¿Por qué los resultados negativos en la ciencia son desastrosos para los científicos?

La pregunta contiene una suposición, como tantas preguntas sobre Quora. Los resultados negativos no son desastrosos para los científicos, siempre que se obtenga conocimiento.

El peor desastre para los científicos, o para la ciencia misma, es hacer experimentos que ya se han hecho a fondo antes. Nadie aprende nada nuevo de esa manera. Un buen ejemplo de esto, pero triste, es que en sus últimos años los cuadernos de Michael Faraday revelan que estaba repitiendo sus propios experimentos de electromagnetismo. La exposición constante al mercurio que usó en sus experimentos había opacado su mente brillante, ya que la gente no sabía en ese entonces cómo los vapores de mercurio causan daño cerebral.

Un desastre menor es cuando un resultado es el esperado, ya sea un resultado positivo o negativo. Si gastó una gran cantidad de fondos del gobierno para estudiar si comer demasiados alimentos ricos en calorías conduce a la obesidad, y la respuesta resultó ser sí, eso debería considerarse como un resultado desastroso para los científicos. Quizás estaban tratando de encontrar un resultado que desafíe el sentido común. Los riesgos como ese se toman mejor solo si tiene una teoría subyacente de cómo el sentido común podría no ser correcto.

Permíteme darte un ejemplo de uno de los resultados negativos más maravillosos en la historia de la ciencia. Por lo general, se llama el experimento de la lámina de oro de Rutherford porque Ernst Rutherford fue quien explicó el resultado de un experimento realizado por Geiger y Marsden. Dispararon un rayo de partículas alfa en una lámina de oro, para medir la desviación del rayo, que sería de unos pocos grados como máximo, aunque en ese momento pensaron que el efecto sería insignificante en función de su teoría sobre la estructura de un átomo como una especie de bola de materia uniforme. Un resultado que no muestre dispersión sería una confirmación positiva de las teorías de Thomson.

Lo que obtuvieron fue una gran cantidad de dispersión, ¡algo de eso en la fuente! Dijeron que era como disparar un gaun contra un trozo de tejido, y que algunas de las balas rebotaran hacia ti . Un resultado negativo, pero extremadamente sorprendente. Rutherford descubrió que la única forma en que podría suceder es si los átomos realmente tienen su masa intensamente concentrada en su centro, lo que ahora llamamos el núcleo de un átomo. El resultado negativo fue un gran avance para comprender la estructura del átomo.

Otro tipo de resultado negativo es cuando algo estropea el experimento, como cuando explota un cohete en lugar de ponerlo en órbita. Pero si puede estudiar ese desastre y aprender algo de él, que previene futuros desastres, entonces no debería considerarse un desastre desde un punto de vista científico .

Los científicos que estudian las bacterias a principios del siglo XX cultivarían colonias de insectos como Streptococcus y Staphylococcus en placas de Petri. A veces, una placa de Petri se contaminaría con esporas de moho en el aire, y considerarían eso como un experimento estropeado y lo tirarían, como un resultado negativo. Alexander Fleming fue el primero en notar que uno de esos platos mohosos tenía un halo alrededor de las partes mohosas donde no estaba creciendo Staphylococcus . Si Fleming tuviera aversión a los resultados negativos, podría haber tardado mucho más en descubrir el antibiótico que llamamos penicilina.

Isaac Asimov lo dijo mejor:

“La frase más emocionante para escuchar en la ciencia, la que anuncia nuevos descubrimientos, no es ‘Eureka!’ (¡Lo he encontrado!), Pero ‘Eso es gracioso …’

Hay DOS imágenes para dibujar aquí, IDEAL y el mundo REAL de la ciencia .

En el mundo IDEAL de la ciencia, los resultados negativos son siempre buenos resultados. Básicamente te dicen que un enfoque no funciona, que una teoría o modelo está mal, etc.

El conocimiento se gana. Todos están felices, el mundo es un lugar con un poco más de conocimiento.

Un ejemplo (real) es el experimento de The MichelsonMorley, que buscó probar la existencia del éter lumínico … pero el resultado fue negativo. Este experimento contribuyó al desarrollo de la teoría de la relatividad .

En el mundo REAL de la ciencia, es decir, ahora, aunque todavía hay muchos científicos “idealistas”, la presión a menudo NO recae en el conocimiento sino en:

  • salida de muchos artículos como sea posible (posiblemente en revistas de alto impacto)
  • obtener fondos para la investigación
  • investigando hacia una tecnología que se pueda vender.
  • ganando fama (esto es raro pero sucede)

Ahora, estos y otros factores, presionan seriamente a los investigadores para que publiquen tanto como sea posible, lo que a menudo conduce a temas menos investigados cuidadosamente.

De hecho, varios, si no muchos documentos, a veces incluso aquellos que salen en revistas prestigiosas, a menudo tienen fallas o datos cuestionables o archivos que investigan a fondo las tesis.

De hecho, muchos profesores NO se preocupan por publicar BIEN, sino por publicar PRIMERO y se las arreglarán incluso en revistas prestigiosas siempre que su idea / investigación sea lo suficientemente novedosa … no importa, dicen, cualesquiera fallas que podamos rectificar en el seguimiento documentos.

Esto también lleva a los científicos a cometer los ” Los siete pecados en el comportamiento académico en las ciencias naturales ” según lo dicho por el Dr. Wilfred F. van Gunsteren ( Angewandte Chemie International Edition 52, 118–122, DOI: 10.1002 / anie.201204076 ) [El Siete pecados en el comportamiento académico en las ciencias naturales]

Estos son, de menor a peor:

  1. Una descripción pobre o incompleta del trabajo , por ejemplo, publicar imágenes bonitas en lugar de evidencia de causalidad.
  2. No realizar pruebas obvias y baratas que puedan confirmar o repudiar un modelo , teoría o medición, por ejemplo, para detectar variables adicionales o mostrar en qué condiciones se rompe un modelo o teoría.
  3. Conexión insuficiente entre los datos y la hipótesis o mensaje , lo que lleva a la falta de apoyo para el mensaje o la sobreinterpretación de los datos, o ejemplo, lo que hace que la historia sea más sensacional o atractiva.
  4. El informe de resultados solo favorables , por ejemplo, el informe de resultados positivos o deseados (esperados) mientras se omiten los que son negativos.
  5. Descuido de los errores encontrados después de la publicación .
  6. Plagio.
  7. La fabricación directa o la falsificación de datos.

Ningún científico debería cometer estos pecados, pero muchos probablemente cometerán al menos los primeros cuatro, bajo una fuerte presión para publicar, obtener subvenciones, vender alguna idea a alguien, etc.

Con respecto a 5, 6 y 7, estos son muy raros, PERO suceden.

Especialmente con respecto al 7 aquí puede encontrar la lista de algunos de los casos más escandalosos de fraude científico: mala conducta científica – Wikipedia

Algunos de los más famosos son Hendrik Schon y Diederik Stapel, quienes publicaron muchos artículos en revistas de alto impacto, pero su investigación fue en su mayoría fraude completo.

La lista enlazada arriba es solo sobre casos FAMOSOS, que fueron capturados debido a muchos artículos en prestigiosas revistas … así que no se tienen en cuenta los científicos que publican en revistas menores que están mucho menos escrutadas.

De hecho, estos casos obligan a la Academia a iniciar Planes de gestión de datos para almacenar los datos de los investigadores individuales y detener el fraude científico (Plan de gestión de datos – Wikipedia)

Entonces, en el mundo de la CIENCIA REAL, muchos científicos se preocupan más por su carrera, dinero o fama que por la ciencia.


PARA TERMINAR EN UNA NOTA POSITIVA

Ok, lo que dije anteriormente puede parecer muy desalentador, pero NO se desanime. Esos defectos necesitan ser señalados para ser corregidos.

Hay MUCHOS científicos honestos que aman la ciencia y tienen verdaderos y honestos deseos de avanzar en el conocimiento humano. Conocí a muchos de ellos, imbuidos de pasión y energía, enfocados en obtener la verdad y no solo en salidas fáciles.

Lo que queda por decir es que quizás la ciencia necesita una revolución , no en el método científico que es sólido, sino en cómo se manejan la academia y los centros de investigación, cómo se juzga y se maneja a los científicos.

También quizás una mejora de la revisión por pares podría estar en orden.

Además, algunos de los problemas que subraya el artículo que ha vinculado también deben corregirse.

PERO: hay esperanza, ¡hay MÁS que esperanza! A pesar de todos los inconvenientes, ¡la ciencia aún avanza!

Gracias por el A2A.

He leído algunos buenos documentos que han concluido con resultados negativos. Los investigadores propusieron una hipótesis para probar, y los resultados la contradicen, por lo que escribieron un artículo sobre lo que intentaron y por qué no funcionó. Esa es información muy útil para otros en el campo.

Ese tipo de papel ciertamente no es tan glamoroso como un avance positivo, pero es útil en la ciencia para mostrar a otros científicos lo que no deben hacer. Otros equipos podrían estar pensando en líneas similares, pero si un grupo ya lo probó y determinó que no es una dirección de pensamiento válida, eso puede ayudarlos a enfocar sus esfuerzos en ideas que realmente podrían dar fruto.

Un buen científico aprecia los resultados negativos tanto como los positivos.

Hay dos partes para esto. Estos están vinculados y los dejaré vinculados en mi respuesta.

En primer lugar, un resultado nulo no es lo mismo que la prueba. En matemáticas, las cosas están probadas, en la ciencia se encuentra evidencia. La distinción es importante. En el caso de resultados nulos, si se esperaba que no fueran nulos, tienen valor (segundo punto). Por ejemplo, el resultado de Michelson-Morley en física.

Sin embargo, los resultados de los que estamos hablando no están en esa categoría, estos son resultados sobre la hipótesis o la interpretación de alguien, no la explicación científica aceptada.

Por ejemplo, digamos, hipótesis: la música de Justin Bieber causa cáncer. Tengo 20 personas 10 También toco Justin Bieber, 10 también toco música de control *.

Ahora obtengo un resultado nulo. Esto podría ser porque

  1. La música de Justin Biebers no causa cáncer. Seamos honestos, nadie piensa que sí. Esta es probablemente la verdad. No es muy interesante
  2. Solo tengo una pequeña muestra. El tamaño del efecto podría ser demasiado pequeño para detectarlo con solo 20 personas (debería haber hecho un estudio de poder primero, pero estas son solo estimaciones, es muy posible que necesite más personas de todos modos). Si esto es cierto, mi resultado es basura engañosa.

Ambos casos son resultados nulos, y el segundo es prácticamente inútil ** mientras que el primero es casi inútil (pero no del todo, ya que debería limitar un poco otras hipótesis futuras, pero la posibilidad 2 podría ser engañosa).

En matemáticas, ninguno de estos estados ambiguos existe.

* ¡Esto sería realmente difícil de obtener aprobación ética!

** técnicamente he agregado algunas restricciones en los tamaños de efectos probables. Entonces no es totalmente inútil.

Los resultados negativos son difíciles de probar.

Imagine que está tratando de desarrollar un detector de materia oscura, cada resultado aparece en blanco, ahora es esto porque.

  1. El tiempo de exposición no es lo suficientemente largo.
  2. El detector que usa está defectuoso
  3. El detector es transparente a la materia oscura.
  4. Hay una conexión floja en alguna parte
  5. La materia oscura no existe

Debe probar que 1 a 4 no son el problema antes de considerar 5.

Compare con un resultado positivo, sabe que todo funciona porque está recibiendo una señal … Ahora los controles negativos comienzan a demostrar que la señal solo puede provenir de X