“De ce e cerul albastru?” Pot exista un milion de răspunsuri la întrebarea asta: un soi de zeu l-a făcut albastru. Nu, stai! Poate că este un fluid care înconjoară Pământul. Sau este vorba de felul în care lumina Soarelui reacționează cu particulele din atmosfera planetei. De fapt, și mai bine, de ce nu ar fi vorba de întreaga conștiință a tuturor animalelor vii care s-a materializat deasupra Pământului și ne protejează de radiații și alte chestii? Răspunsuri sunt cu grămada, dar cum știm care este răspunsul care spune adevărul? E simplu, ne folosim de o șmecherie pe care am învățat-o relativ recent: se numește Metoda Științifică.

 De unde până unde?

Una din cele mai întâlnite preconcepții moderne este aceea că El Capitan Cristofor Columb a pornit în faimoasa lui călătorie (în care a dat peste continentul american) pentru a demonstra că Pământul este rotund, deoarece cică oamenii de pe vremea aia erau convinși că Pământul este orice mai puțin cum știm noi că e azi. Acum, na, firește că existau oameni mai puțin educați care credeau că Pământul e plat. Și noi avem în secolul XXI dubioșii noștri: oameni care cred că Pământul a fost creat acum 6000 de ani sau că toate bolile apar doar fiindcă ești tu un pic stresată și te gândești la chestii nasoale. Numa’ că în anul 1492, când a plecat Columb către Tărâmul Magic al “Să-mor-de-știu-unde-mergem”, majoritatea oamenilor știau că Pământul e rotund. Asta pentru că cineva deja descoperise forma Pământului în 240 î.e.n (cu vreo 1730 de ani înainte de plecarea lui Columb, cu vreo 2250 de ani înainte să scriu eu chestia asta), doar cu niște bețe, o minte ageră și fără să ajungă vreodată în spațiu.

Raphael - School of Athens
Fă loc, că vine băieții cu Știința.

Eratostene era directorul Bibliotecii din Alexandria, iar omul chiar își merita titlul: era astronom, istoric, geograf, filozof, poet, critic de teatru și matematician. Cam ca toți bărbații bine ai acelor vremuri. Într-una din zile, omul nostru a dat în Bibliotecă peste un papirus în care scria că pe 21 Iunie, în cea mai lungă zi a anului, într-un orășel numit Syene, bețele înfipte vertical în pământ nu aveau pic de umbră. Sau, pe măsură ce se apropia de amiază, umbrele coloanelor din acel loc se micșorau, iar la amiază coloanele nu mai aveau deloc umbre. Tot la amiază, da’ fix atunci, Soarele se reflecta în fundul unei fântâni, însemnând că era deasupra ta.

eratosthenesMARE BRÂNZĂ! Uau, la prânz bețele și coloanele nu mai au umbre…Serios, cui îi pasă? Uite că lui Eratostene chiar îi păsa. Fiind un om de știință, era curios din cale afară, și cum nimic nu e mai fascinant ca o chestie banală, s-a pus pe făcut un experiment. “Oare în Alexandria bețele verticale lasă umbre la amiază, pe 21 Iunie?” s-a întrebat el, iar răspunsul a venit rapid, după o mică verificare: da, în mod dubios, bețele verticale din Alexandria chiar lăsau umbre.

Treaba deja devenea mult mai interesantă. Cum era posibil ca în același moment al aceleiași zile (amiază, 21 Iunie), bețele din Alexandria să lase umbre, în timp ce bețele din Syene nu? Dacă și în Alexandria și în Syene, bețele ar fi rămas fără umbră în același timp sau dacă ar fi avut aceeași umbră, ar fi fost clar: Pământul e plat.

Singurul răspuns posibil care avea sens era că suprafața planetei este curbată, iar cu cât mai mare curbura, cu atât mai mare diferența între lungimea umbrei din Alexandria și lungimea umbrei din Syene. În ziua de azi oricine poate verifica descoperirea lui (poți inclusiv să zbori în spațiu, dacă ai destui bani), dar el a făcut totul acum 2000șiceva de ani, cu niște bețe, ochi, mers pe jos, niște minte șiii multă curiozitate.


Cărți! Te fac nepr…ah, fuck it…

The-Library-Of-Alexandria-And-Its-LegacyȘtii, când ți l-am prezentat pe Eratostene și ți-am spus că era directorul Bibliotecii din Alexandria, nu am spus-o așa, ca să mai mai bag niște text de umplutură (acum bag text de umplutură). Fiind dedicată celor nouă Muze, Biblioteca din Alexandria a fost un adevărat bastion al cunoștințelor umane și științei acelor vremuri. Puteai găsi acolo o grămadă de suluri de papirus despre orice; se estimează (deși e greu acum să dăm un număr exact) că erau acolo între 40.000 și 400.000 de suluri de papirus. Filozofi și oameni de știință veneau din toată lumea ca să studieze lucrările de aici.

Din păcate, nimic nu durează o veșnicie, iar Biblioteca și-a găsit sfârșitul într-o serie de incendii și acte de vandalism. Da, există mitul “arderii/distrugerii Bibliotecii”, dar nu a fost un singur eveniment care a dus la asta, ci o suită întreagă de, pe parcursul mai multor ani. În orice caz, distrugerea Bibliotecii din Alexandria a devenit simbolul distrugerii cunoștințelor umane și a culturii și este probabil una din cele mai triste serii de întâmplări din istorie. S-au pierdut pergamente de o valoare inestimabilă, care ar fi putut ajuta omenirea să progreseze într-un ritm năucitor.

Din fericire, acum, în secolul XXI, ai la dispoziție un loc care conține de o mie de ori mai multe informații și este și la vârful degetelor tale: Internetul. Apreciază-l și folosește-l corespunzător.

 Metoda științifică: 5 pași pentru o viață de vis

Probabil nu ți-o părea așa, da’ Eratostene s-a gândit bine la ce avea de făcut ca să afle care-i faza cu umbrele din Alexandria și Syene, adică nu a luat la nimereală niște chestii și a spus “de ce nu?” (cam cum gătesc eu).  Nici Albert Einstein, când s-a folosit de mișcarea browniană ca să demonstreze existența atomilor nu a spus la nimereală: “mh, da…polen, atomi, ă da…am demonstrat că există atomi!”, ci s-a folosit de metoda științifică.

Hai, că am făcut ditamai hype-ul și a venit timpul să îți explic de ce i-am dedicat un articol întreg: metoda științifică este un corp de tehnici pentru investigarea diverselor fenomene, pentru dobândirea a noi cunoștințe sau pentru corectarea sau integrarea unor cunoștințe anterioare. Uită-te în jur. Absolut tot ce știm despre ce ai în jurul tău și absolut orice a fost construit și descoperit în jurul tău se bazează pe metoda științifică, un set de 5 (cinci!) reguli pe care oricine le poate urma și folosi.

În funcție de ce vrei să descoperi/demonstrezi, te poți descurca fie cu un accelerator de particule, fie cu două bețe, contează mai puțin instrumentele. Cel mai important e că trebuie să urmezi pașii ăștia:

1. Observația

Uită-te în jur și găsește ceva ce ți se pare dubios. Isaac Asimov a spus odată: “Cea mai captivantă frază pe care o poți auzi în știință, fraza care anunță noi descoperiri, nu este ‘Evrika!’, ci ‘Hmmm…ce ciudat…” De exemplu, să spunem că te întrebi: “Oare cantitatea de luminii primită de la Soare afectează mărimea roșiilor?”

2. Ipoteza

Propune o explicație pentru ce ai observat! În stadiul ăsta habar n-ai dacă ipoteza e corectă sau nu, dar ea trebuie să existe. Ipoteza poate să fie orice, dar ține minte că mai încolo o să o testezi. La exemplul cu roșiile, ipoteza ar putea fi: “Cred că cu cât primesc mai multă lumină de la Soare, cu atât roșiile cresc mai mari.”

3. Predicția

Acu-i acu’: cea mai importantă parte a unei ipoteze este abilitatea de a face niște predicții care nu au fost observate încă. Ăsta este unul din pașii cei mai importanți, iar ce îți spun acum e literă de lege; o predicție trebuie să fie:

  • Falsificabilă: teoretic, predicția poate fi dovedită ca fiind falsă cu ajutorul noilor dovezi. Dacă nu este falsificabilă predicția, adică dacă nu ai cum să dovedești că e incorectă (fără a recurge la acrobații mentale), atunci nu merită să o bagi în seamă. Exemplu de idee nefalsificabilă: am o piatră care gonește tigrii din jurul casei mele, mai puțin când e un tigru prin preajmă. Ipoteza este satisfăcută și validă ȘI dacă ai un tigru prin preajmă, ȘI dacă nu ai nici un tigru prin preajmă. Astea-s singurele opțiuni! Din moment ce e imposibil ca această ipoteză să NU fie satisfăcută și nu există vreo metodă de a o dovedi ca fiind falsă, ea este nefalsificabilă, deci pseudoștiință. Exemplu de idee falsificabilă: am o piatră care gonește tigrii din jurul casei mele. Poți verifica foarte ușor, dacă aduci un tigru. Aducerea unui tigru prin preajmă are potențialul de a dovedi dacă ipoteza e validă sau falsă. O să fie un pic mai greu până faci rost de tigru, dar se poate dovedi.
  • Specifică: predicția nu trebuie să fie lăsată deschisă interpretării, după ce începe experimentul.

Revenind la exemplul cu roșiile, o predicție foarte bună este: “Dacă e să cresc cantitatea de lumină pe care roșiile din experimentul meu o primesc, ele or să crească în mărime, în comparație cu niște plante identice care au primit aceeași îngrijire, dar mai puțină lumină.”

4. Testarea predicției/Experimentul

Acum, după ce ai făcut predicția, e timpul să testezi ipoteza: compari predicția cu noi dovezi empirice (dovezi experimentale și/sau cu matematică). Practic, pasul ăsta este motivul pentru care ipoteza și predicția trebuie să fie falsificabile: dacă nu ai ce să falsifici (să dovedești că e greșit), atunci experimentul n-are nici un rost, pentru că nu îți poate spune nimic nou. Informațiile dobândite în urma experimentului pot demonstra falsitatea ipotezei și o pot rafina într-una mai bună.

5. Reproducerea

Bun, felicitări! Să zicem că în urma experimentelor ai ajuns la concluzia că roșiile chiar se fac mai mari dacă primesc mai multă lumină de la Soare. Dar nu e de ajuns. Știința este musai să fie peer-reviewed, adică trebuie verificată și de alții, care să ajungă la același rezultat. Asta ca să te asiguri că este într-adevăr un rezultat ce reflectă realitatea.

Ce te faci dacă ai greșit undeva? Perfecționezi pasul respectiv (poate ai greșit ipoteza sau predicția, poate experimentul nu e potrivit) și o iei de la capăt. Perfecționezi, corectezi, până când experimentul confirmă predicția și ipoteza. Asta e mișto la știință, este autocorectoare și se poate schimba oricând, dar doar pe baza dovezilor și experimentelor, adică și dacă se întâmplă ca o teorie sau ipoteză să fie incorectă și falsă, tot metoda științifică o corectează sau o înlocuiește cu ceva mai bun. Sunt mulți care privesc cu neîncredere chestia asta: “cum să am încredere în ceva care se schimbă după cum bate vântul?”. Păi, uite că tocmai ăsta e șpilul (după cum am explicat cu falsificabilitatea): dacă nu se poate schimba, atunci avem o problemă.

Punctele negre sunt atomii care se mișcă. Cercul galben este o particulă de polen, mișcată haotic de atomi.
Punctele negre sunt atomii care se mișcă. Cercul galben este o particulă de polen, mișcată haotic de atomi.

De asemenea, ipoteza poate fi cât de nebunească vrea ea; dacă experimentele o confirmă, atunci este adevărată. Uite, atomii, de exemplu: încă din cele mai vechi timpuri exista ipoteza că niște particule invizibile ochilor umani și indivizibile ar putea compune întregul Univers, dar nu existau dovezi. Nu aveam experimente care să dovedească asta. La începutul secolului al XIX-lea se vorbea de atom, dar era considerat doar o comoditate matematică, ceva care să țină locul unor alte lucruri în formulele matematice.

La un moment dat, Albert Einstein a “dezgropat” un fenomen observat în 1827 de botanistul Robert Brown, numit mișcarea Browniană. Ce descoperise de fapt Robert Brown? Că dacă pui niște particule de polen în apă și te uiți cu microscopul la ele, acestea se mișcă într-un mod haotic, și nu stau pe loc, cum te-ai aștepta. Ce treabă are cu atomii? Einstein s-a gândit că din moment ce particulele de polen se mișcă, înseamnă că ceva este acolo și le mișcă încontinuu. Dacă n-ar fi nimic, nu s-ar mai mișca. Poți avea idei trăsnite, dar trebuie să fie sprijinite de metoda științifică.

 

happychick
Tipa asta a aplicat 10 metode științifice înainte de micul dejun, d-aia e așa fericită.

De ce să te intereseze?

E uimitor cât de ușor pot trece oamenii cu vederea unele chestii, atâta timp cât le confirmă o credință sau o așteptare. Nu de puține ori mi-a fost dat să întâlnesc oameni care să îmi spună că am mintea închisă (pentru că ceream neapărat niște dovezi la niște afirmații de-a dreptul dubioase) și că “știi, nu e nevoie peste tot de dovezi științifice”. Sunt o grămadă de oameni care spun asta, poate și TU o spui sau ai spus-o. Tu ai credința ta în lucrul X și nu ai nevoie de dovezi. Cui îi pasă că nu există dovezi pentru îngeri? Cui îi pasă că știința nu a dovedit că sucul de lămâie vindecă acele boli numite colectiv cancer? Cui îi pasă că oamenii de știință n-au găsit nici urmă de chakre? Cui îi pasă că nici un om de știință nu a dovedit vreodată că există extratereștri care vizitează Pământul?

Ție ar trebui să îți pese.

'What's nice about working in this place is we don't have to finish any of our experiments.'

Vezi tu, nu am scris articolul ăsta neapărat în ideea că o să te duci acum să faci experimente și să aplici metoda științifică la orice chestie, ci mai degrabă ca să înțelegi care este treaba cu ea și de ce insistă atâția oameni serioși pe ea. Săracii oameni de știință sunt blamați (de fundamentaliștii religioși și de new agers, cu precădere) că sunt niște încuiați, că nu iau în considerare și alte posibilități (adică, de ce n-ar exista chakre?!) și că nu își folosesc imaginația, fiind închistați într-un set de reguli, care le guvernează existența lor nihilistă.

Numai că după cum ți-am spus mai sus, ipoteza poate fi despre absolut orice: cai verzi pe pereți, Madone în cașcaval, broaște care cresc în copaci. Poți să ai câtă imaginație vrei, numai că mai devreme sau mai târziu ipoteza ta o să trebuiască să înfrunte realitatea prin intermediul experimentului: dacă realitatea confirmă prin experiment că broaștele chiar cresc în copaci, atunci grozav! Ai descoperit ceva extraordinar.

De fapt și de drept, o grămadă de descoperiri științifice s-au făcut printr-un salt nemaipomenit al imaginației. Metoda științifică este super super super importantă pentru specia umană, pentru că ne permite să vedem adevărul, dincolo de presupuneri. În cele mai multe cazuri o să îți contrazică credințele și o să fie contraintuitivă în ultimul hal, dar este de departe cea mai bună metodă prin care putem cunoaște Universul.

De exemplu, ideea de Big Bang probabil îți pare absurdă și trasă de păr, dar în momentul de față este cea mai bună explicație pe care o avem pentru originea Universului, fiind confirmată de o grămadă de observații și experimente. La fel și Teoria Evoluției: pentru unii este strigător la cer să crezi că așa ceva e adevărat, dar, iarăși, este confirmată de o grămadă de observații și experimente. După cum am spus și mai sus, absolut tot ce știm și absolut orice a fost construit și descoperit în jurul tău se bazează pe metoda științifică. (Paranteză: știința nu răspunde la întrebarea filozofică “cu ce scop?”, pentru că nu are nici o treabă cu problemele filozofice, știința răspunde la întrebarea “cum?”)

Și chiar și tu ești martoră la asta, zi de zi: metoda științifică își găsește verificarea și aplicabilitatea în tehnologie. De fiecare dată când folosești GPS-ul de la mașină, ți se confirmă că Teoria Relativității a lui Einstein este corectă și că descrie perfect realitatea. De fiecare dată când Stația Spațială Internațională trece pe deasupra capului tău, avem confirmarea că Isaac Newton nu vorbea prostii în Legea Gravitației. Asta pentru că experimentele științifice care confirmă diverse concepte sunt luate și aplicate de ingineri, pentru a fi constant repetate și reproduse. De fiecare dată când folosești GPS-ul, faci pasul 5 din metoda științifică: reproduci și confirmi că (hei, ce să vezi?) funcționează de minune.

ISS
Saluuuuuut, Newton! Mersi pentru tot!