Benjamin Franklin dijo una vez que cualquier tonto puede criticar, juzgar y quejarse, y la mayoría de los tontos hacen precisamente eso. Richard Feynman dijo una vez sobre el proceso científico: El primer principio es no engañarse a sí mismo, y usted es el más fácil de engañar. Los escépticos creen que los científicos pueden engañarse a sí mismos (ya sea por ignorancia o para mantener sus trabajos) y, a menudo, los culpan por ello: climatólogos, cosmólogos, cualquiera. En principio, es fácil descartar tales críticas como infundadas, pero surge una pregunta interesante: ¿cómo podemos asegurarnos de que no nos estamos engañando a nosotros mismos?
Existe una opinión popular en la ciencia de que los experimentos deberían poder repetirse y falsificarse. Si tiene un modelo científico, ese modelo debe hacer predicciones claras, y esas predicciones deben ser probables de una manera que confirme o refute su modelo. A veces, los críticos entienden que esto significa que la verdadera ciencia se logra solo en condiciones de laboratorio, pero esto es solo una parte de la historia. La ciencia de la observación como la cosmología también obedece a esta regla, ya que las nuevas observaciones pueden refutar potencialmente nuestras teorías actuales. Si, por ejemplo, observo mil cisnes blancos, puedo asumir que todos los cisnes son blancos. Ver un cisne negro cambiará mis especulaciones. Una teoría científica no puede ser absoluta, siempre es preliminar, cambia cuando aparecen nuevas evidencias.
Si bien esto es técnicamente correcto, es un poco injusto llamar “tentativas” a las teorías bien establecidas. Por ejemplo, la teoría de la gravitación universal de Newton existió durante varios siglos antes de que fuera suplantada por la teoría general de la relatividad de Einstein. Y si hoy podemos decir que la gravedad newtoniana está mal, funciona de la misma manera que siempre. Ahora sabemos que Newton creó un modelo aproximado que describe la interacción gravitacional de masas, pero cercano a la realidad con tanta precisión que todavía podemos usarlo para calcular trayectorias orbitales. Solo cuando expandimos nuestras observaciones más allá de la (muy amplia) gama de situaciones en las que Newton tenía razón, necesitamos la ayuda de Einstein.
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Cuando recopilamos evidencia para apoyar una teoría científica, podemos estar seguros de que funciona con una pequeña ventana para nueva evidencia. En otras palabras, una teoría puede considerarse "verdadera" en el rango en el que fue probada cualitativamente, pero nuevas condiciones pueden revelar inesperadamente un comportamiento que conducirá a una imagen más amplia y completa. Nuestras teorías científicas son inherentemente preliminares, pero no hasta el punto de que no podamos confiar en su precisión. Y este es el problema de las teorías bien establecidas. Dado que nunca podemos saber con certeza que nuestros resultados experimentales son "reales", ¿cómo sabemos que simplemente no estamos haciendo pasar la respuesta deseada como válida?
Medidas de la velocidad de la luz en diferentes años.
Este tipo de pensamiento aparece en estudiantes de primaria. Tienen la tarea de medir algunos valores experimentales como la aceleración de la gravedad o la longitud de onda de un láser. Como novatos, a menudo cometen los errores más simples y obtienen resultados que no coinciden con el significado "generalmente aceptado". Cuando esto sucede, regresan y buscan errores en su trabajo. Pero si cometen errores de tal manera que se equilibran o resultan no obvios, no volverán a verificar su trabajo. Dado que su resultado está cerca del valor esperado, creen que hicieron todo bien. Este prejuicio es compartido por todos nosotros y, a veces, por científicos distinguidos. Históricamente, esto ha sucedido tanto con la velocidad de la luz como con la carga de un electrón.
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Actualmente, existe un modelo en cosmología que concuerda bien con las observaciones. Este es el modelo ΛCDM, cuyo nombre está compuesto por la letra griega "lambda" y materia oscura fría (CDM). La mayoría de los refinamientos de este modelo incluyen realizar mediciones más precisas de los parámetros de este modelo, como la edad del universo, el parámetro de Hubble y la densidad de la materia oscura. Si el modelo lambda-CDM realmente describe con precisión el universo, entonces una medición imparcial de estos parámetros debe seguir un patrón estadístico. Al examinar los valores históricos de estos parámetros, podemos medir qué tan sesgadas fueron las mediciones.
Para entender cómo funciona esto, imagine a una docena de estudiantes midiendo la longitud de una pizarra. Estadísticamente, algunos estudiantes obtienen un valor mayor o menor que el actual. Según la distribución habitual, si la longitud real del tablero es de 183 centímetros con una desviación estándar por centímetro, ocho estudiantes recibirán un resultado en el rango de 182-184 centímetros. Pero imagina que todos los estudiantes encajan dentro de este rango. En este caso, tiene derecho a sospechar algunos errores de medición. Por ejemplo, los estudiantes escucharon que el tablero medía aproximadamente ochenta y dos metros y medio, por lo que tomaron medidas, redondeando el resultado a 183. Paradójicamente, si sus resultados experimentales eran demasiado buenos, uno sospecha el sesgo inicial en el experimento.
En cosmología, se conocen bien varios parámetros. Por lo tanto, cuando un grupo de científicos realiza un nuevo experimento, ya saben qué resultado es generalmente aceptado. ¿Resulta que los resultados de los experimentos están "infectados" con los resultados anteriores? Uno de los artículos más recientes de Quarterly Physics Review aborda este mismo problema. Al estudiar 637 mediciones de 12 parámetros cosmológicos diferentes, descubrieron cómo se distribuían estadísticamente los resultados. Dado que se desconocen los valores "reales" de estos parámetros, los autores utilizaron los resultados de WMAP 7 como "verdaderos". Y descubrieron que la distribución de los resultados era más precisa de lo que debería haber sido. El efecto es pequeño, por lo que podría atribuirse a una expectativa sesgada, pero también fue muy diferente del efecto esperado, lo que puede indicar una sobreestimación de las incertidumbres experimentales.
Esto no significa que nuestro modelo cosmológico actual sea incorrecto, pero sí significa que debemos ser un poco más cuidadosos con nuestra confianza en la precisión de nuestros parámetros cosmológicos. Afortunadamente, existen formas de mejorar la precisión de la medición. Los cosmólogos no se están engañando a sí mismos ni a nosotros, simplemente todavía hay mucho espacio para mejorar y corregir los datos, métodos y análisis que utilizan.
