρόπος να διαχωρίζουμε τις επιστήμες από τις ψευδοεπιστήμες. Εάν κάποιος ισχυρισμός ζητάει την τυφλή πίστη σου ή είναι αδύνατο να επαληθευτεί τότε κατά πάσα πιθανότητα δεν πρόκειται για επιστήμη.
Βήμα 3ο – Πρόβλεψη
«Αν βάλουμε το λάπτοπ στην πρίζα τότε θα ξεκινήσει».
Βάσει της έρευνας και της υπόθεσης που έχουμε κάνει μπορούμε να κάνουμε μια πρόβλεψη για το πιθανό αποτέλεσμα του πειράματος.
Βήμα 4ο: Πείραμα
Βάζουμε το λάπτοπ στην πρίζα.
Βήμα 5ο: Αποτέλεσμα
Τα πιθανά αποτελέσματα προφανώς είναι δύο: το λάπτοπ ξεκίνησε ή το λάπτοπ δεν ξεκίνησε.
Ας πάρουμε για αρχή τη δεύτερη περίπτωση, στην οποία το λάπτοπ δεν ξεκίνησε. Σημαίνει αυτό πως η αρχική μας υπόθεση ήταν λανθασμένη; Όχι απαραίτητα. Πριν απορρίψουμε εντελώς την υπόθεση πρέπει να σιγουρευτούμε ότι δεν κάναμε κάτι λάθος με το πείραμα. Μήπως έχει κάποιο πρόβλημα το καλώδιο; Μήπως η πρίζα είναι χαλασμένη; Μήπως η Δ.Ε.Η μας έκοψε το ρεύμα;
Όταν σιγουρευτούμε πως το πείραμα μας εκτελέστηκε σωστά και εν τέλη δεν φταίει η μπαταρία που το λάπτοπ δεν ξεκινάει, μπορούμε με τις νέες γνώσεις που αποκτήσαμε να επιστρέψουμε στο 2ο βήμα και να κάνουμε μια νέα υπόθεση: Μήπως έχει χαλάσει το κουμπάκι ενεργοποίησης; Μήπως έχει χαλάσει κάποιο εξάρτημα του υπολογιστή; Μήπως δεν έπρεπε να πλύνουμε το λάπτοπ στο πλυντήριο;
Το άλλο πιθανό αποτέλεσμα, είναι το λάπτοπ να ξεκίνησε. Στην καθημερινότητά μας η ιστορία θα τελείωνε εδώ και εμείς θα ξεκινούσαμε μία ακόμα παραγωγική ημέρα.
Για τους επιστήμονες όμως τα πράγματα είναι διαφορετικά. Το πείραμα πρέπει να εκτελεστεί ξανά και ξανά ώστε να σιγουρευτούν ότι το αποτέλεσμα είναι πάντα το ίδιο. Στη συνέχεια η έρευνα που έγινε μαζί με τα συμπεράσματα που προέκυψαν από αυτή θα συγκροτηθούν σε ένα paper, το οποίο πριν εκδοθεί σε κάποιο επιστημονικό περιοδικό θα περάσει από αξιολόγηση από άλλους επιστήμονες, ειδικούς πάνω στο συγκεκριμένο θέμα.
Τα αποτελέσματα των πειραμάτων όμως, πρέπει να μπορούν να αναπαραχθούν από άλλους επιστήμονες, σε διαφορετικά εργαστήρια χρησιμοποιώντας διαφορετικό εξοπλισμό, αλλιώς η αρχική έρευνα είναι άκυρη. Η επιστημονική κοινότητα βοηθά στην εξασφάλιση της ακρίβειας και ποιότητας των επιστημονικών δημοσιεύσεων.
Η επιστημονική μέθοδος δεν είναι απόλυτη. Για παράδειγμα όταν μελετάμε το σύμπαν, δεν μπορούμε να απομονώσουμε έναν αστέρα ή έναν πλανήτη στο εργαστήριο για να κάνουμε πειράματα πάνω του. Πρέπει να αντλήσουμε τις πληροφορίες μας με διαφορετικό τρόπο, μέσω παρατηρήσεων και μετρήσεων.
Επίσης, η επιστημονική μέθοδος δεν είναι πάντα εντελώς γραμμική. Σχεδόν οποιοδήποτε βήμα στη διαδικασία μπορεί να οδηγήσει σε σχεδόν οποιοδήποτε άλλο βήμα. Δεν ξεκινάνε όλες οι επιστημονικές ανακαλύψεις με κάποια παρατήρηση ή υπόθεση. Κάποιες ανακαλύψεις γίνονται κατά τύχη, όπως η γνωστή ιστορία της πενικιλίνης. Κάποιες άλλες φορές οι επιστήμονες εκτελούν ένα πείραμα χωρίς να έχουν ιδέα τι μπορεί να συμβεί. Ή πειράζουν τις παραμέτρους κάποιου άλλου πειράματος απλά για να δουν τι θα γίνει.
Η επιστήμη δεν είναι τόσο απλή όσο το να ακολουθείς μια συγκεκριμένη σειρά βημάτων, σαν να διαβάζεις μια συνταγή για μακαρόνια. Είναι ένας ζωντανός οργανισμός ο οποίος μεταβάλλεται, προσαρμόζεται και εξελίσσεται συνεχώς. Εκτός από ένας τρόπος εργασίας, είναι και ένας τρόπος σκέψης – μια διαδικασία που απαιτεί από εσένα να κάνεις ερωτήσεις, υποθέσεις και να ελέγχεις την εγκυρότητα αυτών των υποθέσεων.
Είναι η επιστήμη τέλεια; Σίγουρα όχι. Η επιστήμη είναι το αποτέλεσμα της προσπάθειας μας να καταλάβουμε τη φύση και το σύμπαν και όπως οτιδήποτε προέρχεται από ανθρώπους, είναι επιρρεπής σε λάθη.
Μέσω της επιστημονικής μεθόδου προσπαθούμε να ελαχιστοποιήσουμε τυχόν προκαταλήψεις ακολουθώντας μια αντικειμενική και τυποποιημένη διαδικασία στην εκτέλεση των πειραμάτων. Μπορεί να μην είναι τέλεια, αλλά είναι ό,τι καλύτερο έχουμε αυτή τη στιγμή: ένα από τα πολυτιμότερα εργαλεία που οι άνθρωποι έχουν δημιουργήσει. Μας βοηθάει στο να λύνουμε απλά, καθημερινά προβλήματα, όπως ένα laptop που δεν ξεκινάει, αλλά και να απαντάμε σε βαθυστόχαστα ερωτήματα σχετικά με τον κόσμο και το σύμπαν στο οποίο ζούμε.
