أين هو الدليل في العلوم؟

أين هو الدليل في العلوم؟ تبحث عن دليل؟ لا يوجد شيء من هذا القبيل في معظم البحوث. فليكر / بول مازومدار, CC BY-NC

بوصفي عالم فيزياء فلكية ، أعيش وأتنفس العلم. الكثير من ما أقرأه وأسمعه مكتوب بلغة العلم التي يمكن أن تبدو للأجانب أكثر بقليل من المصطلحات والكلمات. ولكن نادراً ما يتم نطق كلمة واحدة أو طباعتها في العلوم ، وهذه الكلمة "دليل". في الواقع ، ليس للعلم علاقة تذكر بـ "إثبات" أي شيء.

قد تكون هذه الكلمات قد تسببت في تعبير عن القلق لتزحف على وجهك ، خاصة وأن وسائل الإعلام تخبرنا باستمرار أن العلم يثبت الأشياء ، وأشياء خطيرة لها عواقب محتملة ، مثل الكركم يمكن أن يحل محل المخدرات 14، وأشياء أكثر تافهة مثل العلم قد أثبت ذلك جبنة موزاريلا هي الجبنة المثالية للبيتزا.

بالتأكيد أثبت العلم هذه الأشياء وأشياء أخرى كثيرة. ليس كذلك!

طريق عالم الرياضيات

يثبت علماء الرياضيات الأشياء ، وهذا يعني شيئًا محددًا تمامًا. يضع علماء الرياضيات مجموعة معينة من القواعد الأساسية ، والمعروفة باسم البديهيات ، ويحددون العبارات الصحيحة داخل الإطار.

واحدة من أشهرها هذه هي الهندسة القديمة ل اقليدس. مع وجود عدد قليل فقط من القواعد التي تحدد مساحة مثالية ومسطحة ، فإن عددًا لا يحصى من الأطفال على مدى آلاف السنين الماضية قد تعرّفوا على إثبات فيثاغورسعلاقة المثلثات الزاوية اليمنى ، أو أن الخط المستقيم سيعبر دائرة على الأكثر في موقعين ، أو عدد لا يحصى من العبارات الأخرى التي تكون صحيحة داخل قواعد اقليدس.

في حين أن عالم Euclid مثالي ، محدد بخطوطه ودوائره المستقيمة ، فإن الكون الذي نعيش فيه ليس كذلك. الأشكال الهندسية المرسومة بالورقة والقلم الرصاص هي مجرد تقريب لعالم إقليدس حيث تكون بيانات الحقيقة مطلقة.

على مدى القرون القليلة الماضية ، أدركنا أن الهندسة أكثر تعقيدًا من هندسة إقليدس ، مع عظماء رياضيات مثل الغاوس وحدة الحث المغنطيسي, وباتشيفسكي . ريمان يعطينا هندسة الأسطح المنحنية والمشوه.

في هذا الهندسة غير الإقليدية، لدينا مجموعة جديدة من البديهيات والقواعد الأساسية ، ومجموعة جديدة من عبارات الحقيقة المطلقة يمكننا إثباتها.

هذه القواعد مفيدة للغاية للتنقل حول هذا الكوكب الدائري (تقريبًا). واحد من اينشتاينكانت الإنجازات العظيمة (العديدة) هي إظهار أن التقويس والتشويش في الفضاء نفسه يمكن أن يفسر الجاذبية.

ومع ذلك ، فإن العالم الرياضي للهندسة غير الإقليدية نقي ومثالي ، لذا فهو مجرد تقريب لعالمنا الفوضوي.

ما هو العلم؟

ولكن هناك الرياضيات في العلوم ، أنت تبكي. لقد ألقيت محاضرات حول المجالات المغناطيسية والتكاملات الخطية وحساب التفاضل والتكامل المتجهي ، وأنا متأكد من أن طلابي يوافقون بسهولة على وجود الكثير من الرياضيات في العلوم.

والنهج هو نفسه الرياضيات الأخرى: تحديد البديهيات ، ودراسة العواقب.

اينشتاين الشهيرة E = MC2، مستمدة من افتراضات كيف ينظر إلى قوانين الكهرومغناطيسية من قبل مختلف المراقبين ، له نظرية النسبية الخاصة، مثال ساطع على ذلك.

لكن هذه البراهين الرياضية ليست سوى جزء من قصة العلم.

الشيء المهم ، الشيء الذي يحدد العلم ، هو ما إذا كانت هذه القوانين الرياضية هي وصف دقيق للكون الذي نراه حولنا.

للقيام بذلك ، يجب أن نجمع البيانات ، من خلال ملاحظات وتجارب الظواهر الطبيعية ، ومن ثم مقارنتها بالتنبؤات والقوانين الرياضية. الكلمة الأساسية لهذا المسعى هي "الدليل".

المخبر العلمي

الجانب الرياضي نقي ونظيف ، في حين أن الملاحظات والتجارب محدودة بالتقنيات والشكوك. تختتم المقارنة بين الاثنين في المجالات الرياضية للإحصاءات والاستدلال.

يعتمد الكثيرون ، ولكن ليس جميعهم ، على نهج معين لهذا المعروف باسم بايزي المنطق لدمج الأدلة الرصدية والتجريبية في ما نعرفه وتحديث إيماننا في وصف معين للكون.

الطريقة الوحيدة هي لأسفل لهذه التفاح. فليكر / دون لافانج, CC BY

هنا ، يعني الإيمان مدى ثقتك في نموذج معين باعتباره وصفًا دقيقًا للطبيعة ، بناءً على ما تعرفه. فكر في الأمر قليلاً مثل احتمالات المراهنة على نتيجة معينة.

يبدو أن وصفنا للجاذبية جيد جدًا ، لذلك قد يكون من المرجح أن تسقط التفاحة من فرع إلى الأرض.

لكن لدي ثقة أقل في أن الإلكترونات عبارة عن حلقات صغيرة من الأوتار الدوارة والمتروكة التي تقترحها نظرية الأوتار الفائقة ، وقد تكون من ألف إلى رصاصة واحدة طويلة المدى ستوفر أوصافًا دقيقة للظواهر المستقبلية.

لذا ، فإن العلم يشبه الدراما الجارية في قاعة المحكمة ، مع تقديم دفق مستمر من الأدلة إلى هيئة المحلفين. لكن لا يوجد شخص واحد مشتبه فيه وعناصر مشتبه بهم جدد يتم نقلهم بانتظام. في ضوء الأدلة المتزايدة ، تعمل هيئة المحلفين باستمرار على تحديث نظرتها حول من المسؤول عن البيانات.

ولكن لم يتم إرجاع أي حكم بالذنب المطلق أو البراءة ، حيث يتم جمع الأدلة باستمرار ويتم عرض المزيد من المشتبه بهم أمام المحكمة. كل ما تستطيع هيئة المحلفين القيام به هو أن تقرر أن أحد المشتبه فيهم مذنب أكثر من الآخر.

ماذا أثبت العلم؟

بالمعنى الرياضي ، على الرغم من كل سنوات البحث عن الطريقة التي يعمل بها الكون ، لم يثبت العلم شيئًا.

بمناسبة بقعة حيث لم يثبت شيء. فليكر / روب, CC BY-NC-ND

كل نموذج نظري هو وصف جيد للكون من حولنا ، على الأقل في نطاق ما من المقاييس المفيدة.

ولكن استكشاف المناطق الجديدة يكشف النقائص التي تقلل من إيماننا بما إذا كان الوصف المعين لا يزال يمثل تجاربنا بدقة ، في حين أن إيماننا بالبدائل قد ينمو.

هل سنتعرف في النهاية على الحقيقة ونمسك بالقوانين التي تحكم فعليًا أعمال الكون في أيدينا؟

في حين أن درجة اعتقادنا في بعض النماذج الرياضية قد تصبح أقوى وأقوى ، دون قدر لا حصر له من الاختبارات ، كيف يمكننا أن نتأكد من أنها حقيقة؟

أعتقد أنه من الأفضل ترك الكلمة الأخيرة لأحد أعظم علماء الفيزياء ، ريتشارد فاينمانحول ما يدور حوله عالم:

لديّ إجابات تقريبية ومعتقدات محتملة بدرجات مختلفة من اليقين بشأن أشياء مختلفة ، لكنني لست متأكدًا تمامًا من أي شيء.

المحادثةنبذة عن الكاتب

جيرينت لويس ، أستاذ الفيزياء الفلكية ، جامعة سيدني

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

تغير المناخ: ما يحتاج الجميع إلى معرفته

جوزيف روم
0190866101التمهيدي الأساسي على ما سيكون موضوع تعريف عصرنا ، تغير المناخ: ما يحتاج الجميع إلى معرفته هي نظرة عامة واضحة على العلوم والصراعات والآثار المترتبة على كوكبنا الدافئ. من جوزيف روم ، كبير مستشاري العلوم في ناشيونال جيوغرافيك سنوات من العيش تحت الخطر سلسلة واحدة من "الناس 100 الذين يغيرون أمريكا" في رولينج ستون تغير المناخ يقدم إجابات سهلة الاستخدام وصارمة من الناحية العلمية على أصعب الأسئلة (وأكثرها تسييسًا) المحيطة بما اعتبره عالم المناخ لوني تومبسون "خطرًا واضحًا وحاضرًا على الحضارة". متاح في أمازون

تغير المناخ: علم الاحترار العالمي ومستقبل طاقتنا الطبعة الثانية

بقلم جيسون سميردون
0231172834هذه الطبعة الثانية من تغير المناخ هو دليل يمكن الوصول إليها وشاملة للعلوم وراء الاحتباس الحراري. يتضح بشكل رائع ، يتم توجيه النص نحو الطلاب في مجموعة متنوعة من المستويات. يقدم كل من إدموند ماثيز وجايسون سميردون مقدمة واسعة ومفيدة للعلم الذي يقوم عليه فهمنا لنظام المناخ وتأثيرات النشاط البشري على ارتفاع حرارة كوكبنا. يصف ماثيز وسميردون الأدوار التي يقوم بها الغلاف الجوي والمحيطات. لعب في مناخنا ، وإدخال مفهوم توازن الإشعاع ، وشرح التغيرات المناخية التي حدثت في الماضي. كما أنها توضح بالتفصيل الأنشطة البشرية التي تؤثر على المناخ ، مثل انبعاثات غازات الدفيئة والهباء الجوي وإزالة الغابات ، وكذلك آثار الظواهر الطبيعية. متاح في أمازون

علم تغير المناخ: دورة تدريبية عملية

بقلم بلير لي ، ألينا باخمان
194747300Xيستخدم علم تغير المناخ: دورة تدريبية عملية النص و 18 نشاطًا عمليًا لشرح وتعليم علم الاحترار العالمي وتغير المناخ ، وكيف يتحمل البشر المسؤولية ، وما الذي يمكن فعله لإبطاء أو إيقاف معدل الاحترار العالمي وتغير المناخ. هذا الكتاب هو دليل كامل وشامل لموضوع بيئي أساسي. تشمل الموضوعات التي يتناولها هذا الكتاب ما يلي: كيف تنقل الجزيئات الطاقة من الشمس لتسخين الغلاف الجوي ، وغازات الدفيئة ، وتأثير الاحتباس الحراري ، والاحتباس الحراري ، والثورة الصناعية ، ورد فعل الاحتراق ، وحلقات التغذية الراجعة ، والعلاقة بين الطقس والمناخ ، وتغير المناخ ، أحواض الكربون ، الانقراض ، بصمة الكربون ، إعادة التدوير ، والطاقة البديلة. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, . ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

enafarزكية-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

دليل

"4 ° C من ظاهرة الاحتباس الحراري هو الأمثل" - حتى الفائزين بجائزة نوبل يخطئون في أمور كارثية
"4 ° C من ظاهرة الاحتباس الحراري هو الأمثل" - حتى الفائزين بجائزة نوبل يخطئون في أمور كارثية
by ستيف كين
حصل William Nordhaus على جائزة 2018 Nobel في الاقتصاد عن "دمج تغير المناخ في المدى الطويل ...
هل أخطأ العلماء في تغير المناخ؟
by سابين حسينفلدر
مقابلة مع الأستاذ تيم بالمر من جامعة أكسفورد.
كيف يؤثر تغير المناخ على حرائق الغابات
by أخبار NBC
يشرح ديفيد كانتر أستاذ الدراسات البيئية بجامعة نيويورك كيف أن تغير المناخ يخلق الظروف المثالية ل ...
تحذير من "معاناة بشرية لا توصف" ، أكثر من علماء 11,000 من جميع أنحاء العالم يعلنون عن حالة الطوارئ المناخية
تحذير من معاناة إنسانية لا توصف ، أكثر من علماء 11,000 من جميع أنحاء العالم يعلنون حالة الطوارئ المناخية
by جوليا كونلي
"لدى العلماء ثقافة من التحفظ عندما يتعلق الأمر بالإدلاء ببيانات كهذه ، لكن حالة الطوارئ سريعة ...
ارتفاع الأرض الجديد يرفع مخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر
ارتفاع الأرض الجديد يرفع مخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر
by تيم رادفورد
يعيش الملايين منا الآن في خطر: قد نكون في خطر من المد والجزر والرياح في المستقبل ، يقول مقاربة جديدة ل ...
علم الجفاف معقد ولكن رسالة تغير المناخ واضحة
علم الجفاف معقد ولكن رسالة تغير المناخ واضحة
by بن هينلي وآخرون
تم تناول مسألة ما إذا كان الجفاف الحالي في أستراليا بسبب تغير المناخ من قبل بعض وسائل الإعلام ...
فهم دورات المناخ الطبيعي
by NOVA PBS
لقد تغير المناخ على جدول لآلاف السنين.
"التنبؤات والإسقاطات المناخية" لجيم هوريل (ندوة تغير المناخ)
by جيم هوريل
يقدم البروفيسور جيم هوريل "توقعات وتوقعات المناخ في العقود القادمة: عدم اليقين بسبب الطبيعة ...

أحدث الفيديوهات

هل أخطأ العلماء في تغير المناخ؟
by سابين حسينفلدر
مقابلة مع الأستاذ تيم بالمر من جامعة أكسفورد.
الوضع الطبيعي الجديد: تغير المناخ يفرض تحديات على المزارعين في مينيسوتا
by KMSP-TV Minneapolis-St. بول
تسبب الربيع في هطول أمطار غزيرة في ولاية مينيسوتا الجنوبية ولم يتوقف قط.
تقرير: صحة أطفال اليوم ستتعرض للخطر بسبب تغير المناخ
by أخبار صوت
يقول تقرير دولي صادر عن باحثين في مؤسسات 35 أن تغير المناخ سيهدد صحة وجودة ...
كيف يمكن لغازات القمامة ذات الشحن الزائد إنتاج المزيد من الطاقة الخضراء
by InnerSelf الموظفين
المركبات الاصطناعية التي تسمى "السيلوكسان" من المنتجات اليومية مثل الشامبو وزيت المحركات تجد طريقها إلى ...
يواجه 300 مليون خطر شديد من الفيضانات الساحلية التي تغذيها المناخ بواسطة 2050
by الديمقراطية الآن!
كما وجد تقرير جديد مروع أن العديد من المدن الساحلية سوف تغمرها المياه المرتفعة بواسطة 2050 ، رئيس تشيلي ...
تحذير من المناخ: كاليفورنيا تواصل الاحتراق ، تقديرات بيانات الفيضان العالمي
by MSNBC
ينضم بن شتراوس ، الرئيس التنفيذي وكبير علماء المناخ في سنترال إم بي تي ديلي لمناقشة معلومات جديدة مثيرة للقلق حول ...
ستانفورد لحلول المناخ
by ستانفورد
لقد أوصلنا تغير المناخ إلى لحظة حاسمة في تاريخ البشرية.
شراء الطاقة المتجددة من جارك
by أخبار NBC
تسعى شركة Brooklyn Microgrid ، وهي شركة تابعة لشركة LO3 Energy الأم ، إلى تعطيل الطاقة التي مضى عليها أكثر من 100 ...

أحدث المقالات

"4 ° C من ظاهرة الاحتباس الحراري هو الأمثل" - حتى الفائزين بجائزة نوبل يخطئون في أمور كارثية
"4 ° C من ظاهرة الاحتباس الحراري هو الأمثل" - حتى الفائزين بجائزة نوبل يخطئون في أمور كارثية
by ستيف كين
حصل William Nordhaus على جائزة 2018 Nobel في الاقتصاد عن "دمج تغير المناخ في المدى الطويل ...
معركة من أجل الدفق النفاث مستعرة فوق رؤوسنا
معركة من أجل الدفق النفاث مستعرة فوق رؤوسنا
by تيم ولينغز
عندما تضرب فترات طويلة من الطقس القاسي ، غالبًا ما يتحمل شيئان اللوم في هذه الأيام: تغير المناخ والطائرة ...
الأنهار تتغير طوال الوقت ، وتؤثر على قدرتها على احتواء الفيضانات
الأنهار تتغير طوال الوقت ، وتؤثر على قدرتها على احتواء الفيضانات
by لويز سلاتر ، وآخرون
هطول الأمطار الذي غمر شمال إنجلترا هو الأحدث في سلسلة طويلة من أحداث الفيضانات التي أصبحت ...
هل أخطأ العلماء في تغير المناخ؟
by سابين حسينفلدر
مقابلة مع الأستاذ تيم بالمر من جامعة أكسفورد.
الوضع الطبيعي الجديد: تغير المناخ يفرض تحديات على المزارعين في مينيسوتا
by KMSP-TV Minneapolis-St. بول
تسبب الربيع في هطول أمطار غزيرة في ولاية مينيسوتا الجنوبية ولم يتوقف قط.
الغابات المطيرة الاستوائية المتناقصة تعني الأدوية المفقودة التي لم يتم اكتشافها بعد في نباتاتها
الغابات المطيرة الاستوائية المتناقصة تعني الأدوية المفقودة التي لم يتم اكتشافها بعد في نباتاتها
by والتر سوزا
نشأت في تنزانيا ، كنت أعرف أن أشجار الفاكهة كانت مفيدة. كان تسلق شجرة المانجو لاختيار الفاكهة أمرًا شائعًا ...
تقرير: صحة أطفال اليوم ستتعرض للخطر بسبب تغير المناخ
by أخبار صوت
يقول تقرير دولي صادر عن باحثين في مؤسسات 35 أن تغير المناخ سيهدد صحة وجودة ...
بناء مع الخيزران يمكن أن يبرد المناخ
بناء مع الخيزران يمكن أن يبرد المناخ
by كيران كوك
إذا كنت ترغب في خفض درجات الحرارة العالمية ، فحاول البناء باستخدام الخيزران ، كما يقول الباحثون في المملكة المتحدة الذين يدرسون حرارتها ...