الوفا سبورت

عالم الأخبار الكامل

لماذا يمكن أن يكون العثور على “لا شيء” في العلم أمرًا في غاية الأهمية

في العلم ، كما في الحياة ، نحب جميعًا الاحتفال بالأخبار الكبيرة.

لقد أكدنا وجود الثقوب السوداء من خلال التموجات التي يصنعونها في الزمكان. نحن التصوير ظل الثقب الأسود. اكتشفنا كيفية تعديل الحمض النووي. وجدنا بوزون هيغز!

ما لا نسمع عنه عادة هو سنوات من العمل الشاق الذي يفضي إلى نتائج غير حاسمة ، ويبدو أنه لا يقدم أي دليل على الأسئلة التي يطرحها العلماء – التطبيق التدريجي للقيود التي تقربنا من بعضنا البعض. بالإضافة إلى البحث عن إجابات وخلق الاكتشافات.

ومع ذلك ، فبدون عدم الاكتشافات – ما نسميه النتيجة الصفرية – غالبًا ما يتباطأ تقدم العلم ويعيقه. النتائج الصفرية تجعلنا مستمرين. يمنعوننا من تكرار نفس الأخطاء ويحددون اتجاه الدراسات المستقبلية.

في الواقع ، هناك الكثير الذي يمكننا تعلمه من لا شيء.

ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، لا تصل النتائج الصفرية إلى المنشورات العلمية. هذا لا يمكن أن يولد فقط أوجه قصور كبيرة في الطريقة التي يتم بها العلم ، ولكنه أيضًا مؤشر على مشاكل أكبر محتملة في عمليات النشر العلمي الحالية.

قال ماركوس مونافو ، عالم النفس بجامعة بريستول ، لموقع ScienceAlert: “نحن نعلم أن هناك تأثيرًا مشوهًا قويًا لعدم نشر نتائج صفرية”.

“حل المشكلة ليس بالأمر السهل ، لأنه من السهل جدًا الحصول على نتيجة صفرية من خلال إجراء تجربة سيئة. إذا أردنا إغراق الأدبيات بمزيد من النتائج الصفرية من خلال إنشاء دراسات ذات جودة رديئة ، فلن يساعد ذلك. ليس بالضرورة الأساسي المشكلة ، والتي تتمثل في النهاية في الحصول على الإجابات الصحيحة للأسئلة المهمة “.

عرف المشكلة

تحدد الفرضية الصفرية المعلمات التي بموجبها لا يمكن تمييز نتائج الدراسة عن ضوضاء الخلفية. موجة الجاذبية قياس التداخل هو مثال جيد: الإشارات الناتجة عن موجات الجاذبية ضعيفة للغاية ، وهناك الكثير مصادر الضوضاء التي قد تؤثر على مجسات LIGO. لا يمكن إجراء اكتشاف مؤكد إلا بعد استبعاد هذه المصادر بشكل نهائي.

إذا كان لا يمكن استبعاد هذه المصادر ، فإن هذا يسمى نتيجة فارغة. هذا لا يعني أنه لم يتم اكتشاف موجات الجاذبية ؛ هذا يعني فقط أننا لا نستطيع أن نقرر على وجه اليقين أننا قمنا بالكشف.

صورة جوية لمقياس تداخل برج العذراء ، والذي يكتشف موجات الجاذبية. (تعاون Virgo / CCO 1.0)

قد يكون هذا مفيدًا للغاية ، وفي بعض المجالات – مثل علم الكونيات وعلم فلك الموجات الثقالية – يساعد نشر النتائج الصفرية العلماء على ضبط المعلمات للتجارب المستقبلية.

READ  تذكر الأيام التي نما فيها العلماء "أرجل الديناصورات" على دجاجة.

في المجالات الأخرى ، حيث قد تكون النتائج نوعية أكثر من كونها كمية ، فإن النتائج الصفرية تكون أقل قيمة.

وأوضح المنافي أن “جزءًا من المشكلة في العديد من العلوم السلوكية والطبية هو أننا لا نستطيع عمل تنبؤات كمية”.

“لذلك نحن نبحث فقط عن دليل على وجود تأثير أو ارتباط ، بغض النظر عن الحجم ، مما يؤدي إلى حدوث هذه المشكلة عندما ، إذا لم نتمكن من العثور على دليل على وجود تأثير ، فإننا لم نضع أي معايير ما إذا كان مثل هذا التأثير الصغير مهمًا أم لا – بيولوجيًا ، نظريًا ، سريريًا. لا يمكننا فعل أي شيء به. “

لا شيء غير عادي

عند استخدامها بشكل صحيح ، يمكن أن تعطي النتيجة الصفرية نتائج غير عادية.

أحد أفضل الأمثلة المعروفة هو تجربة ميشيلسون مورليأجراه الفيزيائيان ألبرت أ.ميشيلسون وإدوارد دبليو مورلي في عام 1887. حاول الزوجان اكتشاف سرعة كوكبنا بالنسبة إلى “الأثير المضيء” – الوسط الذي من المفترض أن ينتقل الضوء من خلاله ، تمامًا مثل الأمواج التي تمر عبرها الماء.

عندما تحركت الأرض عبر الفضاء ، افترضوا أن موجات الضوء القادمة التي تتحرك عبر محيط من الأثير لا يزال على مستوى الكون يجب أن تتحرك بسرعة مختلفة قليلاً عن تلك التي تنتشر بزوايا قائمة عليها. كانت تجاربهم بارعة وشاملة، لكنهم بالطبع لم يكتشفوا أي شيء من هذا القبيل. أظهرت النتيجة الصفرية أن سرعة الضوء كانت ثابتة في جميع الأطر المرجعية ، وهو ما شرحه أينشتاين من خلال نظريته النسبية الخاصة.

مقياس تداخل ميكلسونمقياس تداخل ميكلسون 1881 ، المصمم لاكتشاف الأثير. (ألبرت أبراهام ميكلسون ، المجال العام)

في حالات أخرى ، يمكن أن تساعدنا النتائج الصفرية في تصميم الأدوات والتجارب المستقبلية. لم يتم اكتشاف تصادم الثقوب السوداء عبر موجات الجاذبية إلا بعد سنوات من عدم الاكتشافات التي أدت إلى تحسين تصميم مقياس تداخل الموجات الثقالية. في CERN ، اكتشف الفيزيائيون حتى الآن لا مادة سوداء إشارة في تجارب تصادم الجسيمات ، مما سمح بوضع قيود على ما يمكن أن يكون.

قال عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي جورج سموت الثالث لـ ScienceAlert: “التجارب الفارغة ليست سوى جزء من مجموعة كاملة من الملاحظات”. “أحيانًا ترى شيئًا جديدًا ومدهشًا وأحيانًا ترى أنه غير موجود.”

عندما يتعلق الأمر بالأرقام الملموسة ، غالبًا ما يكون تفسير النتائج الصفرية أسهل. في مناطق أخرى ، قد يكون هناك القليل من الحافز للنشر.

READ  دليل المراقب الفضولي لميكانيكا الكم ، pt. 3: نظارات وردية اللون

الآثار المترتبة على عدم الاكتشاف ليست واضحة دائمًا ، والدراسات التي تجعل اكتشافًا مهمًا تحظى بمزيد من الاهتمام ، والمزيد من التمويل ، ومن المرجح أن يتم الاستشهاد بها. الاختبارات السريرية مع نتائج إيجابية من المرجح أن يتم نشرها من أولئك الذين لديهم نتائج سلبية أو لا. عندما يتعلق الأمر بتحديد من يحصل على منحة بحثية ، فإن هذه الأشياء مهمة.

العلماء أيضًا أشخاص مشغولون جدًا ، ولديهم العديد من خطوط البحث المحتملة التي يمكنهم متابعتها. لماذا تلاحق الفرضية الصفرية بينما يمكنك استغلال وقتك في إجراء بحث يُرجح رؤيته ويؤدي إلى مزيد من فرص البحث؟

للنشر أو لاغية

بالإضافة إلى ترك سياق مهم يمكن أن يساعدنا في تعلم شيء جديد عن عالمنا ، فإن عدم نشر نتائج صفرية يمكن أن يؤدي أيضًا إلى عدم الفعالية – والأسوأ من ذلك ، قد يثني العلماء الشباب عن الاستمرار في الحياة المهنية ، كما اكتشف منافى لأول مرة. كطالب دكتوراه شاب ، شرع في تكرار تجربة وجدت بعض التأثير ، واعتقد أن نتائجها ستكون هي نفسها بشكل طبيعي.

“وهذا لم ينجح. لم أجد هذا التأثير في تجربتي. لذا ، بصفتي باحثًا مهنيًا مبكرًا ، تعتقد ، حسنًا ، لا بد أنني ارتكبت خطأً ، ربما لأكون ما لم يكن من المفترض أن أكون كذلك ،” هو قال. وأشار.

“كنت محظوظًا بما يكفي لمقابلة أكاديمي متمرس قال ،” أوه ، نعم ، لا أحد يستطيع تكرار هذا الاكتشاف. ” خبراتك الخاصة ، وما إلى ذلك. لكن عليك البقاء على الأرض لفترة كافية لمعرفة ذلك. إذا لم تكن محظوظًا بما يكفي ليخبرك هذا الشخص بأنه ليس خطأك ، إنها مجرد حقيقة أن الاكتشاف نفسه غير مستقر تمامًا ، فقد ينتهي بك الأمر بمغادرة الحقل “.

لقد عانى النشر الجامعي أيضًا من هذه المشكلة. في عام 2002 مشروع فريد – ال مجلة النتائج السلبية في الطب الحيوي – لتشجيع نشر النتائج التي قد لا تكون ممكنة بخلاف ذلك. أغلقت في عام 2017 ، بدعوى أنها نجحت في مهمتها ، حيث اتبعت العديد من المجلات الأخرى مثالها من خلال نشر المزيد من المقالات ذات النتائج السلبية أو بدون نتائج.

ومع ذلك ، فإن تشجيع العلماء على إبراز نتائجهم السلبية قد يكون غير ناجح في بعض الأحيان. من ناحية أخرى ، هناك احتمال لحدوث وفرة من الدراسات سيئة التصميم ، سيئة التصميم ، والتي أجريت بشكل سيئ. لكن العكس ممكن أيضًا.

READ  تغطي مبادرة اللقاح الآن العالم بأسره تقريبًا ، لكن ليس الولايات المتحدة أو روسيا

في عام 2014 ، مجلة الأعمال وعلم النفس نشر عددًا خاصًا من النتائج الصفرية ، و تلقى عددًا قليلاً من الطلبات بشكل مدهش. استنتج المحررون أن هذا قد يكون لأن العلماء أنفسهم مشروطون بالاعتقاد بأن النتائج الصفرية لا قيمة لها. في عام 2019 ، أعلن معهد برلين للصحة عن جائزة لدراسات التكرار ، الترحيب صراحة بالنتائج الفارغة، ولكن تم تلقي 22 طلبًا فقط.

يمكن أن تتغير هذه المواقف. لقد رأينا أن هذا يمكن أن يحدث. Smoot ، على سبيل المثال ، حصل على الكثير من المعلومات من عمليات الكشف عن القيم الفارغة.

سديم السلطعونسديم السرطان ، مصدر معروف للأشعة الكونية. (ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وجيه هيستر وأ. لول / جامعة ولاية أريزونا)

“للبحث المادة المضادة في الأشعة الكونية – لقد كانت تجربة صفرية وأقنعتني أنه لا توجد كمية كبيرة من المادة المضادة في مجرتنا وربما على نطاق أكبر بكثير ، على الرغم من وجود تناسق كبير بين المادة والمادة المضادة.

“كانت التجربة الفارغة التالية هي اختبار انتهاك الزخم الزاوي ودوران الكون. وعلى الرغم من إمكانية تصور النتيجة الصفرية فهي مهمة جدًا لرؤيتنا للعالم ورؤيتنا لعلم الكونيات وكان الدافع الأولي بالنسبة لي لاستخدام الخلفية الكونية الميكروويف إشعاع لمراقبة الكون وقياسه. أدى هذا إلى المزيد من النتائج الصفرية ، ولكن أيضًا إلى بعض الاكتشافات الرئيسية. “

في النهاية ، يمكن أن تكون عملية بطيئة. يجب ألا يشجع المنشور النتائج التي تكون باطلة في حد ذاته ، ولكن يجب أن يشجع الدراسات المصممة بحيث يمكن تفسير هذه النتائج ونشرها في سياقها الصحيح. ليس بأي حال من الأحوال طلبًا تافهًا ، ولكنه حاسم للتقدم العلمي.

قال المنافع: “إن الحصول على الإجابة الصحيحة على السؤال الصحيح أمر مهم”.

“وأحيانًا يعني ذلك عدم وجود نتائج. ولكن أعتقد أنه يتعين علينا توخي الحذر حتى لا نجعل نشر النتائج الصفرية غاية في حد ذاته ؛ إنها وسيلة لتحقيق غاية ، إذا كان ذلك يساعدنا. للعثور على الإجابة الصحيحة ، ولكن يحتاج إلى أكثر من مجرد نشر صفر نتائج للوصول إلى هناك.

“في النهاية ، ما نحتاج إليه هو أسئلة ذات صياغة أفضل ودراسات مصممة بشكل أفضل بحيث تكون نتائجنا قوية وغنية بالمعلومات ، مهما كانت.”