Büyük bilimsel keşif = rasyonellik + "beklenmedik şans"?
1895'in sonunda, fiziğin üzerindeki gökyüzünde sessizce büyük bir devrim mayalanmaktaydı. Çoğu fizikçi, fiziğin temel ilkelerinin keşfedildiğine inanırken, Roentgen kaza Zemin Hiç rapor edilmemiş bir tür radyasyon buldum. Röntgen !
1896'nın başlarında, matematik uzmanı Poincaré, Roentgen'in en son keşiflerini Fransız Bilimler Akademisi toplantısına getirdi ve katılımcılara röntgen resimlerini gösterdi. O sırada Henry Becquerel adlı bir fizikçi sordu: "Bu ışınlar nasıl üretilir?" Poincaré, "X ışınlarına, deşarj tüpünün cam duvarındaki bir katot ışın demeti çarptı. Parlak floresan noktaları vardır ve X-ışınlarına katot ışınlarının çarpması neden olur. "Poincaré'nin açıklamasını duyan Becquerel, yanlışlıkla X-ışınlarının sebebinin floresan olduğunu düşündü. Floresan maddenin doğal bir X-ışını kaynağı olabileceği tahmin edilmektedir. .
Toplantıdan sonra Becquerel hemen bir dizi başarısız deneye başladı. Sonunda, ustaca kader düzenlemesi altında, laboratuarının rafında uranyum içeren bir bileşik olan en sevdiği fosforlu malzemeyi seçti. Hemen aşağıdaki deneyleri yaptı:
"Alt plakayı örten siyah kağıt torbanın üzerine bir parça fosforesan malzeme koyun ve birkaç saat güneş ışığına maruz bırakın; geliştirdikten sonra, fosforlu malzemenin koyu dış çizgisinin alt plakada göründüğünü görebilirsiniz ... Torbaların arasına bir bozuk para koyun ve bozuk paranın görüntüsünü negatif üzerinde görebilirsiniz. Fosfor, siyah kağıt torbadan geçen radyasyon yayar. "
Becquerel, yayılan radyasyonun yalnızca siyah kağıda değil, bazı metallere de nüfuz edebileceğini keşfetti, bu yüzden yanlışlıkla yaptığı spekülasyonun kanıtlandığına inandı: X ışınları, fosforlu malzemeler üzerinde güneş ışığı parladığında da üretilir. Kısa süre sonra deneyi tekrarlamak üzereyken, Paris'teki belirsiz hava ile karşılaştı ve deneyin sorunsuz ilerlemesini engelledi. Bu nedenle alt tabak kasetini ve malzemelerini karanlık çekmeceye koymaya karar verdi. Birkaç karanlık günden sonra Kasetteki alt plakayı geliştirmeye karar verdi , Ancak geliştirilen alt plakanın, güneşe maruz kalan uranyum bileşiğiyle aynı, çok karanlık olduğunu görünce şaşırdı!
Hepimiz sonraki hikayeyi biliyoruz, Becquerel Doğal radyoaktivite , Nükleer fiziğin temelini attı. 1903'te Becquerel bunun için Nobel Ödülü'nü kazandı. Bu grafikleri gözden geçirdiğimizde merak etmemiz gerekiyor:
-
Ya Becquerel'in seçtiği fosforlu malzeme uranyum içermiyorsa?
-
Ya Becquerel karanlık çekmecede alt plakayı geliştirmediyse?
-
O sırada Paris güneş ışığına maruz kalsaydı, Becquerel deneyi sorunsuz bir şekilde tekrarlayabilir miydi?
Bu seri için değilse Tesadüfi rastgele olay , O halde Becquerel hala radyoaktiviteyi keşfedecek mi? Radyoaktivitenin keşfi bilimdir " Yanlışlıkla bulundu (Serendipity) "en klasik örneklerden biri, ama kesinlikle tek örnek değil.
"Serendipity" terimi ilk olarak 1754 yılında Horace Walpole tarafından önerildi. O sırada "Serendip'in Üç Prensi" (Serendip'in Üç Prensi) adlı bir hikaye onu cezbetti. Bu hikaye, yolculukları sırasında beklentilerini aşan beklenmedik keşiflerle her zaman karşılaşan üç prensi anlatıyor. Böylece Walpole "tesadüf" ü yarattı Yanlışlıkla bulundu , Şu şekilde de anlaşılabilir: Beklenmedik şans veya Mutlu kaza .
En temsili başka bir örnek de Alexander Fleming tarafından penisilinin keşfidir. Bu, tıbbi keşifteki en ünlü hikayelerden biridir, sadece keşfinin dramatik süreci nedeniyle değil, aynı zamanda hala en önemli ilaçlardan biri olduğu için. Görünüşü, tüm insanlık için büyük önem taşıyan antibiyotikler üzerine bir dizi çalışmayı tetikledi.
Penicillium. | Resim kaynağı: Corbis
Fleming, 1928'de grip üzerine çalışırken bakteriyel petri kabına bir miktar küfün yerleştiğini fark etti ve sorunu keşfettiğinde tahrip olmuş petri kabını atmadı, ancak daha dikkatli olmaya karar verdi. Bu kalıpları inceleyin. Fleming'in bunu yapması geçmişte benzer bir emsal ile ilgili olabilir: 1922'de yanlışlıkla gözyaşlarını bir bakteri örneğine döktü ve gözyaşlarının düştüğü bölgede hiçbir bakteri üremediğini gördü. Bu beklenmedik keşif merakını doruğa çıkardı ve bir dizi testten sonra, gözyaşlarının bakterilerin büyümesini engelleyen antibiyotik benzeri bir enzim içerdiği sonucuna vardı.
Geçen seferki sürprizle, Fleming grip üzerine çalışmak için küfle kirlenmiş bir bakteri petri kabı tekrar bulduğunda, doğal olarak daha fazla çalışmak istedi. Bu sefer küfün yakınındaki bölgedeki tüm bakterilerin öldürüldüğünü gördü, bu yüzden küfün petri kabındaki Staphylococcus için öldürücü olduğunu tahmin etti. Fleming kalıbı ayırdı ve sonunda onu Penicillium olarak sınıflandırdı. Daha birçok testten sonra Fleming, enfeksiyona neden olan birçok bakteriyi etkili bir şekilde öldürebilecek toksik olmayan bir antibiyotik bulduğunu fark etti. Ve bu keşif, başından bu yana sayısız hayat kurtardı ve bunun için 1945'te Nobel Ödülü'nü kazandı.
Tablodaki Nobel Ödülü'nü kazanan bilimsel keşifler, beklenmedik şans unsurları içerir ve bunların sadece bir kısmı burada listelenmiştir. Şansın getirdiği diğer bilimsel keşifler ve buluşlar arasında sukraloz, mikrodalga fırınlar, yapışkan notlar, lizozim, RNA interferansı, sentetik organik boyalar, cisplatin, DNA ve benzeri yer alır.
Bu örnekler bize bilimin gelişmesinde şansın rolünün bazen tahmin edilenden daha önemli olduğunu söylüyor. Bilimsel keşiflerden bahsederken, şanstan bahsetmek tuhaftır.Çoğu insan şansın önemini kabul etme konusunda isteksizdir ve bilimsel başarıları sıkı çalışmaya ve yeteneğe atfetmeye daha meyillidir. İki ekstrem örnek vermek gerekirse, büyük mucit Edison, bir elektrik ampulü için doğru filamenti bulmadan önce yüzlerce olası malzemeyi denedi; şimdi ilaç şirketleri de yüzlerce farklı maddeyi sistematik olarak eliyor. Yeni ilaçlar. Bu "Edison tarzı halı araştırması" ndan bilimsel buluşlar ortaya çıktığında, şans unsuru gerçekten sebattan daha iyi değildir.
Kant'ın yaşadığı çağda, bilimsel keşiflerin patlamasını deneyimleyecek zamanı olmamıştı (bunların çoğu tesadüfi olaylardan kaynaklanıyordu). Ona göre bilim, tamamen rasyonel ve metodolojik bir disiplindir ve bilimin içerdiği şey, kesin hipotezleri formüle etmeyi ve bunları deneyler yoluyla doğrulamayı içerir. Bilim adamları deneycilikle yönetilmemelidir, beklenmedik gözlemleri kabul edemezler ve masum öğrenciler olarak doğaya bırakılamazlar. Ama Kant'ın bu görüşü bilim için makul bir açıklama mı? Seylan'ın üç prensinin öyküsünde anlatılan öykü gibi olması mümkün mü: Beklenmedik mucizelerin meydana geldiğini kabul etmeye hazırlıklı olmalıyız? ?
Bilimsel keşfe şans ve fırsat ne kadar katkıda bulunur? Nasıl göründüğünü belirleyebilirsek, etkisi daha kolay ölçülebilir. Bir piyango bileti satın almak gibi mi, herkesin kazanma ihtimali var mı yoksa ünlü mikrobiyolog Pasteur'ün dediği gibi mi? " fırsat Sadece hazırlıklı olanları tercih edin "Ne?
Bazı bilim adamları, "tesadüfi keşifler" gibi hikayelerin büyüleyici ve ilham verici olmasına rağmen, geçmiş bilimsel literatürün kaba bir istatistikini yaparsak, rastgele olayların neden olduğu tesadüfi keşiflerin% 1'den daha azını açıklayacağına inanıyoruz (tabii ki, bu Soruşturmanın düzgün bir şekilde yapılması neredeyse imkansızdır). Bununla birlikte, bazı bilim adamları tesadüfi şansın öneminin düşündüğümüzden çok daha önemli olduğuna inanıyor, ancak küçümseniyor. Nobel Ödülü sahibi Richard J. Roberts, "Nobel Ödüllerini Kazanmak İçin On Yasa" nın ilk makalesinde şöyle yazdı: "Araştırma kariyeriniz başarılı olursa, mutlu hayatınız birçok şey yaratacaktır. Bilimsel keşif Şanslıysanız, harika bir keşif alacaksınız. Bu keşif size bir veya iki ödül bile kazandırabilir. Ancak yalnızca çok şanslıysanız Nobel Ödülü'nü kazanma şansınız olabilir. Anlaşılması zor. "
Öğrenci, profesör veya politikacı olsun, herkes için Nobel Ödülü'nü veya diğer onurları kazanmak için bir şeyler yapmak isteyebileceğinizi anlamanız gerekir, ancak aslında bunların hepsi beklenmedik şansa bağlıdır.
Richard J. Roberts
Aslında, bilimdeki birçok keşif hem ilginç hem de anlamlıdır, ancak tesadüfen bir keşif bunun ötesine geçebilir. Bilim adamlarının gerçeğin en uygun şekilde açığa çıkardığı kısmına kadar doğa tarafından derinden gizlenmiş, devrim niteliğinde ve çok değerli büyük keşifler getirebilir.
Fikir ayrılığının nedenlerinden biri, fırsat kavramının tanımlanmasının gerçekten zor olmasıdır. Sonuçta, son tahlilde, bir kişinin hayatı sürekli çatallı bir yola doğru ilerliyor ve her seçim, bazı tesadüfi olaylarla değiştirilebilir, bu da tüm eğilimi değiştirebilir: Okulda tanıştığınız ve size çok ilham veren bir bilim olabilir. Öğretmen, size kazara sizin için yararlı olabilecek bilgileri, iyi sonuçları olması muhtemel olmayan bir deney, vb. Sağlayan bir meslektaşınız olabilir. Bütün bunlar fırsatla ilgilidir. Elbette, fırsat veya şanstan çok fazla yararlanırsanız, umut her zaman kader tanrısı lehine olursa ve bilimsel araştırmalardaki eylemsizliğinizi kötü şansa bağlarsanız, o zaman şansın önemini inkar etmek akıllıca bir seçimdir.
Çoğu bilim adamı, Kant'ın rasyonel düşüncesine sahip olmamız gerektiğine inanıyor, ancak aynı zamanda tesadüfi şansın önemine de daha fazla dikkat etmeliyiz. (Ünlü bir örnek, Marie Curienin kızı ve damadının deneyin sonuçlarını yanlış anlaması, onları atom çekirdeğinin keşfinden farklı kılmasıdır. nötron Eksik. Sadece bu da değil, bazı bilim adamları bizi beklenmedik şanslar beklemeye bile teşvik ediyor.
MIT'de nörobilimci olan Ed Boyden, özellikle öğrencileri beklenmedik keşifler yapmaya teşvik ediyor ve farklı öğrenci gruplarından belirli bir bilim alanına nasıl öncülük edeceklerini sistematik olarak düşünmelerini istiyor. Boyden, kendi bilimsel şansını yaratmanın ilk önerisinin, önce tüm uygulanabilir fikirleri listelemek, ardından tüm uygulanabilir fikirleri daha fazla seçeneğe ayırmak ve süreci sürekli olarak tekrarlamak olduğuna inanıyor. Tam bir düşünce ağacını tasvir etmek gibidir, her dal olası bir yolu temsil eder. Her yol küçük dallara bölünebilir ve her dalın sonu "beklenmedik şansın" görünebileceği yerdir.
Boyden'ın ikinci önerisi, araştırmanın kapsamını genişletmek. Kendi araştırma grubu mühendisler, fizikçiler, sinirbilimciler, kimyagerler, matematikçiler vb. İçerir ve bu çeşitlilik, kavramlar arasındaki beklenmedik bağlantıları keşfetme olasılığını artırır.
Tesadüfi keşfi teşvik etmenin daha tartışmalı bir başka yolu da, en zeki ve en yaratıcı insanlardan bazılarını bir araya getirmek ve onlara yeni bilimsel alanlar yaratmak için sınırsız mali destek vermektir. Bell Labs bir zamanlar efsanevi bir araştırma merkeziydi ve bu durum hala bir ölçüde Google gibi şirketlerde yaşanıyor. 1980'lerin başlarında, petrol devi BP, en iyi bilim adamlarını bulmak ve ardından onlara büyük miktarda araştırma fonu sağlamak amacıyla bir mavi gökyüzü araştırma projesini finanse etti. University College London'da jeolog olan Don Braben, bu planın uygulayıcısıydı: "BP'de 13 yıllık özgürlüğün tadını çıkardım. O sırada 10.000 adayımız vardı ve sonunda 37 kişiyi bıraktım. 14 tanesi kendi alanlarında büyük atılımlar yaptı. "
Akıl ve beklenmedik şans, parçacıklar ve dalgalar gibi iç içe geçmiş durumda. Tıpkı bazı insanların dünyayı dolaşıp başarılı olmayı planlaması ve bazılarının Çin'e gitmek, ancak kazara Amerika kıtasına inmek istemesi gibi. Esasen, beklenmedik bir şansın olup olmayacağı artık kendi kendini gerçekleştiren bir kehanete benziyor: Şansa inanmıyorsanız, onunla karşılaşmanız neredeyse imkansızdır; ancak zaten yetenekleriniz ve fikirleriniz varsa, belki biraz daha fazla şans işleri tersine çevirebilir.
Yeni çalışması "Başarı ve Şans" da Robert Frank, görünüşte küçük rastgele olayların bizi nasıl etkilediğini ve çoğu insanın hayal gücünün çok ötesinde bir etkiye sahip olduğunu ayrıntılı olarak tartıştı. Aynı şey bilimsel keşifler için de geçerlidir Şansı doğru bir şekilde görebilir ve şansın nasıl biriktiğini, büyüdüğünü ve şiddetli rekabetteki önemini anlayabilirsek, fırsatlar geldiğinde rasyonel analiz büyük bilimsel keşifler üretebilir. | Resim kaynağı: Zhanlu Kültürü
