รางวัลอีกโนเบล

วิทยาศาสตร์

วรชัย ทองไทย This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

วิทยาศาสตร์คือ องค์ความรู้ที่เกิดขึ้นจากการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ ด้วยการใช้กระบวนการค้นคว้าหาความรู้อย่างเป็นระบบ มีขั้นตอน และมีหลักฐานที่พิสูจน์ได้ด้วยเหตุผล วิทยาศาสตร์ไม่ใช่เป็นเพียงแค่การรวบรวมข้อเท็จจริงในโลกและจักรวาลเท่านั้น แต่ยังเป็นหนทางที่จะรู้จักและเข้าใจในปรากฏการณ์และสิ่งต่างๆ ด้วย

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่วิทยาศาสตร์พิสูจน์ก็ไม่ได้เป็นความจริงที่แน่นอนตลอดไป เพราะวิทยาศาสตร์จะเปิดกว้างให้มีการทบทวนและแก้ไขเมื่อมีหลักฐานใหม่ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์จึงเริ่มต้นด้วยการคาดการณ์อย่างเป็นระบบ หรือที่เรียกว่าการตั้งสมมุติฐาน (ความเชื่อ ข้ออ้าง) ตามด้วยการทดลองที่เข้มงวดและทำซ้ำหลายๆ ครั้ง ความรู้ทางวิทยาศาสตร์จึงเป็นผลลัพธ์จากการทดลอง

วิทยาศาสตร์ตั้งอยู่บนข้อเท็จจริง ไม่ได้ตั้งอยู่บนความคิดเห็นหรือความพึงพอใจ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้ถูกออกแบบมา เพื่อให้เกิดการท้าทายในความคิดด้วยการวิจัย สิ่งหนึ่งที่สำคัญยิ่งในกระบวนการวิทยาศาสตร์คือ วิทยาศาสตร์มีจุดสนใจอยู่ที่โลกธรรมชาติเท่านั้น โดยไม่สนใจในสิ่งที่เหนือธรรมชาติ

วิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่คือ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ซึ่งศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติ กับวิทยาศาสตร์สังคม ซึ่งศึกษาพฤติกรรมมนุษย์และสังคม โดยทั้งสองกลุ่มนี้เป็นวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์ หมายถึง องค์ความรู้จะต้องมาจากปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ และสามารถทดสอบความถูกต้องได้ด้วย ถ้าทำการศึกษาภายใต้สถานการณ์เดียวกัน

            ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาจากการทำวิจัยที่ใช้วิธีทางวิทยาศาสตร์ (scientific method) ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้

  • ทำการสังเกต หมายถึง ตั้งใจดูในสิ่งหรือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น
  • ตั้งคำถามในสิ่งที่สังเกต และเก็บรวบรวมข้อมูลที่สามารถวัดได้
  • ตั้งสมมุติฐาน รวมถึงทำการพรรณนาเบื้องต้นในสิ่งที่ได้สังเกต และทำการพยากรณ์
  • ทดสอบสมมุติฐานและคำพยากรณ์ ด้วยการทดลองที่สามารถทำซ้ำได้
  • วิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการทดลองและสรุปผล ซึ่งอาจยอมรับสมมุติฐาน ปฏิเสธสมมุติฐาน หรือดัดแปลงสมมุติฐานก็ได้ ถ้าจำเป็น
  • ทำการทดลองซ้ำอีก จนกระทั่งไม่มีข้อแตกต่างระหว่างสิ่งที่สังเกตกับทฤษฎีเหลืออยู่

                        โดยข้อสุดท้ายมีความสำคัญเพราะ “ถ้าไม่สามารถทำซ้ำได้ ก็จะไม่เป็นวิทยาศาสตร์”

            ข้อเน้นที่สำคัญของวิธีทางวิทยาศาสตร์ คือ

  • สมมุติฐานต้องสามารถทดสอบได้ และอาจพิสูจน์ว่าเป็นเท็จ (falsifiable) ได้ด้วย
  • การวิจัยต้องใช้ทั้งการให้เหตุผลแบบนิรนัย (deductive reasoning) และการให้เหตุผลแบบอุปนัย (inductive reasoning) การให้เหตุผลแบบนิรนัยเป็นกระบวนการของการใช้ข้อตั้ง (premise) ที่เป็นความจริง เพื่อนำไปสู่ข้อสรุปที่เป็นความจริงทางตรรกะ ส่วนการให้เหตุผลแบบอุปนัย เป็นกระบวนการที่ตรงกันข้าม
  • การทดลองต้องมีทั้งตัวแปรอิสระ (independent variable) คือตัวแปรที่ไม่เปลี่ยนแปลง และตัวแปรตาม (dependent variable) คือตัวแปรที่เปลี่ยนแปลง
  • การทดลองต้องมีทั้งกลุ่มทดลอง (experimental group) และกลุ่มควบคุม (control group) ซึ่งกลุ่มทดลองเป็นกลุ่มที่มีการเพิ่มตัวแปรเข้าไป ส่วนกลุ่มควบคุมเป็นกลุ่มที่ปล่อยให้เป็นไปตามธรรมชาติ โดยกลุ่มควบคุมจะเป็นกลุ่มที่กลุ่มทดลองใช้เปรียบเทียบเพื่อดูผลกระทบของตัวแปรที่ใส่เพิ่มลงไป

ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เป็นความจริงเชิงประจักษ์ แต่ก็เปิดโอกาสให้พิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้ ถ้ามีหลักฐานใหม่มาสนับสนุน ดังนั้นจึงไม่มีทฤษฎีใดเลยที่จะเป็นจริงตลอดไป เพราะวิทยาศาสตร์ยอมรับแนวคิดที่ว่า ความรู้เชิงประจักษ์ไม่มีความแน่นอน

ตัวอย่างทฤษฎีหรือความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ยอมรับและถือว่าเป็นความจริงในอดีต แต่ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยทฤษฎีใหม่ ได้พัฒนาเป็นศาสตร์ใหม่ หรือยกเลิกไป ได้แก่

  • โลกแบนและเป็นศูนย์กลางของจักรวาล ถูกแทนที่ด้วยโลกกลมและมีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง
  • ระบบสุริยะมีดาวเคราะห์ 9 ดวง ถูกแทนที่ด้วยระบบสุริยะมีดาวเคราะห์ 8 ดวง
  • โหราศาสตร์ ได้พัฒนาเป็น ดาราศาสตร์
  • การเล่นแร่แปรธาตุ (alchemy) ได้พัฒนาเป็นเคมี
  • การทำนายนิสัยใจคอโดยพิจารณาจากกะโหลกศีรษะ (phrenology) และอิทธิพลของตัวเลข (numerology) ถูกยกเลิก เพราะถือว่าเป็นวิทยาศาสตร์เทียม (pseudoscience)

ในเร็วๆ นี้ก็มีตัวอย่างให้เห็นคือ แมวเป็นของแข็งเพราะเป็นสัตว์บก แต่อาจไม่จริงก็ได้ ดังบทความเรื่อง “ข้อพิสูจน์ 15 ข้อที่แสดงว่าแมวเป็นของเหลว” (https://www.boredpanda.com/cats-are-liquids/) ที่เริ่มต้นด้วยนิยามว่า ของเหลวจะเปลี่ยนรูปร่างตามสิ่งที่บรรจุ ในขณะที่ยังคงมีปริมาณเท่าเดิม จากนั้นก็แสดงภาพของเหลวไหลลงสู่ภาชนะ และรูปแมวที่เข้าไปอยู่ในภาชนะต่างๆ (ดังรูป)

 

ที่มา: https://imgur.com/s7JtV

บทความดังกล่าวได้กระตุ้นความสนใจของ Marc-Antoine Fardin นักวิจัยชาวฝรั่งเศสจนถึงกับได้ลงมือทำวิจัย โดยใช้กรรมวิธีพลศาสตร์ของไหล (fluid dynamics) เพื่อตอบคำถามว่า “แมวเป็นได้ทั้งของแข็งและของเหลวหรือไม่” ทำให้เขาได้รับรางวัลอีกโนเบล สาขาฟิสิกส์ในปีล่าสุด (พ.ศ. 2560)

รางวัลอีกโนเบล: รางวัลที่ทำให้ขำ แล้วจึงได้คิด

Since 25 December 2012