Наскоро получих писмо от антрополог, коментиращ нов документ в Proceedings of the Royal Society. Темата на доклада беше Бигфут, или по-скоро генетичен анализ на различни косми, които според хората в различно време принадлежат на гигантски, космат и неидентифициран примат.
Международен екип от учени, воден от генетиката от университета в Оксфорд Брайън Сайкс, не е открил доказателства, че ДНК на тези косми принадлежи на тайнствен примат. Повечето от тези косми са принадлежали на напълно не мистериозни бозайници като дикобрази, миещи мечки и крави.
Авторът на писмото изрази мнението си по този въпрос много пестеливо и изразително: „Е, разбира се“.
Новият доклад няма да влезе в историята като едно от най-големите научни изследвания на всички времена и народи. Той няма да промени представите ни за природния свят или за самите нас. Но той показва нелогичността и парадоксалността, с която оперира съвременната наука.
Хората често си мислят, че задачата на учените е да докажат истинността на хипотезите - например за съществуването на електрони или за способността на лекарствата да лекуват рак. Учените обаче много често правят точно обратното: опровергават хипотези.
Отнеха им много десетилетия, за да развият тази техника, но един ден в началото на 1920-те заема специално място в историята. На експериментална селскостопанска станция в Англия трима учени решиха да си отдъхнат и да пият чай. Статистик на име Роналд Фишър изля чаша и я предложи на колегата си Мюриел Бристол.
Тя отказа. Хареса й вкуса на чая в чашата, в която за първи път се налива млякото.
- Глупости - каза Фишер. "Разбира се, тук няма разлика."
Промоционално видео:
Но Бристол упорстваше, твърдейки, че усеща разликата.
Трети учен от компанията на име Уилям Роуч предложи експеримент. (Всъщност тук имаше момент на научен флирт, тъй като Роуч и Бристол бяха женени през 1923 г.) Но как можете да проверите твърдението на Бристол? Най-лесното, което можеха да направят Фишър и Роуч, беше да си налее чаша чай, без тя да го види, да й даде вкус и да предложи да предположи в какъв ред е излята.
Но ако Бристол беше дал верния отговор, това нямаше да се счита за доказателство, че тя има някакви свръхестествени сили по отношение на чая. Тъй като шансовете за правилен отговор бяха 50 процента, тя много добре би могла да го даде случайно.
Няколко години по-късно, през 1935 г., Фишър пише „Дизайнът на експериментите“, където обяснява как човек може да изпробва подобно твърдение. Вместо да се опитва да докаже, че Бристол е в състояние да каже разликата между две чаши чай, човек трябва да се опита да опровергае хипотезата, че прави своя избор на случаен принцип. "Можем да говорим за такава хипотеза като" нулева хипотеза "- пише Фишер. - Никоя хипотеза не може да бъде доказана или обоснована, но тя може да бъде опровергана в хода на експериментите. Можем да кажем, че всеки експеримент съществува само за да даде факти шанс да опровергае нулевата хипотеза."
Фишер очертал начин да опровергае нулевата хипотеза, че изборът на Бристол е случаен. Необходимо е да се приготвят осем чаши, първо да се налива млякото в първите четири, а чаят първо във вторите. След това разбъркайте чашките и поканете Бристол да вкуси чая от всяка поред. В резултат на това тя трябва да раздели чашките на две групи: първата, където първо се налива мляко, и втората, където млякото се излива след чай.
Казва се, че Бристол е издържал брилянтно изпита, като е определил правилно всичките осем чаши. Благодарение на дизайна на експеримента на Фишер, шансовете тя правилно да раздели осемте чаши в две групи бяха тънки. Тя имаше 70 различни начина за разделяне на осемте чаши в две групи по четири; и това означава, че Бристол би могъл да определи купите правилно случайно само в един случай от 70 опита.
Тестът на Фишър не може да премахне напълно възможността Бристол да действа върху предположения. Той просто показваше, че шансовете за случайното й гадаене са незначителни. Фишер можеше да намали още повече тези шансове, като предположи, че Бристол вкусва повече чаши чай, но той не може да намали вероятността тя да гадае до нула.
Тъй като абсолютно доказателство не беше възможно, Фишер предпочита практичността в своите експерименти. В лабораторията, където той работи с Бристол, Фишер отговаряше за анализа на данните от десетилетия, за да определи дали информацията може да даде индикация за каквито и да било подробности, като например оптималния състав на тора за културите.
Учените биха могли да използват тези данни за проектиране на все по-големи експерименти с все по-точни резултати. Фишер смяташе, че е безсмислено да се проектира експеримент, който отнема векове, за да даде резултати. В един момент, смята Фишер, учените просто ще трябва да го спрат.
Той смяташе, че разумният праг е пет процента. Ако приемем, че нулевата хипотеза е вярна и открием, че шансовете за научно наблюдение върху тези данни са по-малко от пет процента, тогава можем спокойно да откажем такъв експеримент. В историята на Бристол шансовете бяха доста под прага на Фишър - само 1,4 процента.
Благодарение до голяма степен на Фишер, нулевата хипотеза се превърна във важно средство за научно откритие. Тестовете за нулева хипотеза могат да се намерят днес във всички отрасли на научното познание - от психологията и вирусологията до космологията. И учените следват препоръката на Фишер, използвайки праг от пет процента.
Но обратно към Bigfoot
Хората твърдят от десетилетия, че наблюдават космати хуманоиди. Те показват зърнести фотографии, съмнителни стъпки и мистериозни кичури коса. През последните години те дори се опитват да извлекат ДНК от тези косми, но учените отхвърлиха подобни генетични изследвания, тъй като им липсват стандартните предпазни мерки, които обикновено се използват при този вид изследвания.
Привържениците на хипотезата за Bigfoot многократно твърдят, че професионалните учени умишлено игнорират убедителни доказателства. Но в действителност проблемът е, че тези поддръжници не подхождат към въпроса за съществуването на Bigfoot от научна гледна точка. Затова преди две години Сайкс и колегите му решиха да проведат научно проучване на тази коса на „аномален примат“. За целта беше необходимо да се създаде нулева хипотеза, за да се опита да я опровергае.
Те разработиха следната нулева хипотеза. Косата, за която се твърди, че принадлежи на Бигфут (Йети, Бигфут или както се нарича това същество на различни места), не принадлежи на някакъв неизвестен досега примат, а на известни бозайници. Те извличаха фрагменти от ДНК от 30 различни проби на косата и успяха да изолират едни и същи къси парчета ДНК една от друга. След това те сравняват такова разтягане със съответния ДНК участък, секвениран при много живи бозайници.
Резултатът беше ясен и разбираем: учените откриха точни съвпадения за всички 30 проби, откривайки ги при известни бозайници.
Сайкс и неговите колеги доказаха ли, че Bigfoot не съществува? Не. Това означава само, че Сайкс, за разлика от Фишер с експеримента си с чай, не успя да опровергае нулевата хипотеза. Въпросът остава отворен и ако Bigfoot не съществува, той ще остане без отговор завинаги.
Трябва да кажа, че експериментът на Сайкс представи някои изненади. Две проби от коса от Хималаите съвпадат с последователността на ДНК базата, която е била възстановена от вкаменелост на полярна мечка на възраст 40 000 години. Още по-странен беше фактът, че неговата ДНК не съвпада с ДНК на живи полярни мечки.
В разговора си Сайкс и колегите му предлагат сценарий как би могъл да се случи такъв резултат. Възможно е древните полярни мечки и кафявите мечки да са се намесили, а някои от мечките, живеещи в Хималаите, все още имат някаква ДНК от древните полярни мечки.
Някои скептици предлагат различно обяснение за откритията на Сайкс. Възможно е ДНК, която уж принадлежи на полярна мечка, всъщност принадлежи на някакъв жив бозайник - може би на кафява мечка -, който претърпя няколко мутации, които създадоха фалшиво сходство с ДНК на древна полярна мечка.
Оказва се, че тези скептици по същество създават нулева хипотеза. И има прост и сигурен начин да го опровергаете. Учените ще трябва да намерят повече ДНК от тези мистериозни мечки. Ако други региони на ДНК също съвпадат с ДНК на древна полярна мечка, тогава учените могат да опровергаят нулевата хипотеза.
Ето как науката се движи, от една нулева хипотеза към друга.
Карл Цимер, колонист на New York Times и автор на 12 книги, включително „Планета на вирусите“.
