Er zijn verrassend weinig bewezen feiten in de wetenschap. In plaats daarvan, wetenschappers praten vaak over hoeveel bewijs er is voor hun theorieën. Hoe meer bewijs, hoe sterker de theorie en hoe meer geaccepteerd deze wordt.

Wetenschappers zijn meestal erg voorzichtig om veel bewijs te verzamelen en hun theorieën grondig te testen. Maar de geschiedenis van de wetenschap heeft een sleutel, indien zeldzaam, voorbeelden van bewijsmateriaal dat misleidend genoeg is om een ​​hele wetenschappelijke gemeenschap ertoe te brengen iets te geloven dat later als radicaal onjuist werd beschouwd.

Een gebruikelijke manier waarop wetenschappers bewijs verzamelen, is door een voorspelling te doen over iets en te kijken of ze kloppen. Het probleem doet zich voor wanneer de voorspelling juist is, maar de theorie die ze gebruiken om het te maken verkeerd is. Voorspellingen die bijzonder riskant lijken, maar waar blijken te zijn, lijken erg sterk bewijs, zoals Karl Popper en andere wetenschapsfilosofen vaak hebben benadrukt. Maar de geschiedenis leert ons dat zelfs zeer sterk bewijs misleidend kan zijn.

in 1811, Johann Friedrich Meckel voorspelde met succes dat menselijke embryo's kieuwspleten zouden hebben. Deze riskante voorspelling leek zeer sterk bewijs te leveren voor zijn theorie dat mensen, als de "meest perfecte" organismen, ontwikkelen via stadia die overeenkomen met elk van de "minder perfecte" soorten (vissen, amfibieën, reptielen enzovoort).

Zoals het gebeurt, vroege menselijke embryo's hebben spleten in hun nek die op kieuwen lijken. Dit komt vrijwel zeker omdat mensen en vissen wat DNA en een gemeenschappelijke voorouder delen, niet omdat we in de baarmoeder van onze moeder door een "visstadium" gaan als onderdeel van onze ontwikkeling naar biologische perfectie.

Maar het bewijs dat beschikbaar was nadat in 1827 de nekspleten van het embryo waren ontdekt, maakte Mecklels theorie zeker overtuigend. Pas toen de evolutietheorie van Charles Darwin in de tweede helft van de 19e eeuw voet aan de grond kreeg, werd het volkomen duidelijk dat Meckels idee van een lineaire reeks van biologische perfectie volledig onhoudbaar was.

Een ander voorbeeld is het idee van de 18e-eeuwse geoloog James Hutton dat de aarde is als een organisch lichaam dat zichzelf voortdurend reproduceert om voor onbepaalde tijd een bewoonbare wereld voor de mens te bieden. Op basis van zijn theorie Hutton voorspelde met succes dat er aderen van graniet zouden worden gevonden die door andere rotslagen zouden gaan en zich zouden vermengen. Hij voorspelde ook met succes hoekafwijkingen, wanneer nieuwe gesteentelagen in een heel andere hoek rusten dan de oudere lagen er direct onder.

Huttons theorie was in allerlei opzichten fout in vergelijking met het hedendaagse denken. Het duidelijkst, de aarde is niet ontworpen voor mensen. En natuurlijk had Hutton geen idee van platentektoniek.

Maar ondanks zijn theoretische fouten waren de voorspellingen succesvol, en zo enorm invloedrijk. In feite, zijn theorie was 100 jaar later nog steeds een serieuze kandidaat voor de waarheid. Het werd pas aan het eind van de 19e eeuw eindelijk naar buiten geduwd door de samentrekkende aardetheorie, die (ten onrechte) vallei- en bergformaties verklaarde in termen van een aarde die geleidelijk samentrekt als deze afkoelt.

Wiskundig bewijs

De voorspellingen van Meckel en Hutton waren gebaseerd op onjuiste argumenten. Maar er zijn ook dramatische voorbeelden van misleidend bewijs op basis van vergelijkingen. Bijvoorbeeld, toen Niels Bohr in 1913 de juiste frequenties voorspelde van de specifieke kleuren van licht geabsorbeerd en uitgezonden door geïoniseerd helium, Einstein zou hebben opgemerkt:"De theorie van Bohr moet dan wel kloppen."

De voorspellingen van Bohr konden Einstein (en vele anderen bovendien) onmiddellijk overtuigen, omdat ze tot op meerdere decimalen nauwkeurig waren. Maar ze kwamen voort uit wat we nu weten als een zeer gebrekkig model van het atoom, waarin elektronen letterlijk in cirkels om de atoomkern draaien. Bohr had geluk:ondanks dat zijn model fundamenteel verkeerd was, het bevatte ook enkele kernen van waarheid, net genoeg om zijn voorspellingen over geïoniseerd helium uit te laten komen.

Maar misschien wel het meest dramatische voorbeeld van allemaal betreft Arnold Sommerfelds ontwikkeling van Bohrs model. Sommerfeld werkte het model bij door de banen van de elektronen elliptisch te maken en aan te passen in overeenstemming met de relativiteitstheorie van Einstein. Dit leek allemaal realistischer dan het eenvoudige model van Bohr.

Tegenwoordig weten we dat elektronen helemaal niet om de kern draaien. Maar wetenschappers die aan het begin van de 20e eeuw werkten, zagen elektronen als hele kleine balletjes, en veronderstelden dat hun beweging vergelijkbaar zou zijn met de beweging van echte ballen.

Dit bleek een vergissing te zijn:de moderne kwantummechanica vertelt ons dat elektronen zeer mysterieus zijn en dat hun gedrag zelfs in de verste verte niet overeenkomt met alledaagse menselijke concepten. Elektronen in atomen nemen niet eens een exacte positie in op een exact tijdstip. Dergelijke overwegingen liggen achter de beroemde kwinkslag "Als je denkt dat je kwantummechanica begrijpt, dan doe je dat niet."

Sommerfelds theorie had dus een radicale misvatting in de kern. Nog, in 1916, Sommerfeld gebruikte zijn model als basis voor een vergelijking die het gedetailleerde patroon van kleuren van licht dat wordt geabsorbeerd en uitgezonden door waterstof correct beschrijft. Deze vergelijking is precies dezelfde als die welke door Paul Dirac in 1928 werd afgeleid met behulp van de moderne theorie van relativistische kwantummechanica.

Dit resultaat wordt al lang beschouwd als een schokkend toeval binnen de natuurkundegemeenschap, en er zijn verschillende voortdurende pogingen ondernomen om te proberen te begrijpen hoe het kon gebeuren. Onnodig te zeggen, Het ongelooflijke voorspellende succes van Sommerfeld overtuigde veel wetenschappers uit die tijd dat zijn theorie waar was.

Ondanks het feit dat later bewijs aantoonde dat deze theorieën verkeerd waren, Ik denk niet dat we moeten zeggen dat de betrokken wetenschappers fouten hebben gemaakt. Ze volgden het bewijs en dat is precies wat een goede wetenschapper zou moeten doen. Ze mochten niet weten dat het bewijs hen op een dwaalspoor bracht.

Deze paar voorbeelden mogen ons er zeker niet van overtuigen dat de wetenschap niet te vertrouwen is. Het komt zelden voor dat bewijs zeer misleidend is en, gebruikelijk, radicaal verkeerde theorieën produceren geen succesvolle, nauwkeurige voorspellingen (en meestal produceren ze radicaal valse voorspellingen). Wetenschap is een proces van voortdurende verfijning, met een talent voor het gladstrijken van nutteloze wendingen op de lange termijn. En we weten allemaal dat zelfs de meest betrouwbare ons af en toe in de steek kan laten.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.