Bisakah Sains Membuktikan Apa Pun?

Apa artinya membuktikan teori ilmiah? Apa peran matematika dalam sains? Bagaimana Anda mendefinisikan metode ilmiah? Lihatlah cara mendasar orang memandang sains, apa buktinya, dan apakah hipotesis dapat dibuktikan atau tidak dapat dibuktikan.

Cerita dimulai dengan email yang sepertinya mengkritik dukungan saya terhadap teori Big Bang yang, bagaimanapun juga, tidak dapat dibuktikan. Penulis email menunjukkan bahwa dia pikir ini terkait dengan fakta bahwa di email saya Pengantar Metode Ilmiah artikel, saya memiliki baris berikut:

Analisis data - menggunakan analisis matematika yang tepat untuk melihat apakah hasil percobaan mendukung atau membantah hipotesis.

Dia menyiratkan bahwa menempatkan penekanan pada "analisis matematika" itu menyesatkan. Dia mengklaim bahwa matematika ditempelkan di kemudian hari, oleh para ahli teori percaya bahwa sains dapat lebih dijelaskan dengan menggunakan persamaan dan konstanta yang diberikan secara sewenang-wenang. Menurut penulis, matematika dapat dimanipulasi untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, berdasarkan prakonsepsi ilmuwan, seperti apa yang dilakukan Einstein dengan

Ada banyak poin bagus dalam penjelasan ini, dan beberapa yang saya rasa jauh dari sasaran. Mari kita pertimbangkan mereka poin demi poin selama beberapa hari ke depan.

Teori big bang benar-benar tidak dapat dibuktikan. Faktanya, semua teori ilmiah tidak dapat dibuktikan, tetapi big bang memang mengalami hal ini sedikit lebih banyak daripada kebanyakan.

Ketika saya mengatakan bahwa semua teori ilmiah tidak dapat dibuktikan, saya merujuk ide-ide filsuf ilmu pengetahuan terkenal Karl Popper, yang terkenal karena membahas gagasan bahwa ide ilmiah harus dapat dipalsukan. Dengan kata lain, harus ada beberapa cara (pada prinsipnya, jika tidak dalam praktik yang sebenarnya) bahwa Anda dapat memiliki hasil yang bertentangan dengan ide ilmiah.

Gagasan apa pun yang dapat secara konstan diubah sehingga bukti apa pun cocok dengan itu, menurut definisi Popper, bukanlah gagasan ilmiah. (Inilah sebabnya konsep Tuhan, misalnya, tidak ilmiah. Mereka yang percaya pada Tuhan menggunakan hampir semua hal untuk mendukung klaim mereka dan tidak dapat memberikan bukti - setidaknya kekurangan dan penemuan bahwa tidak ada yang terjadi, yang sayangnya menghasilkan sedikit dalam hal data empiris di dunia ini - yang dapat, bahkan secara teori, membantah klaim.)

Salah satu konsekuensi dari karya Popper dengan kepalsuan adalah pemahaman bahwa Anda tidak pernah benar-benar membuktikan teori. Apa yang para ilmuwan lakukan malah menghasilkan implikasi teori, membuat hipotesis berdasarkan itu implikasi, dan kemudian mencoba membuktikan bahwa hipotesis spesifik benar atau salah baik melalui percobaan atau hati-hati pengamatan. Jika percobaan atau pengamatan cocok dengan prediksi hipotesis, ilmuwan telah mendapatkan dukungan untuk hipotesis (dan karenanya teori yang mendasarinya), tetapi belum membuktikannya. Selalu mungkin ada penjelasan lain untuk hasilnya.

Namun, jika prediksi itu terbukti salah, maka teorinya mungkin memiliki kelemahan serius. Tidak harus, tentu saja, karena ada tiga tahap potensial yang bisa mengandung cacat:

• pengaturan eksperimental
• alasan yang menyebabkan hipotesis
• teori yang mendasarinya sendiri

Bukti yang bertentangan dengan prediksi mungkin hanya merupakan hasil dari kesalahan dalam menjalankan percobaan, atau itu bisa terjadi berarti bahwa teorinya masuk akal, tetapi cara yang ditafsirkan oleh ilmuwan (atau bahkan ilmuwan pada umumnya) kekurangan. Dan, tentu saja, mungkin saja teori yang mendasarinya salah.

Jadi izinkan saya menyatakan dengan tegas bahwa teori big bang sama sekali tidak dapat dibuktikan... tetapi itu konsisten, pada umumnya, dengan segala sesuatu yang kita ketahui tentang alam semesta. Masih ada banyak misteri, tetapi sangat sedikit ilmuwan percaya bahwa mereka akan dijawab tanpa beberapa variasi dari ledakan besar di masa lalu yang jauh.

Diedit oleh Anne Marie Helmenstine, Ph. D.