科学证明在哪里?

科学证明在哪里? 寻找证据? 在大多数研究中没有这样的事情。 Flickr /保罗·马祖玛(Paul Mazumdar), CC BY-NC

作为天体物理学家,我生活和呼吸科学。 我所读和听到的大部分内容都是用科学的语言来表达的,对于外来者而言,这些语言似乎只是行话和胡言乱语。 但是在科学中很少说或印出一个单词,而这个单词是“证明”的。 实际上,科学与“证明”任何东西都没有关系。

这些话可能会引起您担忧的表情在您的脸上蔓延,尤其是当媒体不断告诉我们科学证明事物,严肃的事物并可能导致后果时, 姜黄显然可以替代14药物以及诸如科学之类的轻浮事物已经证明 马苏里拉奶酪是披萨的最佳奶酪.

当然,科学已经证明了这些以及许多其他东西。 不是这样!

数学家的方式

数学家证明了事情,这意味着很具体。 数学家列出一组特定的基本规则(称为公理),并确定框架中哪些陈述是正确的。

其中最著名的是古代的几何形状 欧几里德。 仅有少数规则定义了一个完美而平坦的空间,在过去的几千年中,无数的孩子竭力证明 毕达哥拉斯的直角三角形的关系,或者一条直线最多将在两个位置交叉一个圆,或者无数其他在内部正确的陈述 欧几里得规则.

欧几里得的世界是完美的,由它的直线和圆定义,而我们所居住的宇宙却不是。 用纸和铅笔绘制的几何图形仅是欧几里得世界的近似,其中真理的陈述是绝对的。

在过去的几个世纪中,我们逐渐认识到几何学比欧几里得的几何学还要复杂,数学上的巨著例如 高斯, 罗巴切夫斯基黎曼 为我们提供了弯曲曲面的几何形状。

非欧几何,我们有一套新的公理和基本规则,以及一套我们可以证明的绝对真理的新陈述。

这些规则对于在这个(几乎)圆形的行星上导航非常有用。 之一 爱因斯坦的(许多)伟大成就是表明弯曲和扭曲时空本身可以解释重力。

然而,非欧几里得几何学的数学世界是纯净的和完美的,因此仅是我们混乱世界的一个近似值。

科学到底是什么?

但是,你哭了,科学中有数学。 我只是讲授磁场,线积分和矢量微积分,我相信我的学生会很同意科学中有很多数学。

这种方法与其他数学方法相同:定义公理,检查结果。

爱因斯坦著名 E = mc2,从不同观察者如何看待电磁定律的假设中得出, 狭义相对论,是一个很好的例子。

但是,此类数学证明只是科学故事的一部分。

重要的一点(定义科学的一点)是这样的数学定律是否能准确描述我们在周围看到的宇宙。

为此,我们必须通过对自然现象的观察和实验来收集数据,然后将其与数学预测和定律进行比较。 这项工作的核心词是“证据”。

科学侦探

数学方面是纯净的,而观察和实验受到技术和不确定性的限制。 将两者进行比较,涵盖了统计和推断的数学领域。

许多(但不是全部)依赖于一种称为“ 贝叶斯推理 将观测和实验证据纳入我们所了解的知识,并更新我们对宇宙的特定描述的信念。

唯一的办法就是让这些苹果倒下。 Flickr / Don LaVange, CC BY

在这里,信念意味着您对基于特定知识对自然的准确描述的特定模型的自信程度。 认为它有点像特定结果的下注几率。

我们对重力的描述似乎非常好,因此苹果从树枝上掉落到地面上可能是个意外。

但是我不太相信电子是超弦理论提出的旋转和回旋弦的微小环,它可能会精确地描述未来现象,可能是一千到一个长镜头。

因此,科学就像一场正在进行的法庭戏,不断向陪审团提供证据。 但是,没有一个犯罪嫌疑人,并且有新的犯罪嫌疑人定期来访。鉴于证据越来越多,陪审团正在不断更新其对谁负责数据的看法。

但是,由于有证据不断收集,越来越多的嫌疑人在法院面前游行,因此,绝对没有关于绝对有罪或无罪的判决。 陪审团唯一可以做的就是裁定一名嫌犯比另一名更有罪。

科学证明了什么?

从数学的意义上讲,尽管多年来一直在研究宇宙的运行方式,但科学还没有得到证明。

在没有任何证据的地方标记。 Flickr / Rob, CC BY-NC-ND

每个理论模型都是对我们周围宇宙的良好描述,至少在一定范围内是有用的。

但是,探索新领域会发现不足,这降低了我们对特定描述是否继续准确地代表我们的实验的信念,而我们对替代方案的信念却可以增长。

我们最终会掌握真相并掌握真正掌控宇宙运作的法律吗?

尽管我们对某些数学模型的信念会越来越强,而无需进行无穷无尽的测试,但我们如何确保它们是真实的呢?

我认为最好是将最遗忘的话留给最伟大的物理学家之一, 理查德·费曼,关于成为一名科学家的全部目的是:

对于不同的事物,我有不同程度的确定性的近似答案和可能的信念,但是我对任何事情都不完全确定。

谈话关于作者

天体物理学教授Geraint Lewis 悉尼大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

相关书籍

气候变化:每个人都需要了解的内容

约瑟夫罗姆
0190866101关于什么是我们时代的决定性问题的基本入门, 气候变化:每个人都需要知道的事情 是对我们这个变暖的星球的科学,冲突和影响的清晰概述。 来自国家地理首席科学顾问Joseph Romm 多年的危险之中 系列和滚石乐队的“100人正在改变美国”之一 气候变化 提供用户友好的,科学严谨的答案,解决围绕气候学家朗尼汤普森认为“对文明有明显和现实危险”的最困难(也是常见的政治化)问题。 适用于亚马逊

气候变化:全球变暖科学和我们的能源未来第二版

作者:Jason Smerdon
0231172834第二版 气候变化 是对全球变暖背后的科学的可访问和全面的指南。 精美的插图,文本面向各种级别的学生。 Edmond A. Mathez和Jason E. Smerdon对我们对气候系统和人类活动对我们星球变暖的影响的理解提供了广泛而翔实的介绍.Mathez和Smerdon描述了大气和海洋的作用在我们的气候中发挥作用,介绍辐射平衡的概念,并解释过去发生的气候变化。 他们还详细介绍了影响气候的人类活动,如温室气体和气溶胶排放以及森林砍伐,以及自然现象的影响。 适用于亚马逊

气候变化科学:实践课程

作者:Blair Lee,Alina Bachmann
194747300X气候变化科学:实践课程使用文本和十八个实践活动 解释和教授全球变暖和气候变化的科学,人类如何负责,以及如何减缓或阻止全球变暖和气候变化的速度。 本书是一本关于重要环境主题的完整,全面的指南。 本书涉及的主题包括:分子如何从太阳转移能量以加热大气,温室气体,温室效应,全球变暖,工业革命,燃烧反应,反馈回路,天气与气候之间的关系,气候变化,碳汇,灭绝,碳足迹,回收和替代能源。 适用于亚马逊

来自出版商:
在亚马逊购买可以支付带给您的费用 InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com 免费且没有广告客户跟踪您的浏览习惯。 即使您点击链接但不购买这些选定的产品,您在亚马逊的同一次访问中购买的任何其他东西都会向我们支付少量佣金。 您无需支付额外费用,因此请为此付出努力。 你也可以 使用此链接 随时使用亚马逊,以便您可以帮助支持我们的工作。

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

按照InnerSelf

Facebook的图标Twitter的图标RSS图标

通过电子邮件获取最新的

{emailcloak = OFF}

证据

气候会不会像某些人所担心的那样温暖?
气候会不会像某些人所担心的那样温暖?
by 史蒂文·舍伍德等
我们知道随着温室气体浓度上升,气候变化,但是预期变暖的确切数量仍然存在……
甲烷排放量创历史新高
甲烷排放量创历史新高
by 乔西·加思韦特
研究表明,全球甲烷排放量已达到历史最高水平。
上一次二氧化碳水平为400ppm时世界是什么样的
上一次二氧化碳水平为400ppm时世界是什么样的
by 詹姆斯·舒尔迈斯特
上一次全球二氧化碳水平始终保持在百万分之400或以上时,大约是四分之一…
隐藏在南极冰层下的海洋揭示了我们星球的未来气候
隐藏在南极冰层下的海洋揭示了我们星球的未来气候
by Craig Stevens和Christina Hulbe
儒勒·凡尔纳(Jules Verne)将他的虚构型潜艇鹦鹉螺号(Nautilus)穿过厚厚的冰层之下的隐藏海洋带到了南极……
南极冰架揭示了气候难题的缺失部分
南极冰架揭示了气候难题的缺失部分
by 凯瑟琳·哈钦森
冰架,巨大的浮冰,因其对陆地冰原的缓冲作用而闻名。
为什么我们不会很快进入冰河时代
为什么我们不会很快进入冰河时代
by 詹姆斯·伦威克
当我在1960年代的大学地理课程中研究气候时,我确信我们被告知地球是……
火山如何影响气候以及它们的排放量与我们生产的相比
火山如何影响气候以及它们的排放量与我们生产的相比
by 迈克尔·佩特森
每个人都在努力减少碳足迹,实现零排放,为生物柴油种植可持续作物等。
什么是气候敏感性?
什么是气候敏感性?
by 罗伯特·科尔曼和卡尔·布拉甘萨
人类正在向大气排放二氧化碳和其他温室气体。 随着这些气体的积聚,它们会积聚更多的热量……

最新的影片

甲烷排放量创历史新高
甲烷排放量创历史新高
by 乔西·加思韦特
研究表明,全球甲烷排放量已达到历史最高水平。
海带福雷斯特7 12
世界海洋森林如何为缓解气候危机做出贡献
by 艾玛·布莱斯(Emma Bryce)
研究人员正在寻找海带,以帮助将二氧化碳储存在海面以下。
海洋中微小的浮游生物驱动过程捕获了科学家认为两倍的碳
海洋中微小的浮游生物驱动过程捕获了科学家认为两倍的碳
by 肯·布塞斯勒
海洋在全球碳循环中起着重要作用。 驱动力来自产生……的微小浮游生物。
气候变化影响大湖区的饮用水水质
气候变化影响大湖区的饮用水水质
by 加布里埃尔·菲利佩利(Gabriel Filippelli)和约瑟夫·奥尔蒂斯(Joseph D.Ortiz)
任何人都不希望听到关于他们城市的自来水的“不喝酒/不煮沸”的声音。 但是……的综合影响
谈论能源变化可能打破气候僵局
谈论能源变化可能打破僵局气候
by InnerSelf员工
每个人都有能量故事,无论是关于在石油钻井平台上工作的亲戚,还是父母在教孩子转弯……
农作物可能面临昆虫和气候变暖的双重麻烦
农作物可能面临昆虫和气候变暖的双重麻烦
by 格雷格·豪和内森·哈夫科
几千年来,昆虫和以它们为食的植物一直在共同进化的战斗中:吃还是不吃……
要实现零排放,政府必须解决使人们脱离电动汽车的障碍
要实现零排放,政府必须解决使人们脱离电动汽车的障碍
by 斯瓦普尼什·马斯拉尼
英国和苏格兰政府已经设定了雄心勃勃的目标,到2050年和2045年成为净零碳经济国家。
春天在美国各地提前到达,这并不总是好消息
春天在美国各地提前到达,这并不总是好消息
by 特蕾莎·克里斯明斯
在美国大部分地区,气候变暖推动了春季的到来。 今年也不例外。

最新文章

到2100年,喜马拉雅山冰川冰的三分之二可能消失
到2100年,喜马拉雅山冰川冰的三分之二可能消失
by 安罗恩
在冰川学领域,2007年将成为历史。 在这一年中,重大错误似乎很小。
不断上升的温度可能在世纪末杀死数百万人
不断上升的温度可能在世纪末杀死数百万人
by 爱德华·伦皮宁
到本世纪末,由于温度上升,全世界每年可能有数千万人丧生。
新西兰希望建立一个100%可再生的电网,但大规模的基础设施并非最佳选择
新西兰希望建立一个100%可再生的电网,但大规模的基础设施并非最佳选择
by 珍妮特·斯蒂芬森(Janet Stephenson)
拟议的数十亿美元的项目,用于建设抽水蓄能电站,可以使新西兰的电网……
基于富含碳的泥炭沼泽的风力发电场丧失了应对气候变化的能力
基于富含碳的泥炭沼泽的风力发电场丧失了应对气候变化的能力
by Guaduneth Chico等
英国的风力发电现在占全部电力生产的近30%。 陆基风力发电机现在可生产……
否定气候否认并没有消失-这是如何发现推迟气候行动的论点
否定气候否认并没有消失-这是如何发现推迟气候行动的论点
by 斯图尔特·凯普特
在新的研究中,我们确定了所谓的12种“延迟话语”。 这些是关于…的口语和写作方式。
常规的瓦斯燃烧浪费,污染且无法衡量
常规的瓦斯燃烧浪费,污染且无法衡量
by 贡纳尔·W·沙德
如果您开车经过公司从页岩地层中提取石油和天然气的区域,那么您可能已经看到了火焰……
飞行羞辱:如何传播使瑞典人永远放弃飞行的运动
飞行羞辱:如何传播使瑞典人永远放弃飞行的运动
by 阿维特(Avit K Bhowmik)
由于COVID-50大流行,欧洲主要航空公司的营业额可能会在2020年下降19%,…
气候会不会像某些人所担心的那样温暖?
气候会不会像某些人所担心的那样温暖?
by 史蒂文·舍伍德等
我们知道随着温室气体浓度上升,气候变化,但是预期变暖的确切数量仍然存在……