人類是聰明的事情。我們是發明家,藝術家,科學家等等,但是儘管取得了令人難以置信的成就,但當我們想成為時,我們仍然很愚蠢。在我們的思想方面,我們的大腦在進化和心理上傾向於造成某些謬論,而一個共同的謬論與因果關係和相關性之間的細微差異有關。
互聯網充滿了這種誤解的可笑示例。有些是故意的,而另一些是由各個社會層面的不同人犯的真正錯誤。例如,一個流行的例子證明了錯誤的因果假設,那就是18歲末海盜數量的逐漸下降Th和19Th幾個世紀造成了氣候變化。
這個想法很簡單:作為數量海盜在過去的130年左右的時間裡,全球變暖的影響有所增加。因此,如果我們想保存地球,我們顯然需要伸手去拿牙冠和黑旗。這種關係甚至已經變成了一個漂亮的圖表,所以它必須是正確的,對嗎?
這是另一個,你知道美國的奶酪消費與懷俄明州的不明飛行物目擊事件有關嗎?因此,隨著全國各地的越來越多的人吃奶酪,他們要么將外星人帶到一個特定的美國州,要么正在使懷俄明州造成幻想遊客從太空幻覺。
顯然,這兩個示例是故意荒謬的,但它們說明了查看數據並在兩個沒有其他鏈接的兩個變量之間建立連接時可能發生的邏輯類型。古老的格言“相關性並不等於因果關係”,到目前為止,您的想法可能已經跨越了您的想法,但是當我們考慮科學過程時,這會帶來挑戰。如果這是真的,科學家如何“證明”他們正在調查的任何東西?
歸納推理[...]通常是所有科學知識的根源。
這裡的困惑是科學家確實試圖建立因果關係,但是該過程依賴於嚴格,受控實驗的方法,結合了統計方法和邏輯推理。
這些元素的結合最多可能關於X的影響如何,但是在某些科學學科中,這種類型的關係比其他關係更容易識別。例如,對物理和化學等學科進行受控的實驗更容易,但是由於生物有機體的複雜性,生物學,醫學,心理學或社會科學並非總是如此。
提出可能的因果關係
在建立因果關係方面(無論是科學還是其他任何事物),研究人員依靠多種方法來提出理由。該過程的核心要素涉及歸納推理,因此有人根據特定觀察的證據進行概括。這通常是所有科學知識的根源。
例如,研究珊瑚礁的海洋生物學家注意到某些礁石經歷了廣泛的漂白。生物學家記錄了來自多個站點的數據,發現在水溫更高的地區似乎更為普遍。這使他們假設這兩個變量(珊瑚漂白和周圍的水溫)之間可能存在相關性。
其他研究表明,海洋溫度較高的地區似乎具有更多的漂白,而溫度穩定的地區幾乎沒有漂白。因此,研究人員可以假設“如果海洋溫度升高超出特定閾值,珊瑚漂白將會增加”。這很簡單,最重要的是,可以測試。
例如,生物學家可以設計一個受控的實驗,其中珊瑚在水罐中生長,其中一些珊瑚的溫度升高,而另一些則沒有。如果珊瑚在溫暖的水漂白劑中,則為原始歸納性結論增加了強度。然後,他們可以測試不同珊瑚物種的反應,以查看它們的反應是否不同,或者收集有關海溫和漂白事件的更多長期數據。這些其他信息將有助於完善他們的理解。
如果有任何因果解釋是正確的,那麼應該可以根據其進行準確的預測。
這是一個非常簡單的假設,但它表明了科學家如何處理為一種現象建立因果關係,尤其是一種基於觀察初始相關性的基礎。但是,即使這也不足以將珊瑚漂白因果關係歸因於海洋溫度的上升。研究人員還必須考慮其他混雜因素,例如,,,,,疾病的存在或陽光的強度。值得慶幸的是,這些因素也可以在實驗室或現場實驗中進行測試。
此外,其他研究人員可能會通過探討熱壓力如何破壞珊瑚的溫度如何破壞其生物學,從而更加關注珊瑚本身。珊瑚 - 阿爾藻共生,這可能導致他們的漂白。這增加了熱量對珊瑚的影響的寶貴重量如何可能會發生漂白,而不是簡單地依靠觀察到的相關性。
在這一點上,情節正在變厚,但可以做更多的事情。研究人員可以進行自然實驗,以研究自然發生的溫度變化與珊瑚漂白之間的關係,以查看溫度變化是否是關鍵因素。這樣的研究可以比較具有不同熱史或更局部溫度異常的地方的珊瑚礁。
例如,研究人員可以研究溫度的歷史變化如何影響珊瑚。這可能表明來自具有歷史的地區的珊瑚更高的溫度可變性與在整個時間保持更穩定的水域相比,對熱應力具有更大的韌性。
如果有任何因果解釋是正確的,那麼應該可以根據其進行準確的預測。通常通過試圖預測未來趨勢或實驗結果來測試科學模型。因此,在這種情況下,可以使用氣候模型預測全球溫度的未來上升,以預測珊瑚漂白的程度不同的情況。同樣,流行病學技術可用於預測一次漂白事件的爆發發生。
信心是關鍵
首先,所有示例代表了使用不同的科學方法來解決珊瑚漂白主題的現有研究,但它們絕不是唯一的例子。進行了許多研究,所有研究都有貢獻的證據,這些證據允許我們說是的,海洋溫度升高導致珊瑚的漂白。
最終,證據是為任何現象賦予因果機制的關鍵。您從不同來源獲得的互補證據越多,您的斷言就越強。
需要了解科學家如何處理因果關係比以往任何時候都更加重要。
在上面的示例中,水溫升高的想法可能原因珊瑚漂白不取決於一項研究的發現,而是對同一問題相關方面的多個研究,從而產生了更大的信心。
如果進一步的研究產生相互矛盾的證據,則可以由可以嘗試複製發現的其他人檢查數據。如果結果無法複製,那麼也許是由於方法論上的錯誤,這使主要的解釋完好無損(儘管應該指出的是,複製錯誤也可能表明需要更深層的複雜性,需要額外的研究)。但是,如果可以復制這些結果,那麼就該重新考慮情況了。
與某些觀點相反,這實際上是科學的優勢。它提供了靈活性,如果有更好的證據可用,可以更新想法和解釋。科學的歷史充滿了這種迭代的審查和重新評估過程。歸根結底,一切都是偶然的,沒有絕對的證據,而是基於可用證據的信心。
即使仍然存在不確定性,科學家,哲學家和其他學者在數百年來的集體詢問中已經開發和磨練的調查方法為我們提供了一種基於最可能的解釋的明智決定的方法,即在醫學治療,氣候和氣候和基金會等領域,例如工程和基金會等。
科學懷疑論者和陰謀理論家在世界範圍內經常濫用“不確定性”的觀念,以使人們對支持理論的理論產生懷疑。鑑於當前狀態美國的政治局勢,在政府內部賦予了知名陰謀理論家的重要立場,需要了解科學家如何處理因果關係比以往任何時候都更加重要。