Det finns inga bevis i den vetenskapliga världen – det finns bara bevis

Vad tror du är det mest motsägelsefulla men ändå relevanta resultatet inom fysiken? publicerades ursprungligen på Quora: platsen för att få och dela kunskap, så att människor kan lära sig av andra och bättre förstå världen.

Svar av Jack Fraser, Master’s Physics, University of Oxford, på Quora:

Vad tror du är det mest kontraintuitiva men ändå relevanta resultatet inom fysiken?

Detta är inte ett ”resultat”, eftersom det inte är ett resultat av ett fysiskt experiment, men det är en grundläggande princip inom vetenskapen som varje student så småningom måste komma till rätta med när de studerar området.

Det vill säga: det finns inga bevis.

I vår vardag talar vi ofta om saker och ting med yttersta säkerhet.

Jag kan säga dig att jag just nu sitter i mina föräldrars hus och pratar med min bror. Om någon gick in i rummet skulle de se oss två och gå därifrån och veta att vi var i rummet.

Beviset på att vi var i rummet var det faktum att de såg oss!

Det finns alla möjliga saker som vi talar om som fakta – till exempel att England vann fotbolls-VM 1966.

Bevisa det, säger du?

Det finns inspelningar (den berömda ”de tror att allt är över… det är det nu!”), det finns foton, du kan gå och prata med människor som var närvarande vid händelsen (jag har själv träffat Geoff Hurst, mannen som gjorde tre av målen i den matchen). Man måste vara särskilt envis för att förkasta tanken på att England vann fotbolls-VM 1966.

Ingen tvivlar på att Henrik VIII var kung av England år 1536, eller att Djingis Khan i allmänhet gjorde livet ganska surt för sina fiender på 1200-talet.

Men på det vetenskapliga området? Tvivel finns i överflöd.

Ingen av de saker som anges ovan som ”bevis” skulle accepteras som sådana inom vetenskapen – inte ens den enkla observationen av två personer som sitter i ett rum med dina egna ögon!

”Bevis” innebär att det inte finns något utrymme för fel – att du kan vara 100 procent säker på att det du har skrivit ner på pappret är 100 procent representativt för det du talar om.

Och det finns helt enkelt inte i den verkliga världen.

Jag kan inte bevisa för dig att elektroner existerar.

Inget antal vetenskapsmän i världen kan någonsin bevisa att stjärnorna är långt borta, eller att Higg’s Boson existerar – eller ens att jorden är rund (men shh, säg inte det till Flat Earthers!)

Ingen kan bevisa att saker och ting alltid kommer att ramla ner när du släpper dem.

Ingen kan bevisa att energi bevaras.

Ingen kan bevisa att mörk materia existerar.

Ingen kan bevisa att kvantfysiken är verklig.

För det är inte vad vetenskap handlar om.

Bevis kan bara finnas när det inte finns något tvivel, och det finns alltid tvivel. Du kan vara en hjärna i ett kar, som lever i en galen simulering. Du skulle kunna hallucinera allting.

Du kan inte bevisa någonting.

Så, vad ska man göra?

Endera kan du sätta dig ner och bara acceptera att världen är en kaotisk, vansinnig plats, och att eftersom du inte kan bevisa någonting om verkligheten, så är det verkligen ingen idé att försöka.

Och…

Du kan samla bevis.

Dessa bevis kommer aldrig att vara hundraprocentiga – det finns alltid en chans att allt du tror att du vet visar sig vara falskt – men bevisen gör det möjligt för dig att göra aktuella gissningar på grundval av de bästa bevisen (i brist på en bättre term) om universums beteende.

Vi kan bygga upp högar och högar av bevis för idéer.

När högen når en viss höjd är det lämpligt att vi börjar ta den på ganska stort allvar.

Det vill säga, tills någon tar bort en kritisk bit från botten av högen och hela byggnaden rasar.

Vad gör vi då?

Ja, man börjar en ny hög. Och du gör ett nytt försök. Och en till. Och en till.

Så vad är lärdomen?

• Alla vetenskaper är bara den bästa modellen för tillfället. Vetenskapen är obeständig. Den är per definition i ständig förändring.
• Du kan aldrig ha 100 procent bevis för någonting. Det kommer alltid att finnas tvivel.

Detta kommer som en liten chock för många människor.

I skolan får vi lära oss vetenskap i termer av absoluta fakta- och denna attityd kvarstår ganska länge, även i universitetsutbildningen.

Det tar förvånansvärt lång tid innan den nya information man får lära sig äntligen avslutas med frasen ”naturligtvis bygger allt detta på giltigheten av modell XYZ, som kan visa sig vara falsk.”

I en perfekt rigorös värld borde varje enskild vetenskaplig lektion som du får lära dig börja och sluta med en påminnelse om de antaganden som ligger till grund för de ”fakta” som du just fått lära dig.

Obviously, that’s impractical (you try explaining to thirteen year olds that their mechanics class is predicated on the decoherence of quantum effects at a macroscale, and the low energy limit of the Einstein Field Equations), but it still surprised me at how much the impermanence of science comes as a surprise.

You see this a lot with people who dismiss evolution as ”only a theory.”

De kan inte riktigt förstå varför forskare blir upprörda över det.

Det faktum att vi ens har armar för oss att ”bli upprörda” över är bara en teori, eftersom jag inte ens kan bevisa att vi har armar.

Det faktum att människor har armar är en ”bara en teori”.”

Det är visserligen inte en teori som sannolikt inte kommer att få sitt byggnadsverk av bevis att kollapsa inom en snar framtid, men det är fortfarande en teori, eftersom jag inte kan bevisa det, eftersom jag till exempel inte kan bevisa att vi inte alla är bläckfiskar som är inkopplade i matrisen och drömmer om att vi har armar.

I viss mån blir därför skillnaden mellan ”att inte kunna bevisa det” och ”människor har verkligen armar, killar” något pedantisk.

Men poängen är att detta inte är två skilda informationskategorier.

Vi har inte ”människor har armar” i en hög som vi tycker om, och ”mörk materia” i en annan hög.

Det är en glidande skala, ett spektrum, som stöds av varierande mängder bevis. Man kan inte bara förkasta en ”för att det bara är en teori” och inte förkasta de andra.

Du kan säga att för dig är de bevis som finns otillräckliga för att acceptera slutsatsen – det är naturligtvis helt tillåtet. Men skillnaden mellan dessa två (till synes så olika) kunskapsklasser är inte så tydlig som du kanske tror.

Så ja, för mig skriker detta i ansiktet på mitt sunda förnuft.

Jag vet att saker kommer att falla när jag tappar dem. Det är gravitation.

Duh, eller hur?

Ja, de senaste 3000 årens skriftliga mänskliga historia verkar stödja det argumentet, ja.

Men det är bara en teori, eller hur?

Denna fråga dök ursprungligen upp på Quora – platsen för att få och dela kunskap, vilket gör det möjligt för människor att lära sig av andra och bättre förstå världen. Du kan följa Quora på Twitter, Facebook och Google+. Fler frågor:

• Vetenskap: Vad är några av dina favoritfysikexperiment?
• Fysik: Är konstellationer relaterade till fysik?
• Matematik: Vilken del av fysiken tycker du är mest matematiskt fascinerande?