Gdzie jest dowód w nauce?

Gdzie jest dowód w nauce? Szukasz dowodu? Nie ma czegoś takiego w większości badań. Flickr / Paul Mazumdar, CC BY-NC

Jako astrofizyk żyję i oddycham nauką. Wiele z tego, co czytam i słyszę, jest sformułowane w języku nauki, który dla osób postronnych może wydawać się czymś więcej niż żargonem i bełkotem. Ale jedno słowo jest rzadko wypowiadane lub drukowane w nauce i to słowo jest „dowodem”. W rzeczywistości nauka ma niewiele wspólnego z „udowadnianiem” czegokolwiek.

Te słowa mogły sprawić, że na twoją twarz pojawił się zmartwiony wyraz, zwłaszcza, że ​​media nieustannie mówią nam, że nauka dowodzi, poważnych rzeczy o potencjalnych konsekwencjach, takich jak kurkuma może najwyraźniej zastąpić leki 14udowodniły to bardziej niepoważne rzeczy, takie jak nauka mozzarella to optymalny ser do pizzy.

Z pewnością nauka to udowodniła i wiele innych rzeczy. Skąd!

Droga matematyka

Matematycy dowodzą rzeczy, a to oznacza coś dość specyficznego. Matematycy ustalają szczególny zestaw podstawowych zasad, zwanych aksjomatami, i określają, które stwierdzenia są prawdziwe w ramach.

Jednym z najbardziej znanych z nich jest starożytna geometria Euclid. Mając tylko garść zasad określających idealną, płaską przestrzeń, niezliczone dzieci w ciągu ostatnich kilku tysiącleci pociły się, aby to udowodnić Pitagorasrelacja dla trójkątów prostokątnych lub to, że linia prosta będzie przecinać okrąg co najwyżej w dwóch miejscach, lub mnóstwo innych stwierdzeń, które są prawdziwe w obrębie Zasady Euklidesa.

Podczas gdy świat Euklidesa jest doskonały, określony przez proste linie i koła, wszechświat, w którym żyjemy, nie jest. Figury geometryczne narysowane papierem i ołówkiem są jedynie przybliżeniem świata Euklidesa, w którym stwierdzenia prawdy są absolutne.

W ciągu ostatnich kilku stuleci zdaliśmy sobie sprawę, że geometria jest bardziej skomplikowana niż w przypadku Euklidesa, z matematykami takimi jak Gaus, Łobaczewski i Riemann co daje nam geometrię zakrzywionych i wypaczonych powierzchni.

W tym geometria nieeuklidesowa, mamy nowy zestaw aksjomatów i podstawowych zasad oraz nowy zestaw stwierdzeń absolutnej prawdy, które możemy udowodnić.

Reguły te są niezwykle przydatne do poruszania się po tej (prawie) okrągłej planecie. Jeden z Einstein(wiele) wielkich osiągnięć polegało na pokazaniu, że samo zakrzywienie i wypaczenie czasoprzestrzeni może wyjaśnić grawitację.

Jednak matematyczny świat geometrii nieeuklidesowej jest czysty i doskonały, a więc jedynie przybliżeniem do naszego bałaganu.

Czym jest nauka?

Ale w nauce jest matematyka, płaczesz. Właśnie wykładałem na temat pól magnetycznych, całek liniowych i rachunku wektorowego i jestem pewien, że moi uczniowie chętnie zgodziliby się, że w nauce jest mnóstwo matematyki.

Podejście jest takie samo jak w przypadku innych matematyki: zdefiniuj aksjomaty, zbadaj konsekwencje.

Słynny Einstein E = mc2, zaczerpnięte z postulatów postrzegania praw elektromagnetyzmu przez różnych obserwatorów, jego specjalna teoria względności, jest tego najlepszym przykładem.

Ale takie matematyczne dowody są tylko częścią historii nauki.

Ważnym elementem, który definiuje naukę, jest to, czy takie prawa matematyczne są dokładnym opisem wszechświata, który widzimy wokół nas.

Aby to zrobić, musimy zgromadzić dane poprzez obserwacje i eksperymenty dotyczące zjawisk naturalnych, a następnie porównać je z przewidywaniami matematycznymi i prawami. Słowo kluczowe dla tego przedsięwzięcia to „dowód”.

Detektyw naukowy

Strona matematyczna jest czysta i czysta, podczas gdy obserwacje i eksperymenty są ograniczone technologiami i niepewnościami. Porównywanie tych dwóch elementów jest zamknięte w matematycznych polach statystyki i wnioskowania.

Wiele, ale nie wszyscy, polegają na szczególnym podejściu do tego znanego jako Rozumowanie bayesowskie włączyć obserwacyjne i eksperymentalne dowody do tego, co wiemy i zaktualizować naszą wiarę w konkretny opis wszechświata.

 Jedynym sposobem jest dla tych jabłek. Flickr / Don LaVange, CC BY

Tutaj wiara oznacza pewność siebie w konkretnym modelu będącym dokładnym opisem natury w oparciu o to, co wiesz. Pomyśl o tym trochę jak o kursach bukmacherskich na konkretny wynik.

Nasz opis grawitacji wydaje się całkiem dobry, więc może być faworytem, ​​że jabłko spadnie z gałęzi na ziemię.

Ale mam mniej pewności, że elektrony są małymi pętlami wirującej i wirującej struny proponowanej przez teorię superstrun, i może to być od tysiąca do jednego, że dostarczy dokładnych opisów przyszłych zjawisk.

Nauka jest więc ciągłym dramatem na sali sądowej, w którym jury otrzymuje ciągły strumień dowodów. Ale nie ma jednego podejrzanego, a nowi podejrzani regularnie przyjeżdżają. W świetle rosnących dowodów, jury stale aktualizuje swoją opinię na temat tego, kto jest odpowiedzialny za dane.

Ale nigdy nie zostaje wydany żaden wyrok o absolutnej winie lub niewinności, ponieważ stale gromadzone są dowody, a przed sądem paraduje więcej podejrzanych. Jury może jedynie zdecydować, że jeden podejrzany jest bardziej winny niż inny.

Co dowiodła nauka?

W sensie matematycznym, pomimo wszystkich lat badań nad sposobem działania wszechświata, nauka niczego nie udowodniła.

 Zaznacz miejsce, w którym nic nie zostało udowodnione. Flickr / Rob, CC BY-NC-ND

Każdy model teoretyczny jest dobrym opisem otaczającego nas wszechświata, przynajmniej w pewnym zakresie skal, który jest przydatny.

Ale eksploracja nowych terytoriów ujawnia braki, które obniżają nasze przekonanie, czy dany opis nadal dokładnie reprezentuje nasze eksperymenty, podczas gdy nasza wiara w alternatywy może rosnąć.

Czy ostatecznie poznamy prawdę i utrzymamy w naszych rękach prawa, które naprawdę rządzą działaniem kosmosu?

Chociaż nasz stopień wiary w niektóre modele matematyczne może być coraz silniejszy, bez nieskończonej ilości testów, w jaki sposób możemy być pewni, że są rzeczywistością?

Myślę, że najlepiej zostawić ostatnie słowo jednemu z największych fizyków, Richard Feynman, na czym polega bycie naukowcem:

Mam przybliżone odpowiedzi i możliwe przekonania z różnymi stopniami pewności co do różnych rzeczy, ale nie jestem absolutnie niczego pewien.

KonwersacjeO autorze

Geraint Lewis, profesor astrofizyki, Uniwersytet w Sydney

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć

Joseph Romm
0190866101Podstawowy element tego, co będzie decydującym zagadnieniem naszych czasów, Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć® to przejrzysty przegląd nauki, konfliktów i implikacji naszej ocieplającej się planety. Joseph Romm, główny doradca naukowy National Geographic Lata życia niebezpiecznie serial i jeden z „100 ludzi, którzy zmieniają Amerykę” Rolling Stone'a ” Zmiana klimatu oferuje przyjazne dla użytkownika, rygorystyczne naukowo odpowiedzi na najtrudniejsze (i powszechnie upolitycznione) pytania dotyczące tego, co klimatolog Lonnie Thompson uznał za „jasne i aktualne zagrożenie dla cywilizacji”. Dostępne na Amazon

Zmiany klimatu: Nauka o globalnym ociepleniu i nasza przyszłość energetyczna Drugie wydanie

autor: Jason Smerdon
0231172834To drugie wydanie Zmiana klimatu jest dostępnym i kompleksowym przewodnikiem po nauce stojącej za globalnym ociepleniem. Znakomicie zilustrowany tekst jest skierowany do studentów na różnych poziomach. Edmond A. Mathez i Jason E. Smerdon przedstawiają obszerne, pouczające wprowadzenie do nauki, które leży u podstaw naszego zrozumienia systemu klimatycznego i wpływu działalności człowieka na ocieplenie naszej planety. Mathez i Smerdon opisują role atmosfery i oceanu baw się w naszym klimacie, przedstaw koncepcję bilansu promieniowania i wyjaśnij zmiany klimatu, które miały miejsce w przeszłości. Opisują również działania człowieka mające wpływ na klimat, takie jak emisje i wylesianie gazów cieplarnianych i aerozoli, a także skutki zjawisk naturalnych.  Dostępne na Amazon

Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny

autor: Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XNauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny wykorzystuje tekst i osiemnaście praktycznych zajęć wyjaśnianie i nauczanie nauki o globalnym ociepleniu i zmianach klimatu, o tym, jak ludzie są odpowiedzialni oraz o tym, co można zrobić, aby spowolnić lub zatrzymać tempo globalnego ocieplenia i zmian klimatu. Ta książka jest kompletnym, kompleksowym przewodnikiem po niezbędnym temacie środowiskowym. Tematy omówione w tej książce obejmują: w jaki sposób cząsteczki przenoszą energię ze słońca do ogrzania atmosfery, gazy cieplarniane, efekt cieplarniany, globalne ocieplenie, rewolucję przemysłową, reakcję spalania, pętle sprzężenia zwrotnego, związek między pogodą a klimatem, zmianę klimatu, pochłaniacze dwutlenku węgla, wymieranie, ślad węglowy, recykling i energia alternatywna. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

DOWÓD

Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Biały lód morski w niebieskiej wodzie z zachodzącym słońcem odbijającym się w wodzie
Zamarznięte obszary Ziemi kurczą się o 33 tys. mil kwadratowych rocznie
by Uniwersytet Texas A&M
Kriosfera Ziemi kurczy się o 33,000 87,000 mil kwadratowych (XNUMX XNUMX kilometrów kwadratowych) rocznie.
Turbiny wiatrowe
Kontrowersyjna amerykańska książka podsyca negację klimatu w Australii. Jego główne twierdzenie jest prawdziwe, ale nieistotne
by Ian Lowe, emerytowany profesor, School of Science, Griffith University
Moje serce zatonęło w zeszłym tygodniu, gdy konserwatywny australijski komentator Alan Jones bronił kontrowersyjnej książki o…
obraz
Gorąca lista klimatologów Reutersa jest geograficznie wypaczona: dlaczego to ma znaczenie
by Nina Hunter, badaczka podoktorancka, Uniwersytet KwaZulu-NatalNa
Gorąca lista Reuters „najlepszych światowych naukowców zajmujących się klimatem” wywołuje szum w społeczności zajmującej się zmianami klimatycznymi. Reuters…
Osoba trzyma w dłoni muszlę w niebieskiej wodzie
Starożytne muszle sugerują, że wysokie poziomy CO2 mogą powrócić
by Leslie Lee-Texas A&M
Wykorzystując dwie metody do analizy maleńkich organizmów znalezionych w rdzeniach osadów z głębokiego dna morskiego, naukowcy oszacowali…
obraz
Matt Canavan zasugerował, że zimno oznacza, że ​​globalne ocieplenie nie jest prawdziwe. Obalamy ten i 2 inne mity klimatyczne
by Nerilie Abram, profesor; ARC Future Fellow; Główny badacz Centrum Doskonałości ARC ds. Ekstremów Klimatycznych; Zastępca dyrektora Australijskiego Centrum Doskonałości w Antarktyce Nauki, Australian National University
Senator Matt Canavan wysłał wczoraj wiele gałek ocznych, gdy zamieścił na Twitterze zdjęcia śnieżnych scen w regionalnym Nowym Południu…
Strażnicy ekosystemu alarmują oceany
by Tim Radford
Ptaki morskie są znane jako strażnicy ekosystemu, ostrzegający przed utratą morza. Wraz ze spadkiem ich liczby, mogą również wystąpić bogactwa…
Dlaczego wydry morskie są wojownikami klimatu
Dlaczego wydry morskie są wojownikami klimatu
by Zaka Smitha
Oprócz tego, że jest jednym z najsłodszych zwierząt na świecie, wydry morskie pomagają zachować zdrowe, pochłaniające węgiel wodorosty…

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby'ego Tyrrella
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.