g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Büyük patlama, karanlık madde vb. Astronomlar tarafından aldatılmış mı?

Richard Feynman bir keresinde bilimsel süreç hakkında konuşmuştu: "İlk prensip, kendinizi asla kandırmamalısınız ve kandırılması en kolay kişi sizsiniz." İster cehaletten, ister kendinizi korumak olsun. Bilim adamları iş yerinde, iklim değişikliğinden kozmolojiye ne olursa olsun, genellikle şüphecilerdir, eleştirilerle doludurlar. Bu tür bir eleştiriyi temelsiz olarak çürütmek kolaydır, ancak ilginç bir soruyu gündeme getirir: kendimizi aldatmadığımızı nasıl söyleyebiliriz?

Görüntü kaynağı: NASA / ESA / ABD Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü; büyük galaksi kümesi Abell 2744'ün galaksisi ve arka plandaki galaksi üzerindeki yerçekimi etkisi, Einstein'ın genel görelilik teorisiyle tutarlıdır.

Bilimsel topluluktaki genel görüş, deneylerin tekrarlanabilir ve yanlışlanabilir olmasıdır. Bilimsel bir modeliniz varsa, model net tahminlerde bulunmalı ve bu tahminler modelinizi doğrulayacak veya çürütecek şekilde test edilmelidir. Eleştirmenler bazen bunun, laboratuvar ortamında yapılabilecek tek gerçek bilimin bilim olduğu anlamına geldiğini düşünürler, ancak bu, hikayenin yalnızca bir kısmıdır. Kozmoloji gibi gözlemsel bilimler de bu teste tabidir, çünkü yeni gözlemsel kanıtlar mevcut teorilerimizi çürütebilir. Örneğin, bin beyaz kuğu gözlemlersem, tüm kuğuların beyaz olduğunu varsayabilirim. Ama siyah bir kuğu gözlemlemek düşüncelerimi alaşağı edebilir. Bu nedenle, bilimsel teori asla mutlak değildir, ancak daha sonra ortaya çıkan herhangi bir kanıta bağlı olarak her zaman geçicidir.

Resim izniyle: Sergio Valle Duarte.

Yukarıdaki görüş teknik olarak doğru olsa da, köklü bir bilimsel teoriyi "geçici" olarak adlandırmak biraz yanıltıcıdır. Örneğin, Newtonun evrensel çekim teorisinin yerini Einsteinın genel görelilik teorisine bırakması birkaç yüzyıl sürdü. Şimdi Newton çekiminin yanlış olabileceğini söyleyebilsek de, her zamanki kadar etkilidir. Artık evrensel kütleçekim teorisinin kütlenin kütleçekimsel etkileşimini tanımlayan yaklaşık bir model olduğunu biliyoruz ve o kadar iyi bir yaklaşım ki bugün onu yörünge yörüngelerinin hesaplanması gibi şeyler için hala kullanıyoruz. Einstein'ın teorisi ancak gözlem kapsamını Newton'un geçerli (çok geniş) durumlarına genişlettiğimizde gerekli hale gelir.

Bilimsel teorileri desteklemek için kanıt topladığımızda, doğru olan yeni kanıt için küçük uyarıyı güvenle kabul edebiliriz. Başka bir deyişle, titiz testler kapsamında teori "doğru" olarak kabul edilebilir, ancak yeni teorem beklenmedik kanıtlar bulabilir ve bu da onun gelişmesine yol açabilir. Bilimsel teorilerimiz doğası gereği deneyseldir, bu yüzden onların doğruluğuna güvenemeyiz. Durum böyle olmasa da, bu mantıklı bir pozisyon gibi görünüyor ve bu da sağlam bir teoriye meydan okuyor. Deneysel sonuçlarımızın "gerçek" sonuçlar olduğundan asla emin olamayacağımız için, istenen yanıtı basitçe pekiştirmeyeceğimizden nasıl emin olabiliriz?

Zaman içinde önerilen ışık hızı. Fischerhof'tan (1986) uyarlanmıştır.

Fizik derslerine giriş derslerinde bu tür pek çok fikir vardır. Öğrencileri yerçekimi ivmesi veya lazer dalga boyu gibi bazı deneysel değerleri ölçmeye atayın. Acemi deneyciler olarak, bazen bazı temel hatalar yaparlar ve "kabul edilebilir" değerlerle tutarsız sonuçlar alırlar. Bu olduğunda, geri dönecek ve çalışmayı hatalara karşı kontrol edeceklerdir. Ancak, onları düzelten veya farkı önemsiz kılan bir şekilde hatalar yaparsa, çalışmalarını iki kez kontrol etme eğiliminde değildirler. Sonuçları beklenen değere yakın olduğu için doğru olanı yapmaları gerektiğini düşünürler. Bu doğrulama önyargısı hepimiz için ortaktır ve en deneyimli araştırmacıların bile başına gelebilir. Tarihsel olarak, bu, elektronik yük veya ışık hızı gibi şeylerle görülmüştür.Bu yerlerdeki ilk deneysel sonuçlar biraz sapmıştır ve sonraki değerler, mevcut değerlerden daha önceki sonuçlarla genellikle daha uyumludur.

Evrenin zaman çizelgesi. Görüntü izniyle: NASA / Wilkinson Microwave Anisotropy Probe Scientific Group, Ryan Caldari tarafından değiştirildi.

Şu anda kozmolojide gözlemlere çok iyi uyan bir modelimiz var. Yunan harfleri Lambda () ve soğuk karanlık madde (CDM) ile temsil edilen karanlık enerji içerdiğinden CDM modeli olarak adlandırılır. Modelde yapılan pek çok iyileştirme, modeldeki evrenin yaşı, Hubble parametreleri ve karanlık madde yoğunluğu gibi belirli parametrelerin daha iyi ölçümlerini içerir. CDM modeli gerçekten de evrenin doğru bir tanımıysa, bu parametrelerin tarafsız ölçümü istatistiksel bir modeli takip etmelidir. Bu parametrelerin tarihsel değerlerini inceleyerek, ölçülen değerlerin taraflı olup olmadığını belirleyebiliriz.

Resim kaynağı Wikipedia.

Nasıl çalıştığını görmek için, karatahtanın uzunluğunu ölçen bir düzine öğrenciyi hayal edin. İstatistiksel olarak konuşursak, bazı öğrenciler gerçek değerden daha büyük veya daha küçük bir ölçüm değeri elde etmelidir. Normal dağılıma göre gerçek değer 183 cm ve standart sapma 1 cm ise yaklaşık 8 öğrencinin 182-184 cm arasında sonuç almasını bekleyebilirsiniz. Ancak, tüm öğrencilerin bu aralıkta olduğunu varsayın. Ardından, sonuçların taraflı olduğundan şüphelenebilirsiniz. Örneğin, öğrenciler karatahtanın genişliğinin 182,88 cm olduğunu düşünebilir, bu nedenle ölçüm yaparken 183 cm olmasını beklerler. Paradoksal olarak, deney sonuçları çok iyiyse, deneyde potansiyel bir önyargı olduğundan şüphelenmenize neden olur.

Kozmolojide çeşitli parametreler iyi bilinmektedir. Bu nedenle, bir grup araştırmacı yeni bir deney yaptığında, kabul edilebilir sonuçların ne olduğunu zaten biliyorlar. Sonuç önceki sonuçtan etkileniyor mu? Üç Aylık Fizik İncelemesinin çalışmalarından biri bu konuyu ele almaktır. 12 farklı kozmolojik parametrenin 637 ölçümünü gözlemlediler ve sonuçların istatistiksel olarak nasıl dağıldığını incelediler. Bu parametrelerin "gerçek" değerleri bilinmediğinden, yazar WMAP 7 sonuçlarını "doğru" değerler olarak kabul eder. Sonuçların dağılımının olması gerekenden daha doğru olduğunu buldular. Bu büyük bir etki değildir, bu nedenle beklenen sapmadan kaynaklanıyor olabilir, ancak aynı zamanda beklenen etkiden çok farklıdır, bu da deneyin belirsizliğinin fazla tahmin edildiği anlamına gelebilir. Bu aynı zamanda, Planck verileri 2013'te girildiğinde, parametrelerin "ofsetinin" çoğu kozmologun ölçümlerinin kapsamının bir dereceye kadar ötesinde olduğu anlamına geliyor.

Resim kaynağı: Planck Joint Organization (2013). Bu makalenin yazarının notu.

Bu, mevcut kozmolojik modelimizin yanlış olduğu anlamına gelmez, ancak kozmolojik parametrelerin doğruluğuna olan güven düzeyi konusunda dikkatli olmamız gerektiği anlamına gelir. Neyse ki, bu anormalliğin kör analiz veya daha açık verilerin kullanılmasını teşvik etme gibi belirli bir önyargıdan kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirlemenin birçok yolu vardır, diğer takımlar ise kendi yöntemlerini ve aynı orijinal verileri yeniden analiz için kullanabilir. . Bu yeni çalışma gösteriyor ki, kozmologlar kendilerini kandırmasalar da, meşgul oldukları verilerde, yöntemlerde ve analizlerde iyileştirme ve mükemmellik için hala yer var.