Benjamin Franklin disse uma vez que qualquer tolo pode criticar, julgar e reclamar - e a maioria dos tolos faz exatamente isso. Richard Feynman disse certa vez sobre o processo científico: O primeiro princípio é não se enganar - e você é o mais fácil de enganar. Os céticos acreditam que os cientistas podem enganar a si mesmos (seja por ignorância ou para manter seus empregos) e muitas vezes os culpam por isso - climatologistas, cosmologistas, qualquer um. Em princípio, é fácil rejeitar essas críticas como infundadas, mas surge uma questão interessante: como podemos ter certeza de que não estamos nos enganando?
Há uma opinião popular na ciência de que os experimentos devem ser repetidos e falsificados. Se você tiver um modelo científico, esse modelo deve fazer previsões claras, e essas previsões devem ser testáveis de uma forma que confirme ou refute seu modelo. Às vezes, os críticos entendem que isso significa que a verdadeira ciência é realizada apenas em condições de laboratório, mas isso é apenas parte da história. A ciência observacional como a cosmologia também obedece a essa regra, pois novas observações podem potencialmente refutar nossas teorias atuais. Se, por exemplo, eu observar mil cisnes brancos, posso supor que todos os cisnes são brancos. Ver um cisne negro mudará minhas especulações. Uma teoria científica não pode ser absoluta, é sempre preliminar, muda quando surgem novas evidências.
Embora isso seja tecnicamente correto, é um pouco injusto chamar de “provisórias” teorias bem estabelecidas. Por exemplo, a teoria da gravitação universal de Newton existiu por vários séculos antes de ser suplantada pela teoria geral da relatividade de Einstein. E se podemos dizer hoje que a gravidade newtoniana está errada, ela funciona da mesma forma que sempre funcionou. Agora sabemos que Newton criou um modelo aproximado que descreve a interação gravitacional de massas, mas próximo da realidade com tanta precisão que ainda podemos usá-lo para calcular trajetórias orbitais. Somente quando expandimos nossas observações para além da gama (muito grande) de situações nas quais Newton estava certo é que precisamos da ajuda de Einstein.
Quando coletamos evidências para apoiar uma teoria científica, podemos ter certeza de que ela funciona com uma pequena janela para novas evidências. Em outras palavras, uma teoria pode ser considerada “verdadeira” na faixa em que foi testada qualitativamente, mas novas condições podem revelar inesperadamente um comportamento que levará a um quadro mais amplo e completo. Nossas teorias científicas são inerentemente preliminares, mas não a ponto de não podermos confiar em sua precisão. E esse é o problema com teorias bem estabelecidas. Já que nunca podemos saber com certeza se nossos resultados experimentais são "reais", como sabemos que simplesmente não estamos passando a resposta desejada como válida?
Medições da velocidade da luz em diferentes anos
Esse tipo de pensamento aparece em alunos do ensino fundamental. Eles têm a tarefa de medir alguns valores experimentais, como a aceleração da gravidade ou o comprimento de onda de um laser. Como novatos, geralmente cometem os erros mais simples e obtêm resultados que não correspondem ao significado de "geralmente aceito". Quando isso acontece, eles voltam e procuram erros em seu trabalho. Mas se eles cometem erros de tal forma que eles se equilibram ou não são óbvios, eles não verificarão seu trabalho. Como o resultado está próximo do valor esperado, eles acham que fizeram tudo certo. Esse preconceito é compartilhado por todos nós e, às vezes, por cientistas ilustres. Historicamente, isso aconteceu tanto com a velocidade da luz quanto com a carga de um elétron.
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Atualmente, existe um modelo em cosmologia que está de acordo com os resultados observacionais. É o modelo ΛCDM, cujo nome é composto pela letra grega "lambda" e matéria escura fria (CDM). A maioria dos refinamentos desse modelo inclui fazer medições mais precisas dos parâmetros desse modelo, como a idade do universo, o parâmetro de Hubble e a densidade da matéria escura. Se o modelo lambda-CDM realmente descreve com precisão o universo, então uma medição imparcial desses parâmetros deve seguir um padrão estatístico. Ao examinar os valores históricos desses parâmetros, podemos medir o quão enviesadas as medições foram.
Para entender como isso funciona, imagine uma dúzia de alunos medindo o comprimento de um quadro-negro. Estatisticamente, alguns alunos obtêm um valor maior ou menor do que o presente. De acordo com a distribuição usual, se o comprimento real da prancha for de 183 centímetros com desvio padrão por centímetro, então oito alunos receberão um resultado na faixa de 182-184 centímetros. Mas imagine que todos os alunos estão dentro dessa faixa. Nesse caso, você tem o direito de suspeitar de alguns erros de medição. Por exemplo, os alunos ouviram que o tabuleiro tinha cerca de oitenta e dois metros e meio, então fizeram as medições, arredondando o resultado para 183. Paradoxalmente, se os resultados experimentais fossem muito bons, suspeita-se do viés inicial do experimento.
Em cosmologia, vários parâmetros são bem conhecidos. Portanto, quando um grupo de cientistas realiza um novo experimento, eles já sabem qual resultado é geralmente aceito. Acontece que os resultados dos experimentos estão "infectados" com os resultados anteriores? Um dos artigos mais recentes da Quarterly Physics Review trata exatamente desse assunto. Ao estudar 637 medições de 12 parâmetros cosmológicos diferentes, eles descobriram como os resultados foram distribuídos estatisticamente. Como os valores "reais" desses parâmetros são desconhecidos, os autores usaram os resultados do WMAP 7 como "verdadeiros". E descobriram que a distribuição dos resultados era mais precisa do que deveria. O efeito é pequeno, então pode ser atribuído a uma expectativa enviesada, mas também foi muito diferente do efeito esperado, o que pode indicar uma superestimação das incertezas experimentais.
Isso não significa que nosso modelo cosmológico atual esteja errado, mas significa que precisamos ser um pouco mais cuidadosos em nossa confiança na precisão de nossos parâmetros cosmológicos. Felizmente, existem maneiras de melhorar a precisão da medição. Os cosmologistas não estão se enganando e a nós, simplesmente ainda há muito espaço para melhorar e corrigir os dados, métodos e análises que usam.
