La scienza può dimostrare qualcosa?

Cosa significa dimostrare una teoria scientifica? Qual è il ruolo della matematica nella scienza? Come si definisce il metodo scientifico? Dai un'occhiata al modo fondamentale in cui le persone guardano alla scienza, che cosa significa prova e se un'ipotesi può essere dimostrata o non dimostrabile.

La storia inizia con una e-mail che sembra criticare il mio supporto a teoria del Big Bang che, dopo tutto, non è dimostrabile. L'autore dell'e-mail ha indicato che pensava che ciò fosse legato al fatto che nel mio Introduzione al metodo scientifico articolo, ho la seguente riga:

Analizza i dati - utilizzare un'analisi matematica adeguata per vedere se i risultati dell'esperimento supportano o confutano l'ipotesi.

Implicava che porre l'accento sull'analisi matematica fosse fuorviante. Ha affermato che la matematica è stata seguita più tardi, dai teorici ritenevano che la scienza potesse essere meglio spiegata usando equazioni e costanti assegnate arbitrariamente. Secondo lo scrittore, la matematica può essere manipolata per ottenere i risultati desiderati, sulla base dei preconcetti dello scienziato, come quello che Einstein ha fatto con il

Ci sono molti punti importanti in questa spiegazione, e molti di quelli che ritengo siano di gran lunga importanti. Consideriamoli punto per punto nei prossimi giorni.

La teoria del big bang è assolutamente non dimostrabile. In effetti, tutte le teorie scientifiche non sono dimostrabili, ma il big bang ne soffre un po 'di più rispetto alla maggior parte.

Quando dico che tutte le teorie scientifiche non sono provabili, mi riferisco alle idee del famoso filosofo scientifico Karl Popper, che è ben noto per aver discusso l'idea che un'idea scientifica debba essere falsificabile. In altre parole, ci deve essere un modo (in linea di principio, se non nella pratica reale) che si potrebbe avere un risultato che contraddice un'idea scientifica.

Qualsiasi idea che può essere costantemente spostata in modo che qualsiasi tipo di prova possa adattarsi ad essa non è, secondo la definizione di Popper, un'idea scientifica. (Ecco perché il concetto di Dio, ad esempio, non è scientifico. Coloro che credono in Dio usano praticamente tutto per sostenere la loro affermazione e non possono fornire prove - almeno a meno di morire e scoprire che non è successo nulla, che purtroppo produce poco in termini di dati empirici in questo mondo - che potrebbe, anche in teoria, confutare il loro Richiesta.)

Una conseguenza del lavoro di Popper sulla falsificabilità è la comprensione del fatto che non si è mai veramente dimostrati una teoria. Quello che fanno gli scienziati è invece venire con le implicazioni della teoria, formulare ipotesi basate su quelle implicazioni, quindi prova a dimostrare che l'ipotesi specifica è vera o falsa attraverso l'esperimento o l'attenta osservazione. Se l'esperimento o l'osservazione corrispondono alla previsione dell'ipotesi, lo scienziato ha ottenuto il supporto per l'ipotesi (e quindi la teoria di base), ma non l'ha provata. È sempre possibile che ci sia un'altra spiegazione per il risultato.

Tuttavia, se la previsione è dimostrata falsa, la teoria potrebbe presentare gravi difetti. Non necessariamente, ovviamente, perché ci sono tre fasi potenziali che potrebbero contenere il difetto:

• il set-up sperimentale
• il ragionamento che ha portato a le ipotesi
• la stessa teoria sottostante

Le prove che contraddicono la previsione possono essere solo il risultato di un errore nell'esecuzione dell'esperimento, oppure potrebbero esserlo significa che la teoria è solida, ma il modo in cui lo scienziato (o anche gli scienziati in generale) l'ha interpretata ne ha alcuni difetti. E, naturalmente, è possibile che la teoria di base sia semplicemente sbagliata.

Consentitemi quindi di affermare categoricamente che la teoria del Big Bang non è assolutamente dimostrabile... ma è in linea di massima coerente con tutto ciò che sappiamo dell'universo. Ci sono ancora molti misteri, ma pochissimi scienziati credono che riceveranno risposta senza alcuna variazione del big bang in un lontano passato.

A cura di Anne Marie Helmenstine, Ph. D.