Η επιστημονική μέθοδος


Πρόσφατα συζητούσα με φίλο που πιστεύει πως οι αεροψεκασμοί είναι πραγματικότητα και, για άλλη μια φορά, κατέληξα να του ζητώ επιστημονικές αποδείξεις πως αυτά που ισχυρίζεται συμβαίνουν. Μου υποσχέθηκε πως σύντομα θα είχε και “σύντομα, έχετε υπομονή ,το ξεβράκωμα είναι πολύ κοντά”, όπως το έθεσε.

Αν και δεν έχω ποτέ πρόβλημα με ένα καλό ξεβράκωμα μιας και δεν ξέρεις ποιός θα το απολαύσει περισσότερο, υποπτεύομαι πως, όπως η συντριπτική πλειοψηφία, έτσι και ο φίλος έχει μια πολύ αόριστη ιδέα για το τί σημαίνει “επιστημονικές αποδείξεις”, και γιατί να ξέρει άλλωστε. Είναι λογικό, αν δεν είσαι επιστήμονας, να μην έχει τύχει  να δουλέψεις με τέτοια μέθοδο. Μάλιστα, δεν θα δίσταζα να στοιχηματίσω πως η πλειοψηφία έχει μια εικόνα της επιστήμης η οποία προέρχεται αποκλειστικά από ταινίες του Hollywood.

Ναι, ο τρελός επιστήμονας υπάρχει, καθώς υπάρχουν και αυτοί που το γραφείο τους είναι γεμάτο με χαρτιά, οι πίνακές τους γεμάτοι με ακατανόητα ιερογλυφικά και κινδυνεύουν να βγουν με μαυρισμένο πρόσωπο όταν αναμιγνύουν δύο ή περισσότερα χρωματιστά χημικά μέσα σε περίεργα γυάλινα δοχεία.

back-to-the-future-lloyd-michael-j-fox flubber-1997-07-g images

Η διαφορά όμως του Hollywood και της πραγματικότητας είναι πως μας παρουσιάζει συνήθως μια πολύ πιο καρτουνίστικη εικόνα της επιστήμης και συνήθως “κόβουμε” απ’ ευθείας στο τελικό αποτέλεσμα που είναι εξαιρετικά εντυπωσιακό και μπορεί να περιλαμβάνει από ταξίδια στο χρόνο, μέχρι τρομακτικά μεταλλαγμένα πλάσματα που πάντα θέλουν να μας φάνε.

Δυστυχώς η πραγματικότητα δεν είναι τόσο γοητευτική και, μπορεί το αποτέλεσμα μιας έρευνας να απελευθερώσει τεράστιες ποσότητες ορμονών που προκαλούν ευτυχία στον επιστήμονα, αλλά η διαδικασία μέχρι να φτάσεις σε αυτό το αποτέλεσμα είναι πολλές φορές χρονοβόρα, επαναλαμβανόμενη και γεμάτη με βαρετές σημειώσεις.

Οπότε καλό θα είναι να προετοιμαστείτε διότι στο υπόλοιπο άρθρο θα περιγράψω τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει κάποιος προκειμένου να κάνει μια έρευνα της οποίας τα αποτελέσματα να μπορούν να χαρακτηριστούν “επιστημονικά” και να έχει ελπίδες να μην τον πάρουν με τις ντομάτες. Μια τέτοια διαδικασία θα πρέπει να εφαρμόσει και ο φίλος μου με τους αεροψεκασμούς προκειμένου να έχουν νόημα οι αποδείξεις του. Για χάρη λοιπόν ευκολίας, αλλά και για να βοηθήσω τον φίλο μου, όλα τα παραδείγματα θα είναι βασισμένα στη θεωρία των αεροψεκασμών. Αν μη τί άλλο θα έχει ενδιαφέρον.

1. Διαβάζουμε τη σχετική βιβλιογραφία στο θέμα που μας ενδιαφέρει. Μαθαίνουμε τί άλλες έρευνες έχουν γίνει και τί αποτελέσματα είχαν. Μερικές από τις καλύτερες ιδέες έχουν προκύψει από άλλους επιστημονικούς χώρους. Π.χ., η μετεωρολογία θα μπορούσε να προσφέρει πολλές πληροφορίες για τα σύννεφα που βλέπουμε στον ουρανό.

2. Ορίζουμε το στόχο μας καθώς και την υπόθεσή που θα ελέγξουμε. Δεν επιτρέπεται να είμαστε αόριστοι. Πρέπει να είμαστε πολύ σαφείς. Μια καλή υπόθεση είναι:

  • Αρκετά ξεκάθαρη για να ελεγχθεί πειραματικά
  • Επαρκής για να εξηγήσει το φαινόμενο
  • Αρκετά καλή ώστε να κάνει προβλέψεις
  • Όσο πιο απλή γίνεται

Στην περίπτωση των αεροψεκασμών μια καλή υπόθεση θα ήταν πως: “τα ίχνη των ψεκασμών είναι αυτά που παραμένουν για “Ψ” χρονικό διάστημα στον ουρανό”.

3. Ξεκαθαρίζουμε τον πληθυσμό του δείγματός μας. Η έρευνα δεν μπορεί να γίνει σε όλο τον κόσμο για όλα τα ίχνη όλων των αεροπλάνων. Πρέπει λοιπόν να ξεκαθαρίσουμε πως ο πληθυσμός μας θα είναι τα αεροπλάνα που πετούν στην Ελλάδα, στην Ευρώπη, στη Νότια Ευρώπη ή οτιδήποτε άλλο. Το δείγμα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο για να βγουν σωστά συμπεράσματα αλλά όχι πολύ μεγάλο ώστε να καταστεί αδύνατη η έρευνα λόγο προϋπολογισμού ή άλλων περιορισμών.

4. Ελέγχουμε τη δυνατότητά μας να κάνουμε την έρευνα. Είναι πολύ πιθανό τα χρήματα που έχουμε προϋπολογίσει, τα προσωπικό ή τα εργαλεία που χρειαζόμαστε να μην είναι αρκετά για να γίνει η έρευνα όπως την έχουμε σχεδιάσει. Σε αυτή τη περίπτωση θα πρέπει να επανασχεδιάσουμε την έρευνα προκειμένου να ταιριάζει με τις δυνατότητές μας.

5. Να επιλέξουμε ερευνητική διαδικασία.

  • Ο σχεδιασμός του πειράματος είναι εξαιρετικά σημαντικός και μπορεί να κάνει τη διαφορά μεταξύ επιτυχίας και αποτυχίας. Είναι φρόνιμο να ζητήσουμε βοήθεια στατιστικολόγου σε αυτό το στάδιο αντί να του ζητήσουμε να βγάλει στατιστικό συμπέρασμα από στοιχεία που έχουν συλλεχθεί με λάθος τρόπο και δεν βγάζουν νόημα.
  • Επιλογή διαδικασίας δειγματισμού και αντιδειγμάτων. Η διαδικασία που θα επιλεγεί θα πρέπει να είναι όσο πιο απλή γίνεται.
  • Να επιλέξουμε τί θα μετρήσουμε. Με τη βοήθεια των υπολογιστών μπορούμε πλέον να αναλύσουμε πολύ περισσότερα δεδομένα από ότι παλαιότερα. Αυτό δεν σημαίνει πως μπορούμε να αναλύσουμε τα πάντα. Ξεκαθαρίζοντας τί θέλουμε να μετρήσουμε σχεδιάζουμε την “εικόνα” που θα παράξει η έρευνά μας.
  • Να επιλέξουμε τη μονάδα παρατήρησης. Μετράμε τα σωματίδια του ψεκασμού στο κιλό, λίτρο, τετραγωνικό χιλιόμετρο.
  • Πιθανά αποτελέσματα. Χρησιμοποιώντας τη βιβλιογραφία που διαβάσαμε στην αρχή, φτιάχνουμε ένα πίνακα με τα αποτελέσματα στα οποία θέλουμε να καταλήξουμε  όταν τελειώσει η έρευνα και τα συγκρίνουμε με αυτά που βρίσκουμε στη βιβλιογραφία. Ουσιαστικά κάνουμε το πείραμα νοητικά.
  • Φτιάχνουμε μια περίληψη με τις στατιστικές αναλύσεις που θέλουμε να κάνουμε. Πριν πάρουμε το πρώτο δείγμα αέρα ή νερού βεβαιωνόμαστε πως μπορούμε να κάνουμε τις μετρήσεις μας με την ακρίβεια που χρειαζόμαστε. Σε αυτό μπορεί να μας βοηθήσει ένας πίνακας στον οποίο  θα γράψουμε τις αποκλίσεις που είμαστε έτοιμοι να δεχθούμε. Ένας σημαντικός κανόνας είναι να μπορούμε να αναλύσουμε τα αποτελέσματα μόνοι μας. Αν χρειαζόμαστε στατιστικολόγο δεν είναι σίγουρο πως θα είναι διαθέσιμος όταν έρθει η ώρα.

6. Ελέγχουμε τα εργαλεία και αφαιρούμε προκαταλήψεις. Φροντίζουμε τα εργαλεία μας να είναι τα σωστά για τη δουλειά που θέλουμε και να είναι ακριβή. Βεβαιωνόμαστε πως οι προσωπικές μας απόψεις δεν θα επηρεάσουν το αποτέλεσμα και αν χρειάζεται βάζουμε ένα άτομο να κάνει τη συλλογή και άλλο να κάνει τη μέτρηση.

7. Πειραματική εγκατάσταση. Μεγάλη σημασία έχει τα συστατικά ή εργαλεία που χρησιμοποιούμε για να ελέγξουμε τα δείγματα να μην επηρεάζουν το αποτέλεσμα της έρευνας. Είναι προφανές πως αν γίνει αυτό τότε τα αποτελέσματα θα είναι άχρηστα. Παράδειγμα, αν ελέγχουμε την περιεκτικότητα του νερού για αλουμίνιο και χρησιμοποιούμε ένα καταλύτη που περιέχει το ίδιο συστατικό τότε είναι πιθανόν να πάρουμε λάθος αποτελέσματα.

8. Συλλογή δεδομένων. Είναι σημαντικό να γίνει σωστή προετοιμασία για τη συλλογή των δεδομένων που θα πάρουμε από την έρευνα. Τετράδια πρέπει να είναι έτοιμα για να σημειωθούν τα αποτελέσματα τα οποία πολλές φορές είναι τόσα πολλά ώστε να χρειάζεται προσεκτική καταγραφή τους. Αν δεν γίνει αυτό η ανάλυσή τους μπορεί να είναι λανθασμένη.

9. Πλήρη ανάλυση δεδομένων. Είναι σημαντικό να έχουμε οργανώσει την ανάλυση των αποτελεσμάτων, ποιο θα αναλυθεί πρώτο, ποιο δεύτερο και ποιές αναλύσεις θα γίνουν. Δεν πρέπει να καταλήγουμε σε βιαστικά συμπεράσματα και δεν πρέπει να ψάχνουμε μόνο για στοιχεία που επιβεβαιώνουν τη θεωρία μας.

10. Ετοιμάζουμε μια κατανοητή αναφορά των αποτελεσμάτων. Είναι σημαντικό το αποτέλεσμα της έρευνάς μας να παρουσιαστεί με τρόπο απλό και κατανοητό, ανάλογα το κοινό που έχουμε επιλέξει.

Βαρεθήκατε;

Ας είμαστε ειλικρινείς, η επιστήμη είναι πολύ ενδιαφέρουσα και ακόμα πιο ενδιαφέροντα είναι τα αποτελέσματα καθώς και οι εφαρμογές των θεωριών που αναλύονται. Για να φτάσουμε όμως σε αυτό το σημείο έχουμε περάσει από το βήμα της έρευνας το οποίο μπορεί να είναι και χρονοβόρο και βαρετό αλλά και ακριβό. Δυστυχώς όμως είναι απαραίτητο και χωρίς αυτό η οποιαδήποτε θεωρία μας δεν έχει επιστημονική βάση και δεν θα θεωρηθεί σωστή.

Μπορεί να φαίνεται περίεργο αλλά ολόκληρη η επιστήμη καθώς και όλα της τα προϊόντα έχουν βγει από μια τέτοια διαδικασία έρευνας και πειραματισμού. Από το χλώριο που καθαρίζει το νερό μας μέχρι το κινητό μας (μήπως χρησιμοποίησα λάθος παραδείγματα ), όλα είναι προϊόντα της επιστήμης. Αν θέλουμε να την εμπλουτίσουμε και να την προχωρήσουμε θα πρέπει να ακολουθούμε τους κανόνες της. Τότε θα έχουμε αποδείξεις (πάντα προσωρινές), τότε θα μπορούμε να μιλάμε με σιγουριά και δεν θα μας αποκαλούν γραφικούς ή/και επικίνδυνους.

Καλή αρχή.

Advertisements

Tagged: , ,

2 thoughts on “Η επιστημονική μέθοδος

  1. Δημητρης Σ. Νοέμβριος 26, 2013 στο 01:29 Reply

    η επιστημονικη μεθοδος οπως πολυ ομορφα μας την περιγραφει ο κυριος Feynman

    Μου αρέσει!

    • tmagoula Νοέμβριος 26, 2013 στο 08:21 Reply

      Τεράστιος σεβασμός στον Feynman. Τον έχω αναφέρει πολλές φορές.

      Μου αρέσει!

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: