Кризис в космологии: когда ученые выдают желаемое за действительное

8 460 просмотров
Об авторе

Лошадиная голова

Наука стремительно развивается. Мы боремся с болезнями, углубляемся дальше в космос и открываем растущий зоопарк субатомных частиц. Но космология — которая пытается понять эволюцию целой Вселенной, используя теории, которые прекрасно работают для описания других систем, — зашла в тупик в поиске ответов на важнейшие вопросы. Мы до сих пор понятия не имеем, из чего состоит подавляющая часть Вселенной. Мы не можем понять, как Большой Взрыв мог мгновенно вырасти из ничего или откуда взялась энергия для «инфляции», короткого периода быстрого роста юной Вселенной. Но несмотря на эти пробелы в знаниях, именно человеческая природа — наша склонность подгонять данные под наши убеждения — остается большой угрозой для современной космологии.

Проблемы космологов

В нашей картине космоса преобладает два компонента: темная материя и темная энергия. Они составляют 95% энергетического содержания Вселенной, но мы так и не узнали, чем они являются. Эта проблема космологии справедливо оценивается одной из самых важных проблем физики — объяснения природы темной энергии варьируются от предложений отказаться от теории относительности Эйнштейна и добавить новое фундаментальное поле природы до существования параллельных вселенных, эффекты которых мы можем наблюдать.

Увы, но не проблема темной энергии грозит подорвать космологические эксперименты. Люди стремятся бессознательно интерпретировать информацию таким образом, что приходят к набору данных, подтверждающих их нынешние убеждения. Для космологов, такая бессознательная (или сознательная) подстройка результатов приводит к подтверждению того, что они допускали ранее. Но это особенно губительно для космологии, так как, в отличие от лабораторных экспериментов, мы не можем проводить множество повторяющихся экспериментов для изучения статистических аномалий — у нас всего одна вселенная.

Исследование всей опубликованной литературы по космологии между 1996 и 2008 годом показало, что статистика результатов была слишком хорошей, чтобы быть правдой. Статистический разброс результатов не согласовался с тем, что можно было ожидать математически, что означает согласие космологов между собой. Либо результаты как-то подстраивались, чтобы отражать статус-кво, либо выбирались лишь те документы, которые соотносились со статусом-кво принимающих журналов.

К сожалению, по мере повышения качества экспериментов, этой проблемы будет все сложнее избежать. Большинство космологов в ответ на вопрос, что такое темная энергия, ответят, что это, вероятнее всего, энергия вакуума. Спросите космологов, считают ли они теорию Эйнштейна верной на космических масштабах, и они скажут, мол, да, верная. Как после этого убедить широкое научное сообщество (и человечество), что любая космологическая находка не будет просто результатом выдавания желаемого за действительное?

Решение проблем

Есть три способа решить эту проблему, которые одинаково эффективны. Во-первых, это создание наборов данных, содержащих ложный сигнал, чтобы ученые, проводящие космологический анализ, могли выявить этот сигнал и повысить уровень доверия к собственной работе.

Слепой анализ и контрольный забор успешно используются в биологии. Проблема космологии в том, что у нас нет контрольной группы, контрольной вселенной, только одна, поэтому любые слепые данные придется подделывать или рандомизировать. Слепой анализ уже начали использовать в космологии, но это еще не конец истории.

В дополнение к слепому анализу есть еще два подхода, которые практикуются меньше, но остаются важными. Первый — инженерный подход к дизайну эксперимента. При таком подходе каждый крошечный аспект эксперимента имеет ряд требований или критериев, а также независимых от результата тестов, которые должен пройти перед включением. Идея в том, что если каждый подраздел анализа пройдет эти тесты, в общем получатся объективные результаты. Второй подход — прозрачность, публикация данных и кодов в открытом месте, чтобы любой мог скачать и проверить их на отсутствие скрыто подстроенных параметров и изворотливых данных.

Три таких подхода — ослепление, инженерные системы и прозрачность — позволят следующему поколению космологических экспериментов стать достаточно убедительными для людей в том, что космологи не выдают желаемое за действительное. Без этого, глядя в небеса, мы рискуем, что самой интересной находкой окажемся мы сами.

Кризис в космологии: когда ученые выдают желаемое за действительное

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

28 комментариев

  1. Castaneda

    Хоть и не в тему, но напишу. По сути темная энергия(материя) проявляет себя своими гравитационными эффектами, а с учетом того, что представления о гравитации весьма туманны, то можно сказать, что этой тёмной материей просто заполняют белые пятна и не факт, что она вообще существует, просто слишком мало сведений по сути изначального вопроса. Ближе к теме. А что собственно за проблема с гравитацией? Ещё ньютон вывел основные постулаты, вся проблема в том, что ученые "ищут" мифический гравитон, представляя его какой-то отдельной частицей...ну или волной. А почему бы не предположить, что гравитон, это любая частица, ну т.е. любая частица обладает определённым гравитационным потенциалом и чем естественно больше, тем...дальше Ньютон в помощь. Ну ведь не приходит же в голову ученым искать , а что делает электрон "отрицательно" заряженной частицей? Было просто принято на веру, что это так и на том и порешили. Ну а теперь помимо заряда отрицательного, добавим электрону гравитационный потенциал, скажем равный единице и дальше ,исходя из данной константы, присвоить потенциалы остальным частицам и всё, начинаем измерения, потенциал гравитационный 1, заряд отрицательный, значит от другого электрона он отталкивается с силой F1 и притягивается с силой F2. Там глядишь и понятны станут ускорения в разбеге галактик и гравитационные эффекты "пустого" космоса. Ведь по сути принять гравитационную постоянную электрона, это тоже самое, что принять, что его заряд равен -1, т.е. это вопросы "веры" от которых можно начинать строить дальнейшие измерения.

    • VZH

      Както уж очень просто у вас все выходит... Уж сколько копий сломали пытаясь объяснить все простыми вещами, весь 20 век спорили и теория относительности не от хорошей жизни появилась. Да и темная материя ньютоновским подходом уж точно не объяснится.

    • Earl

      Почитай труды по квантовой механике для начала, раз уж про частицы начал рассуждать.

      • Castaneda

        Ух ты) Может объясняется что есть гравитация)? Или почему у электрона отрицательный заряд и он неделим)? Это лишь ещё одно гигантское нагромождение теорий ничего не объясняющее.

        • SpectreForce

          Гравитация - искривление пространства-времени, электрон - отрицательный потому, что протон - положительный (что за тупой вопрос... :facepalm:); не делим потому, что не делится.

    • SpectreForce

      Учи матчасть

  2. storm X

    а чем отличается астрология от космологии?

    • dianotschka

      Астрология - псевдонаука, пытающаяся предсказать события в жизни людей по звёздам, гаданиям по картам и т.д. Космология - наука, то же, что и астрофизика (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. Mimivirussss

    Вопрос немного не по теме. Допустим человек занимается исследованием древних ИНОПЛАНЕТНЫХ цивилизаций. Он будет называться археологом, космологом, космическим археологом или как вобще ?

  4. RazielN

    Такая проблема весит над всей теоретической наукой с начала ее существования. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. Andreus

    У Георгия Антоновича Гамова (20 февраля (4 марта) 1904 — 19 августа 1968) эта идея, теория Большого Взрыва, появилась в конце 20-ых годов двадцатого столетия. Суть открытия — исходя из понятий времени жизни, периода полураспада, появившихся субстанций в умах в начале двадцатого столетия, элементарных частиц и изотопов — витала в воздухе и в умах интеллектуалов научной среды, более всего европейской части земного шарика. Георгий Гамов решил их выстроить в хронологический ряд, искусственно установил якобы порядок их возникновения в природе. Естественно, это научное влияние в 1925 году Александра Александровича Фридмана (4 (16) июня 1888 — 16 сентября 1925), как научного руководителя, в студенческие годы Георгия Гамова, а работа его появилась в 1948 году о горячей Вселенной.

    Впервые термин «Большой взрыв» — «Большой хлопок» применил Фред Хойл(англ. Sir Fred Hoyle; 24 июня 1915 — 20 августа 2001), уничижительный от него термин стал для всех руководством с лёгкой руки его. В 1950-м году в суматошной обстановке последней радиопередачи в Кембридже, у ведущего и автора цикла субботних радиопередач по Третей программе Би-би-си Фреда Хойла, буквально на лету, «родился глумливый термин „big bang“, или „большой взрыв“. В намерение ученого ни в коем случае не входило одобрение этой теоретической концепции. Совсем даже напротив — под этим несерьезным именем Хойл намеревался ее похоронить. По иронии судьбы, в науке, проявляющейся ничуть не реже, чем в обычной жизни, именно этому насмешливому названию и было суждено прижиться в истории, навсегда обозначив космогоническую теорию, постепенно ставшую доминирующей и общепризнанной.»

    • nergaveechka

      big bang, he shot me down
      big bang, I hit the ground
      big bang, that awful sound
      big bang, my singularity shot me down...

  6. 9048966789

    Илья сделайте статью о frog design mask!

  7. 9048966789

    Virtual Reality

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.