Всеки ден се изправяме пред въпроси като промените в климата
или безопасността от ваксините,
за което трябва да отговорим на въпроси, чиито отговори
са зависими изцяло от научна информация.
Учените ни казват, че светът се затопля.
Учените ни казват, че ваксините са безопасни.
Но как да разберем дали са прави?
Защо да вярваме на науката?
Истината е, че много от нас всъщност не й вярват.
Проверките на общественото мнение винаги показват,
че значителна част от американците
не вярват, че затоплянето е резултат от човешка дейност,
не считат, че еволюцията възниква чрез естествения подбор
и не са убедени в безопасността на ваксините.
Така че защо да вярваме на науката?
Учените не обичат да говорят за науката като предмет на вярата.
Дори противопоставят двете
и твърдят, че вярата принадлежи на религията.
А тя е напълно различно нещо от науката.
Наистина биха казали, че религията се основава на вярата
или "Облога на Паскал".
Блез Паскал е бил математик от 17. век,
който се е опитал да въведе научно обосноваване по въпроса
дали трябва или не трябва да се вярва в Бог
"Облогът" му е следният:
Ако Господ не съществува,
но аз избера да вярвам в него,
то нищо не е изгубено.
Може би по няколко часа в неделя.
(Смях)
Но, ако наистина съществува, а аз не вярвам в него,
тогава много съм загазил.
И затова Паскал е казал, че е по-добре да вярваме в Бог.
Или както каза един мой професор:
"Здраво се е хванал за парапета на вярата."
Избрал е пътят на вярата,
загърбвайки науката и рационализма.
Факт е обаче, че за повечето от нас
голяма част от научните твърдения са въпрос на вяра.
В повечето случаи не можем да преценяваме верността им.
А това всъщност е вярно и за учените,
които са извън дадената специалност.
Ако помислите, един геолог не може да ви каже
дали ваксината е безопасна.
Повечето химици не са специалисти по теория на еволюцията.
Един физик не може да ви кажа,
въпреки че някои го правят,
дали тютюнът причинява рак или не.
Така че, ако самите учени
трябва просто да вярват
на изказаното извън тяхната сфера на работа,
защо тогава приемат твърденията на други учени?
Защо си вярват взаимно?
И трябва ли ние да им вярваме?
Това, което искам да обсъдя, е, че да, трябва,
но не поради причините, за които повечето от нас си мислят.
Голяма част от нас знаят от училище, че причината, поради която трябва
да вярваме в науката, е научният метод.
Учили са ни, че учените следват метод
и той гарантира
верността на твърденията им.
Методът, по който са ни преподавали,
можем да го наречем "учебникарския метод",
е хипотетичният дедуктивен метод.
Според стандартния учебникарски модел,
учените развиват хипотеза, чрез дедукция
определят последствията от нея
и след това излизат пред света и казват:
"Добре, верни ли са тези последствия?"
Можем ли да ги наблюдаваме в естествения свят?
Ако са верни, учените казват:
"Чудесно, знаем, че хипотезата е правилна."
Има много известни примери в историята
на науката за учени, които са правили точно това.
Един от най-известните примери
идва от работата на Алберт Айнщайн.
Когато разработил теорията на относителността,
едно от последствията от теорията му
било, че време-пространството не било просто празнина,
а всъщност съдържало материя.
А тази материя се изкривявала
в присъствието на масивни обекти като Слънцето.
Ако тази теория била вярна, това би означавало, че светлината,
преминавайки покрай Слънцето,
е трябвало да се изкривява около него.
Това било твърде изумително предсказание
и минали няколко години преди учените
да успеят да го тестват.
Това се случило през 1919 г.
и се оказало наистина, че било вярно.
Звездната светлина наистина се изкривявала, пътувайки покрай Слънцето.
Това било огромно потвърждение на теорията.
Считало се за доказателство за истинността
на тази радикална идея.
За това са писали в много вестници
по света.
Понякога тази теория или модел
се означават като дедуктивно-номологичен модел
главно, защото учените обичат да правят нещата сложни.
Но също, защото в идеалния случай, става дума за закони.
Така че "номологичен" означава "свързан със закони".
В най-добрия случай хипотезата не е просто идея,
тя е природен закон.
Защо това би било важно?
Защото, ако наистина е закон, то той не може да бъде нарушен.
Той винаги ще бъде истина,
по всяко време, навсякъде,
без значение, какви са обстоятелствата.
И всеки един от вас знае за поне един пример за известен закон:
прочутото уравнение на Айнщайн E=mc2,
което ни показва връзката
между енергията и масата.
И тази връзка е вярна без значение какво се случва.
Оказва се, обаче, че има няколко проблема с този модел.
Главният от които, е че е грешен.
Просто не е верен. (Смях)
Ще ви спомена три причини за това.
Първата е свързана с логиката.
Това е проблемът със заблудата за определяне на последствието.
Това е още един фин начин по научно да кажем,
че грешните теории могат да водят до верни предсказания.
Само защото предсказанието е вярно
не означава, че теорията е правилна.
Имам добър пример от историята на науката и за това.
Това е снимка на строежа на Вселената на Птолемей.
Земята е в центъра,
а Слънцето и планетите се въртят около нея.
Моделът на Птолемей е бил подкрепян
от огромна част умни хора векове наред.
Защо?
Защото е използван за правенето на много верни предсказания.
Системата на Птолемей е помогнала на астрономите
точно да предвидят движенията на планетите.
Дори първоначално по-точно
от теорията на Коперник, която сега твърдим, че е вярна.
Така че това е един от проблемите с учебникарския модел.
Вторият проблем е свързан с практиката
и това са допълнителните хипотези.
Те са допускания,
които учените правят,
за които дори може и да не са наясно, че правят.
Важен пример
идва от Коперниковия модел,
който изцяло заменя Птолемеевия.
Николай Коперник твърдял,
че Земята не била центъра на Вселената,
а Слънцето било центъра на Слънчевата система
и Земята се въртяла около него.
Учените казали: "Добре тогава, Николай, ако това е вярно,
би трябвало да можем да засечем движението
на Земята около Слънцето."
Този слайд илюстрира концепцията,
позната като звезден паралакс.
Астрономите считали, че щом Земята се движи
и наблюдаваме ясна звезда, например, Сириус -
е, знам, че съм в Манхатън и не можете да видите звездите,
но си представете, че сте в провинцията, избрали сте да бъдете там -
и погледнем към нея през декември, виждаме звездата
на фона на отдалечени звезди.
Ако направим същото наблюдение шест месеца по-късно,
когато Земята е достигнала тази позиция през юни,
ще можем да видим същата звезда на фона на други звезди.
Точно тази разлика представлява звездния паралакс.
Това е предсказание, което се прави от Коперниковия модел.
Астрономите търсели звездния паралакс,
но не намерили нищо.
Тогава много хора твърдяли, че моделът на Коперник бил грешен.
Какво се случило?
В ретроспекция можем да кажем, че астрономите направили
две допълнителни хипотези, които
днес можем да оценим, че били грешни.
Първата била допускането за размера на земната орбита.
Астрономите смятали, че тя била голяма
по отношение на разстоянието до звездите.
Днес бихме нарисували картината по-скоро така.
Изображението е от НАСА.
Виждате, че орбитата на Земята е доста малка.
Всъщност е по-малка и от показаното тук.
Следователно звездният паралакс
е много малък и труден за откриване.
Това води до втората причина,
поради която предсказанието не проработило.
Учените допуснали,
че телескопите им били достатъчно чувствителни,
за да засекат паралакса.
Това се оказало, че не било вярно.
Чак 19. век
учените успяли да засекат
звездния паралакс.
Има също така и трети проблем.
Той е свързан с фактите.
Голяма част от науката не се вписва в учебникарския модел.
Тя не е дедуктивна изобщо,
а всъщност е индуктивна.
С това се има предвид, че учените не започват задължително
с теории или хипотези,
а често с наблюдения
на различни събития по света.
Най-известният пример е и един от най-знаменитите
учени живяли някога - Чарлз Дарвин.
Когато като млад мъж отишъл на пътешествие с "Бийгъл",
нямал хипотеза или теория.
Знаел единствено, че искал да има кариера като учен
и започнал да събира данни.
Главно осъзнавал, че мразел медицината,
тъй като при вида на кръв му прилошавало.
Затова се нуждаел от алтернатива за кариерата си.
Така че започнал със събирането на данни.
И събрал много, включително и известните му чинки.
Сложил ги в една чанта
и нямал никаква идея какво означавали.
Много години по-късно в Лондон
Дарвин погледнал събраната информация отново и започнал
да я обяснява,
а това обяснение било теорията на естествения подбор.
Освен индуктивната наука,
учените често създават и модели.
Една от целите на учените
е да обясняват причините за нещата.
А как се случва това?
Е, един начин за това е чрез изграждането на модел,
който да тества идеята.
Това е снимка на Хенри Кадел,
шотландски геолог от 19. век.
Можете да познаете, че е шотландец, защото носи
ловна шапка и ботуши Уелингтън.
(Смях)
Кадел искал да отговори на въпроса -
как са се формирали планините?
Едно от наблюденията му показва, че
ако погледнете планини като Апалачите,
често ще видите, че скалите в тях
са нагънати
и то по определен начин.
Това го карало да предположи,
че те всъщност били притискани отстрани.
Тази идея по-късно изиграла основна роля
в дискусиите за континенталния дрифт.
Той създал този модел, това налудничаво приспособление
с лостове и дървета, ето я и ръчната му количка,
кофи и голям чук.
Не знам защо са му били ботушите Уелингтън.
Може би е щяло да вали.
Създал е този физичен модел, за да
демонстрира, че може да се създадe
такъв строеж на скалите, или поне в този случай - на калта,
който силно да прилича на този в планините,
ако са компресирани от двете страни.
Това е бил аргумент относно причините за образуването на планините.
В днешно време повечето учени предпочитат да работят вътре.
Затова не изграждат толкова често физични модели,
а по-скоро правят компютърни симулации.
Но тези симулации са един вид модел.
Такъв, който е създаден чрез математика.
И, като моделите от 19. век,
е много важен за определянето на причините.
Един от големите въпроси, свързани с климатичните промени,
е наличието на огромно количество доказателства,
че Земята се затопля.
На този слайд черните линии показват
измерванията, направени
през последните 150 години.
Те демонстрират, че температурата на Земята
е постоянно нарастваща
и можете да видите, че конкретно през последните 50 години
се наблюдава драматично повишаване
от почти 1 градус Целзий
или почти 2 градуса Фаренхайт.
Е, какво поражда тази промяна?
Как бихме могли да узнаем какво причинява
наблюдаваното затопляне?
Учените могат да създадат модел
като използват компютърна симулация.
Тази диаграма илюстрира такава симулация,
която представя всички различни фактори,
за които знаем, че повлияват климата на Земята.
Серни частици от замърсяванията на въздуха,
вулканичен прах от изригвания на вулкани,
изменения в слънчевата радиация,
и, разбира се, газове на парниковия ефект.
След това задали въпроса,
каква съвкупност от променливи, поставени в един модел,
ще възпроизведе това, което наблюдаваме в реалния живот?
Така че ето тук е реалния живот в черно.
Моделът е в светло сив цвят,
а отговорът е
модел, който включва, това е отговор "д" на SAT теста,
всичко изброено.
Единственият начин да възпроизведете
наблюдаваните температурни измервания
е чрез обединяване на всичко изброено
включително и парниковия ефект.
Можете да видите, че точно повишаването
на парниковите газове проследява
драматичното повишаване на температурите
за последните 50 години.
Затова учените, изучаващи климата, твърдят,
че не просто се знае, че климатът се променя,
а е ясно, че парниковите газове имат главна роля
в причината за това.
Тъй като има много различни неща,
които учените правят,
философът Пол Файърабенд е заявил:
"Единственият принцип в науката,
който не спира прогреса е: всичко е позволено."
Този цитат често се изважда от контекст,
тъй като Фейърабенд не е казал всъщност,
че в науката всичко е позволено.
Това, което е искал да каже,
всъщност целият цитат е:
"Ако ме принудите да кажа
какъв е методът на науката,
ще трябва да заявя: всичко е позволено."
Това, което се е опитвал да обясни е,
че учените правят много различни неща.
Те са креативни.
Но това връща отново въпроса:
Ако учените не използват един метод,
как тогава решават
кое е вярно и кое грешно?
И кой преценява?
Отговорът е - учените.
Правят го като преценяват доказателствата.
Събират ги по много различни начини,
но без значение точно как,
ги подлагат на критичност.
Това е накарало социолога Робърт Мертън
да се фокусира върху въпроса, как учените
изследват критично данните и доказателствата.
Той казва, че го правят по начин, който нарича
"организиран скептицизъм".
С това има предвид, че е "организиран",
тъй като се извършва колективно,
като група,
но използва и "скептицизъм", защото се прави от позицията
на недоверие.
Така да се каже, това е бремето на доказателството
върху човека с новата идея.
В този смисъл науката е силно консервативна.
Доста е трудно да се убеди научното общество
да каже: "Да, знаем нещо, това е вярно."
Така че независимо от популярността на концепцията
за фундаменталната промяна в науката,
това, което виждаме, е всъщност, че
основните промени в научното мислене
са относително редки в историята на науката.
Накрая това ни води до още една идея:
Ако учените оценяват доказателствата колективно,
това е накарало историците да се фокусират върху въпроса
за консенсуса
и да заявят, че в същността си
това, което е науката,
научното знание,
е консенсусът между научните експерти,
които чрез процеса на организираната критичност,
колективната критичност,
са преценили доказателството,
и са стигнали до извод за него,
то е или вярно, или грешно.
Затова можем да мислим за научното познание
като консенсус между експерти.
Можем също така да разглеждаме науката като
съдебен заседател
само че много специален.
Не такъв, който е от връстниците ви,
а съставен от умници.
Това е група от мъже и жени с докторски степени
и за разлика от обикновените съдебни заседатели,
които имат само два избора -
виновен или невинен,
научните съдебни заседатели имат различен брой възможности.
Могат да кажат да, нещо е вярно.
Могат да кажат и не, грешно е.
Или пък да твърдят, че може би е вярно,
но трябва да се работи и да се съберат още доказателства.
Или пък - може би е вярно,
но не знаем как да отговорим на въпроса
и затова засега ще го оставим
и по-късно може да се върнем към него.
Това учените наричат "упорита работа".
Но това ни води до един последен проблем:
Ако науката е това, което учените кажат, че е,
не е ли това тогава просто обръщане към някакъв авторитет?
Не сме ли учени в училище,
че това е логическа заблуда?
Е, такъв е парадоксът на модерната наука,
парадоксът, до който историците,
философите и социолозите са достигнали,
че науката всъщност е позоваване на авторитет,
но не този на отделния индивид,
независимо, колко умен е той,
като Платон, Сократ или Айнщайн.
Това е авторитетът на колективното общество.
Можете да го разглеждате като мъдростта на тълпата,
но много специална тълпа.
Науката се позовава на авторитета,
но не е и оснавана на никой индивид
без значение, колко умен може да е той.
Основава се на колективната мъдрост,
колективното знание, общата работа
на всички учени, трудили се
върху определен проблем.
Учените са развили у себе си колективно недоверие,
това "докажи ми" поведение,
демонстрирано от тази приятна жена тук,
която показва на колегите си своите доказателствата.
Разбира се, тези хора не приличат точно на учени,
защото са прекалено щастливи.
(Смях)
Добре, това ме води към последното, което искам да кажа.
Повечето от нас стават сутрин.
Повечето от нас вярват на колите си.
Ето сега си мисля, че съм в Манхатън,
това е лошо сравнение,
но повечето американци, които не живеят тук,
стават сутрин, качват се в колите си,
включват двигателя и колите им работят.
И работят изключително добре.
Съвременният автомобил почти никога не се разваля.
Защо? Защо колите работят толкова добре?
Не е заради гения на Хенри Форд
или Карл Бенц, или дори Илон Маск.
Работят, защото съвраменният автомобил
е продукт на повече от 100 години работа
на стотици и хиляди
и десетки хиляди хора.
Днешният автомобил е продукт
на колективната работа, мъдрост и опит
на всеки мъж или жена, работили някога
върху кола,
и надеждността на тази технология е резултатът
от натрупалите се усилия.
Получаваме изгода не само от гения на Бенц,
Форд или Маск,
но и от колективната интелигентност и усърдна работа
на всички хора, работили
за съвременната кола.
Същото важи и за науката.
Само че тя е доста по-стара.
Основаваме вярата си в науката на същото,
върху което и доверието си в технологиите
или всяко друго нещо,
а именно - опитът.
Но това не трябва да е сляпо вярване
повече, отколкото би трябвало да вярваме сляпо в нещо.
Доверието ни в науката, като самата наука,
трябва да се основава на доказателства.
Това означава, че учените
трябва да станат по-добри комуникатори.
Трябва да могат да ни обясняват не само какво знаят,
но и как са го разбрали.
А това значи, че ние трябва да станем добри слушатели.
Благодаря ви много.
(Аплодисменти)