Le discussioni sulla natura della scienza e delle teorie scientifiche sono spesso confuse dall'idea obsoleta che tali teorie siano rese false quando sorgono anomalie. La nozione di teoria scientifica come oggetto statico dovrebbe essere sostituita con la visione più attuale che fa parte di un programma di ricerca vivente, che può ampliare il suo raggio d'azione in nuove aree.

Per esempio, prendi l'ipotesi che tutti i cigni siano bianchi, che sembrava abbastanza buono per gli europei fino a quando gli esploratori olandesi non trovarono cigni neri in Australia nel 1636. Quindi cosa succede alla nostra ipotesi? Ci sono una serie di opzioni.

1. Ridefinisci la swan-ness per includere la bianchezza. Allora i cigni neri non sono davvero cigni, e l'ipotesi rimane vera per definizione.
2. È stato smentito. Scartalo.
3. Confronta diverse specie di cigni in tutto il mondo, e guarda come si adattano bene i cigni neri.

(1) è il meno utile. Le definizioni possono solo dirci come stiamo usando le parole. Non ci dicono nulla del mondo che quelle parole tentano di descrivere. (2) si basa sull'idea di buon senso che le ipotesi dovrebbero essere scartate quando falsificate dall'osservazione. Questa era l'idea avanzata dal filosofo Karl Popper negli anni '30, distinguere tra scienza e pseudoscienza.

Ha visto la psicoanalisi, Per esempio, come pseudoscienza perché il disaccordo con le sue scoperte può sempre essere spiegato come risultato della rimozione. La visione di Popper degli anni '30 ha molto da lodare, ma butta via un sacco di bambini con l'acqua sporca. (3) è come funziona effettivamente la scienza, come Popper e i suoi colleghi, che ha sfidato le visioni tradizionali di come funziona la scienza, aveva realizzato negli anni '70.

Nel nostro esempio, il cigno nero era un'anomalia, ma qualsiasi grande teoria scientifica avrà delle anomalie. La teoria del moto planetario di Newton non poteva spiegare l'orbita di Mercurio, un'anomalia nota da decenni prima che Albert Einstein la spiegasse con la sua teoria della relatività generale. Nonostante questa anomalia, La teoria di Newton è stata mantenuta perché c'è così tanto che spiega. Una teoria non vuole essere una dichiarazione finale di come stanno le cose, ma solo l'ultima tappa di un programma di ricerca in continuo progresso.

Evoluzione come teoria e ricerca

Nel XVIII secolo, l'esistenza di relazioni familiari tra specie diverse è stata esplicitata nel raggruppamento degli esseri viventi in specie del naturalista svedese Carlo Linneo, generi, ordini e così via, ma non c'era alcun suggerimento su come le cose fossero andate in quel modo. Entro il 1820, il biologo francese Jean-Baptiste Lamarck parlava dell'ereditarietà delle caratteristiche acquisite come risultato dello sforzo (come gli antenati della giraffa si sforzavano di raggiungere gli alberi più in alto).

Entro il 1859, i naturalisti-biologi Charles Darwin e Alfred Russel Wallace hanno avuto indipendentemente l'idea della selezione naturale come motore principale dell'evoluzione. Selezione naturale, questo è, operando sulla variazione, ma senza capire da dove provenissero le varianti, o come quella variazione è stata ereditata.

All'inizio del XX secolo è arrivata la scoperta delle mutazioni come fonte di varianti e l'incorporazione della genetica del botanico austriaco Gregor Mendel nella scienza dell'evoluzione, ma ancora senza conoscenza della base materiale della mutazione e dell'ereditarietà. Questo è emerso negli anni '40, quando il DNA è stato riconosciuto come materiale genetico. Poi dagli anni Cinquanta in poi ci fu la determinazione della sua struttura e il cracking del codice genetico che rivelò come dirige la formazione delle proteine.

Da allora, abbiamo riconosciuto che l'evoluzione è governata dal caso oltre che dalla selezione, quell'ereditarietà è complicata da cose come la duplicazione genica (dove un pezzo di DNA viene copiato due volte e ogni copia può quindi evolversi indipendentemente), trasferimento genico orizzontale (dove il DNA viene trasferito tra specie), e persino l'incorporazione di materiale genetico da virus nel nostro materiale genetico. E naturalmente ci sono molte altre cose che ancora non capiamo... Eppure.

Quindi in ogni fase, abbiamo una teoria imperfetta, pieno di lacune e incongruenze, ma uno che emerge ancora più forte dall'esame delle sue imperfezioni. Come la teoria atomica, si è sviluppato in modi che i suoi creatori non avrebbero nemmeno potuto immaginare, con una crescente comprensione a tutti i livelli, dalle singole molecole alla genetica delle popolazioni. E come la teoria atomica è fondamentale per la nostra comprensione della scienza che è cresciuta intorno ad essa. La biologia senza evoluzione è come la chimica senza atomi.

La possibilità di correzione

A volte diciamo agli studenti che "il metodo scientifico" consiste nel raccogliere dati, formulare ipotesi per spiegarle e poi raccogliere più dati per vedere se le ipotesi resistono. In altri tempi, diciamo loro che consiste nel formulare ipotesi, raccogliere dati e rifiutare le ipotesi se i dati non si adattano. Tali punti di vista sono troppo semplici e fanno sembrare la ricerca scientifica seguire una ricetta piuttosto noiosa.

Il primo passo in qualsiasi indagine scientifica è decidere se vale la pena guardare qualcosa. Quindi i possibili risultati devono valere la pena di avere e il programma di ricerca deve avere qualche prospettiva di successo. Il passo successivo è il dialogo continuo tra ipotesi e dati. Le ipotesi devono essere suscettibili di modifica alla luce dei dati e devono rimanere sempre in linea di principio suscettibili di correzione alla luce di ulteriori conoscenze. Questo impegno per la possibilità di correzione è noto come fallibilismo, ed è una cosa che tutti gli sforzi scientifici hanno in comune.

Oltre a questo, Non vedo alcun senso nel fingere che la scienza abbia un unico metodo (non lo fa), o nel tentativo di tracciare una linea netta tra la conoscenza scientifica e altri tipi di conoscenza del mondo (non ce n'è una).

E i cigni?

Nel frattempo, Le prove del DNA mostrano che le diverse specie di cigno bianco cigno selvatico, il cigno della tundra e il cigno reale sono strettamente imparentati, con il cigno nero australiano come primo cugino. Sorprendentemente, il cigno dal collo nero del Sud America è un parente più lontano.

Altre domande si suggeriscono. C'è qualche legame tra distribuzione geografica e vicinanza di relazioni? Quando e dove sono nate le specie separate? Le differenze di colore hanno un valore di sopravvivenza, e se così fosse, che cosa?

Quindi ormai, la nostra ipotesi originale del cigno, in base all'apparenza, è stato notevolmente modificato, e ha dato origine a tutta una serie di nuove domande riguardanti le somiglianze molecolari, evoluzione adattiva vs deriva neutra, biogeografia e reperti fossili. Questa è scienza.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.