人类是聪明的事情。我们是发明家,艺术家,科学家等等,但是尽管取得了令人难以置信的成就,但当我们想成为时,我们仍然很愚蠢。在我们的思想方面,我们的大脑在进化和心理上倾向于造成某些谬论,而一个共同的谬论与因果关系和相关性之间的细微差异有关。
互联网充满了这种误解的可笑示例。有些是故意的,而另一些是由各个社会层面的不同人犯的真正错误。例如,一个流行的例子证明了错误的因果假设,那就是18岁末海盗数量的逐渐下降Th和19Th几个世纪造成了气候变化。
这个想法很简单:作为数量海盗在过去的130年左右的时间里,全球变暖的影响有所增加。因此,如果我们想保存地球,我们显然需要伸手去拿牙冠和黑旗。这种关系甚至已经变成了一个漂亮的图表,所以它必须是正确的,对吗?
这是另一个,你知道美国的奶酪消费与怀俄明州的不明飞行物目击事件有关吗?因此,随着全国各地的越来越多的人吃奶酪,他们要么将外星人带到一个特定的美国州,要么正在使怀俄明州造成幻想游客从太空幻觉。
显然,这两个示例是故意荒谬的,但它们说明了查看数据并在两个没有其他链接的两个变量之间建立连接时可能发生的逻辑类型。古老的格言“相关性并不等于因果关系”,到目前为止,您的想法可能已经跨越了您的想法,但是当我们考虑科学过程时,这会带来挑战。如果这是真的,科学家如何“证明”他们正在调查的任何东西?
归纳推理[...]通常是所有科学知识的根源。
这里的困惑是科学家确实试图建立因果关系,但是该过程依赖于严格,受控实验的方法,结合了统计方法和逻辑推理。
这些元素的结合最多可能关于X的影响如何,但是在某些科学学科中,这种类型的关系比其他关系更容易识别。例如,对物理和化学等学科进行受控的实验更容易,但是由于生物有机体的复杂性,生物学,医学,心理学或社会科学并非总是如此。
提出可能的因果关系
在建立因果关系方面(无论是科学还是其他任何事物),研究人员依靠多种方法来提出理由。该过程的核心要素涉及归纳推理,因此有人根据特定观察的证据进行概括。这通常是所有科学知识的根源。
例如,研究珊瑚礁的海洋生物学家注意到某些礁石经历了广泛的漂白。生物学家记录了来自多个站点的数据,发现在水温更高的地区似乎更为普遍。这使他们假设这两个变量(珊瑚漂白和周围的水温)之间可能存在相关性。
其他研究表明,海洋温度较高的地区似乎具有更多的漂白,而温度稳定的地区几乎没有漂白。因此,研究人员可以假设“如果海洋温度升高超出特定阈值,珊瑚漂白将会增加”。这很简单,最重要的是,可以测试。
例如,生物学家可以设计一个受控的实验,其中珊瑚在水罐中生长,其中一些珊瑚的温度升高,而另一些则没有。如果珊瑚在温暖的水漂白剂中,则为原始归纳性结论增加了强度。然后,他们可以测试不同珊瑚物种的反应,以查看它们的反应是否不同,或者收集有关海温和漂白事件的更多长期数据。这些其他信息将有助于完善他们的理解。
如果有任何因果解释是正确的,那么应该可以根据其进行准确的预测。
这是一个非常简单的假设,但它表明了科学家如何处理为一种现象建立因果关系,尤其是一种基于观察初始相关性的基础。但是,即使这也不足以将珊瑚漂白因果关系归因于海洋温度的上升。研究人员还必须考虑其他混杂因素,例如,,,,,疾病的存在或阳光的强度。值得庆幸的是,这些因素也可以在实验室或现场实验中进行测试。
此外,其他研究人员可能会通过探讨热压力如何破坏珊瑚的温度如何破坏其生物学,从而更加关注珊瑚本身。珊瑚 - 阿尔藻共生,这可能导致他们的漂白。这增加了热量对珊瑚的影响的宝贵重量如何可能会发生漂白,而不是简单地依靠观察到的相关性。
在这一点上,情节正在变厚,但可以做更多的事情。研究人员可以进行自然实验,以研究自然发生的温度变化与珊瑚漂白之间的关系,以查看温度变化是否是关键因素。这样的研究可以比较具有不同热史或更局部温度异常的地方的珊瑚礁。
例如,研究人员可以研究温度的历史变化如何影响珊瑚。这可能表明来自具有历史的地区的珊瑚更高的温度可变性与在整个时间保持更稳定的水域相比,对热应力具有更大的韧性。
如果有任何因果解释是正确的,那么应该可以根据其进行准确的预测。通常通过试图预测未来趋势或实验结果来测试科学模型。因此,在这种情况下,可以使用气候模型预测全球温度的未来上升,以预测珊瑚漂白的程度不同的情况。同样,流行病学技术可用于预测一次漂白事件的爆发发生。
信心是关键
首先,所有示例代表了使用不同的科学方法来解决珊瑚漂白主题的现有研究,但它们绝不是唯一的例子。进行了许多研究,所有研究都有贡献的证据,这些证据允许我们说是的,海洋温度升高导致珊瑚的漂白。
最终,证据是为任何现象赋予因果机制的关键。您从不同来源获得的互补证据越多,您的断言就越强。
需要了解科学家如何处理因果关系比以往任何时候都更加重要。
在上面的示例中,水温升高的想法可能原因珊瑚漂白不取决于一项研究的发现,而是对同一问题相关方面的多个研究,从而产生了更大的信心。
如果进一步的研究产生相互矛盾的证据,则可以由可以尝试复制发现的其他人检查数据。如果结果无法复制,那么也许是由于方法论上的错误,这使主要的解释完好无损(尽管应该指出的是,复制错误也可能表明需要更深层的复杂性,需要额外的研究)。但是,如果可以复制这些结果,那么就该重新考虑情况了。
与某些观点相反,这实际上是科学的优势。它提供了灵活性,如果有更好的证据可用,可以更新想法和解释。科学的历史充满了这种迭代的审查和重新评估过程。归根结底,一切都是偶然的,没有绝对的证据,而是基于可用证据的信心。
即使仍然存在不确定性,科学家,哲学家和其他学者在数百年来的集体询问中已经开发和磨练的调查方法为我们提供了一种基于最可能的解释的明智决定的方法,即在医学治疗,气候和气候和基金会等领域,例如工程和基金会等。
科学怀疑论者和阴谋理论家在世界范围内经常滥用“不确定性”的观念,以使人们对支持理论的理论产生怀疑。鉴于当前状态美国的政治局势,在政府内部赋予了知名阴谋理论家的重要立场,需要了解科学家如何处理因果关系比以往任何时候都更加重要。