Nauka nie zawsze pewna

Fundamentem nauki jest dążenie do odkrywania prawdy o świecie. Na tym winny się opierać badania i doświadczenia naukowe, których wiarygodność jest kluczem do ich powodzenia. Ta zasada dotyczy każdej gałęzi nauki. Od czego zależy prawidłowe wypełnienie przez nie tej roli?

 

Powtarzalność to wiarygodność

O wiarygodności eksperymentów naukowych decyduje ich replikowalność, czyli możliwość ich powtórzenia z osiągnięciem takiego samego lub zbliżonego wyniku. Jest to szczególnie trudne do osiągnięcia w naukach humanistycznych i społecznych.

Wydana w 2012 roku analiza artykułów naukowych odnoszących się do replikacji (czyli powtarzania wyników wcześniejszych badań) opublikowanych w 100 czasopismach psychologicznych na przestrzeni wieku (od 1900 roku) wykazała, że autorzy raptem 1,6% publikacji użyli słowa „replikacja”. Spośród 500 artykułów, które zostały wybrane losowo, wyselekcjonowano te, gdzie autorzy zastosowali termin „replikacja”. W 68% przypadków były to artykuły opisujące faktyczne replikacje poprzednio wykonanych badań, co na ogół przełożyło się jako 1,07% badań-replikacji. (…) replikacje potwierdzające pierwotne wyniki często były przeprowadzane przez współautorów pierwszych prac. Tymczasem rola replikacji w nauce jest fundamentalna, bo co nam po badaniu, którego wyników nie można powtórzyć? Nie mamy wtedy pewności, czy faktycznie jest tak, jak mówi dana publikacja, a w nauce chodzi o dążenie do prawdy i odkrywania jak wygląda świat

– pisze Łukasz Sakowski w artykule na swoim blogu „To tylko teoria” (https://www.totylkoteoria.pl/2019/02/psychologia-kryzys.html).

 

Ogłoszone w 2018 roku i opublikowane na łamach magazynu „Advances in Methods and Practices in Psychological Sciences” wyniki prowadzonego przez międzynarodową grupę psychologów projektu „Many Labs 2” wykazały, że zaledwie połowę z badanych przez nich 28 doświadczeń z dziedziny psychologii dało się powtórzyć i osiągnąć podobny bądź identyczny rezultat. Ten projekt różnił się od wcześniejszych przedsięwzięć tego typu tym, że badacze uwzględnili w nim zmienne wpływające na różnice między badaniem pierwotnym a replikacyjnym, np. badaną populację czy sytuację, w której ta się znalazła. Te czynniki mają jednak mniejszy wpływ na powodzenie replikacji, a tym samym wiarygodność eksperymentu, niż metoda jej prowadzenia.

 

Brak możliwości powtórzenia badania z osiągnięciem podobnych wyników może być spowodowany wieloma czynnikami. Należą do nich: niewielka grupa badanych, brak grupy kontrolnej (pozostawionej poza wpływem manipulacji eksperymentalnych) czy nadmierny wpływ badacza. Wszystko to pojawiło się w kontrowersyjnym „eksperymencie więziennym” psychologa Philipa Zimbardo z Uniwersytetu Stanforda. Naukowiec dążył do wykazania negatywnego wpływu więziennictwa na ludzką psychikę i moralność. Jego doświadczenie polegało na przypisaniu 24 badanym ról strażników i więźniów oraz obserwacji ich zachowań. Problemem było też ideologiczne nastawienie samego Zimbardo i współpracujących z nim naukowców – wszyscy oni byli przeciwnikami więziennictwa. Pomimo tych ewidentnych błędów wyniki eksperymentu przez długi czas były traktowane poważnie. Tłumaczono nimi nie tylko postępowanie przestępców, lecz nawet okrutne zachowania nazistów.

 

Poza kontrolą

Równie istotnym elementem decydującym o powodzeniu bądź niepowodzeniu eksperymentu jest zapewnienie odpowiednich warunków do ich przeprowadzenia, często wpływające na ich powtarzalność. Niemożliwe jest jednak całkowite wyeliminowanie czynników zaburzających przebieg doświadczenia.

29 września 2013 roku zarządzane przez Elona Muska przedsiębiorstwo SpaceX postanowiło wykonać test hamowania i odzyskania pierwszego stopnia rakiety Falcon 9. Podczas ostatnich manewrów, rakieta wpadła w niekontrolowane obroty, do których przyczyniły się… siły aerodynamiczne. Skutkowało to odcięciem dopływu paliwa do centralnego silnika, który się wyłączył, a pożądany pierwszy stopień uległ zniszczeniu

– opowiada Weronika Cieślak, autorka bloga „Maszyny okiem dziewczyny”. Wspomniane odzyskiwanie pierwszego stopnia rakiety jest związane z wykorzystywaniem przez SpaceX rakiet wielokrotnego użytku.

 

Blogerka opowiada także o historii psa o imieniu Łajka – pierwszej żywej istoty umieszczonej na orbicie okołoziemskiej. Suczka została tam wysłana w celu przeprowadzenia eksperymentów biomedycznych przed wysłaniem pierwszych ludzi w kosmos. Rosjanie od początku nie zamierzali sprowadzać Łajki na Ziemię.

Bezpieczny powrót psa uważali za zbyt trudny. Los okazał się być przewrotny i nie wszystko poszło zgodnie z ich planem. Łajka miała przeżyć docelowo kilkanaście dni, a zginęła po 7 godzinach od rozpoczęcia lotu. Suczka zmarła na skutek stresu, jaki przeżyła, i problemów technicznych. W trakcie misji nie odczepiła się rakieta nośna Sputnik 8K71PS, przez co temperatura w kapsule wyniosła ponad 40 °C. Łajka najzwyczajniej w świecie przegrzała się.

 

„Pomyłki” z premedytacją

W różnych dziedzinach nauki zdarzają się także celowo fałszowane badania i eksperymenty. Jednym z najbardziej znanych przykładów jest przeprowadzone przez brytyjskiego lekarza Andrew Wakefielda doświadczenie mające na celu wykazanie, że szczepionki powodują autyzm. Biorące udział w eksperymencie dzieci były rekrutowane przez przeciwnych szczepieniom prawników, którzy opłacili to badanie. O niewiarygodności badania przesądziła też mała liczba uczestniczących w nim dzieci – było ich bowiem tylko 12. Ponadto z przeprowadzonego z rodzicami uczestników wywiadu środowiskowego miało wynikać, że objawy autyzmu u dzieci występowały krótko po podaniu szczepienia. To jest forma szukania dowodów ukierunkowanych na poparcie przyjętej tezy i odrzucania tych niezgodnych z nią, co nie ma nic wspólnego z naukową rzetelnością.

 

Błędy geniusza

Nawet wybitnym naukowcom zdarzają się niepowodzenia w eksperymentach albo dążenie do realizowania w nich nierozsądnych wizji. Przykładem był Nikola Tesla i jego próby przekształcenia wynalezionego przez Michaela Faradaya generatora jednobiegunowego w urządzenie do produkcji energii elektrycznej bez napędu. Tesla chciał to osiągnąć poprzez zmniejszenie oporu elektrycznego. Jeszcze za życia naukowca wykazano, że maszyna działająca w ten sposób łamałaby takie prawa fizyki, jak zasada zachowania energii. Z kolei w dzisiejszych czasach wiadomo, iż niemożliwe jest uzyskanie prądu elektrycznego bez dostarczenia energii z zewnętrznych źródeł do generatora.

 

Błędy w eksperymentach naukowych zawsze mają ogromny wpływ na ich wyniki i wiarygodność. Rzetelnie podchodzący do swojej pracy naukowcy powinni ich unikać. Jednak nie zawsze da się całkowicie wyeliminować ryzyko pomyłki, gdyż niektóre problemy, np. techniczne, pozostają niezależne od badaczy.

 

Katarzyna Giemza


Dodaj komentarz