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

联合国报告警告说,只有采取迅速和变革性的行动才能避免全球气候灾难
联合国报告警告说,只有采取迅速和变革性的行动才能避免全球气候灾难
by 杰克·约翰逊
如果不注意这些警告,并采取严厉措施扭转排放,则意味着我们将继续目睹致命……
温室地球:这实际上是科学所说的
温室地球:这实际上是科学所说的
by 理查德贝茨
一项新的科学论文提出了不可阻挡的气候变化方案,这要归功于它令人回味的……
“全球变暖的4°C是最佳选择” –甚至诺贝尔奖获得者都在灾难性地弄错事情
“全球变暖的4°C是最佳选择” –甚至诺贝尔奖获得者都在灾难性地弄错事情
by 史蒂夫·基恩
威廉·诺德豪斯(William Nordhaus)因“将气候变化纳入长期目标而获得了2018诺贝尔经济学奖”。
科学家把气候变化弄错了吗?
by 萨宾·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)
牛津大学的蒂姆·帕尔默教授访谈录。
气候变化如何影响野火
by NBC新闻
纽约大学环境研究教授戴维·坎特(David Kanter)解释了气候变化如何为……创造理想条件。
来自世界各地的11,000科学家警告“人类痛苦不已”
来自世界各地的11,000科学家对人类遭受不小的痛苦的警告宣布气候紧急情况
by 朱莉娅康利
“在发表这样的言论时,科学家们保持沉默寡言的文化,但是紧急情况正在迅速……
新的陆地高度度量标准提高了海平面上升风险
新的陆地高度度量标准提高了海平面上升风险
by Tim Radford
现在,我们数以百万计的人处于危险之中:一种新的应对方法……可能会受到未来涨潮和大风的威胁。
干旱科学很复杂,但有关气候变化的信息很明确
干旱科学很复杂,但有关气候变化的信息很明确
by 本·亨利(B​​en Henley)等
一些媒体已经开始关注澳大利亚当前的干旱是否是由气候变化引起的。

最新的影片

大型铁路公司在否认气候变化方面的支出多于大型石油公司
by 真实的新闻网络
一项新研究得出的结论是,铁路是向气候变化否认宣传投入最多的行业……
科学家把气候变化弄错了吗?
by 萨宾·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)
牛津大学的蒂姆·帕尔默教授访谈录。
新常态:气候变化对明尼苏达州农民构成挑战
by KMSP-TV明尼阿波利斯-圣 保罗
春天在明尼苏达州南部带来了大雨,似乎从未停止过。
报告:气候变化将损害当今的儿童健康
by 美国之音新闻
35机构研究人员的一份国际报告称,气候变化将威胁到……的健康和质量。
增压废气如何产生更多绿色能源
by InnerSelf员工
日常用品(如洗发水和机油)中的合成化合物“硅氧烷”正在进入...
300百万人面临2050气候引发的沿海洪灾的严重风险
by 现在民主!
令人震惊的新报告发现,智利总统2050的海平面上升将淹没许多沿海城市。
气候警告:加利福尼亚继续燃烧,全球洪水的数据估计
by MSNBC
气候中心首席执行官兼首席科学家Ben Strauss加入MTP Daily,讨论有关……的令人震惊的新信息。
斯坦福气候解决方案
by 斯坦福大学
气候变化使我们进入了人类历史的决定性时刻。

最新文章

冰岛把人们放在第一位来拯救熔化的经济
冰岛把人们放在第一位来拯救熔化的经济
by 亚历克斯·柯比
面对2008的经济融合,冰岛采取了迅速行动,以避免全面崩溃。 冰岛人自己的需要就是……
大型铁路公司在否认气候变化方面的支出多于大型石油公司
by 真实的新闻网络
一项新研究得出的结论是,铁路是向气候变化否认宣传投入最多的行业……
气候危机如何逆转实现性别平等的进展
气候危机如何逆转实现性别平等的进展
by Nitya Rao
像农民和渔民那样直接依靠自然世界为生的人将成为……
气候危机:6迈向化石燃料历史的一步
气候危机:6迈向化石燃料历史的一步
by 斯蒂芬·皮克(Stephen Peake)
年轻人大喊“系统变化而不是气候变化”时,他们知道我们要朝着3-4℃温暖的世界前进。
否认气候变化的五个腐败支柱
by 马克马斯林
化石燃料行业,政治游说者,媒体大亨和个人在过去的30年间一直在怀疑……
随着海洋的上升,计算机模型如何预测我们的发展方向
随着海洋的上升,计算机模型如何预测我们的发展方向
by 伊丽莎白·福塞尔(Elizabeth Fussell)和大卫·沃特霍尔(David Wrathall)
一种新的建模方法可以帮助我们更好地理解政策决策将如何影响海平面上的人口迁移……
为什么我们还无法预测数百万气候难民的去向
为什么我们还无法预测数百万气候难民的去向
by 德里克·格罗恩(Derek Groen)和戴安娜(Diana Suleimenova)
在不久的将来,预计全球变暖将导致数百万气候难民,个人和……
澳大利亚炎热干燥的夏季意味着热浪和着火危险
澳大利亚炎热干燥的夏季意味着热浪和着火危险
by 凯瑟琳·甘特和安德鲁·沃特金斯
根据气象局今天发布的夏季展望,夏季可能开始于炎热干燥。