De la experimente cruciale la problema expertizei

Pe 7 noiembrie 1919, ziarul londonez Times publica un articol cu titlul ”Revolution in Science” și subtitlurile ”New Theory of the Universe. Newtonian Ideas Overthrown”. Articolul ne spune că două din cele trei predicții făcute de noua teorie a lui Einstein au fost confirmate experimental. La capătul unui șir de investigații, expedițiile trimise să observe o eclipsă de Soare, la Sobral și Principe, s-au întors victorioase. Mai precis a doua din cele două expediții, cea coordonată de fizicianul Arthur Eddington, unul dintre primii discipoli englezi ai lui Einstein. Despre ce era vorba?

Coloana cea mai din dreapta anunță ”revoluția din știință”.

Conform teoriei lui Einstein, lumina care trece prin apropierea unui obiect celest masiv se curbează, obiectul având un efect de lentilă gravitațională. Dar, dacă este așa, atunci în timpul unei eclipse, stelele din vecinătatea Soarelui s-ar vedea deplasate din pozițiile lor „obișnuite”. Iată „consecința testabilă” a teoriei lui Einstein. Și iată ce confirmă expediția lui Eddington.

Și cum e cu Newton? Și teoria newtoniană ia în calcul că lumina poate fi acționată gravitațional la trecerea pe lângă un obiect masiv. Doar că în cazul lui Newton, valorile acestei deviații sunt mai mici, mult mai mici, decât cele prezise de teoria lui Einstein. Iar în 1919 avem o eclipsă de soare totală. Ce ocazie mai bună pentru astronomi decât să încerce testarea teoriei?

Cele două predicții, Einstein vs. Newton (apud. Eddington, Weighting Light)

Asta ne spune articolul din The Times. Că Eddington ar fi confirmat teoria lui Einstein și ar fi infirmat-o pe cea a lui Newton. Dar așa să stea lucrurile?

Un prim posibil răspuns: da

În eseul său, Conjecturi și infirmări, Popper ne vorbește despre Teoria Relativității ca de un bun exemplu de teorie științifică model, de teorie falsicabilă experimental. Einstein a făcut o predicție riscantă iar Eddington s-a dus să facă experimentul. Și experimentul a ieșit. Eddington a confirmat, pentru prima oară predicția făcută de Einstein și deci teoria acestuia. Predicția eisteiniană, pentru Popper, dă naștere unui experimentum crucis: expediția lui Eddington avea de judecat în mod crucial și de adjudecat în favoarea uneia dintre cele două teorii. Și a câștigat Einstein.

Un alt posibil răspuns: nu

În Fabulous science, John Waller propune imaginea unui Eddington impostor. Conform  lui Waller, expedițiile din 1918-1919 nu au fost cu nimic mai de succes decât alte experimente similare, dar totuși considerate minore. Astfel, Waller se întreabă de ce comunitatea științifică a îmbrățișat atât de repede o dovadă experimentală șubredă. În acest sens, Waller reia o serie de critici invocate de istoricii Earman & Glymour la adresa clarității observațiilor lui Eddington:

  • Grade diferite de turbulență atmosferică;
  • Temperaturi ambientale diferite;
  • Diferența dintre 0.8 și 1.7 secunde de arc înseamnă a măsura mai puțin de grosimea unei monede de la aproximativ un kilometru depărtare;

O parte din aceste posibilie surse de eroare ar putea fi luate în considerare în contextul calcului ulterior, însă pentru aceasta avem nevoie de minimum 6 stele de a căror poziție să fim siguri, iar aceasta nu se întâmplă. Așadar, din nou, de ce consimte comunitatea științifică?

Pentru Waller, suntem departe de experimentum crucis. Mai mult decâtatât, Eddington a ”cosmetizat” datele experimentale, printr-o selecție nejustificată (bazată pe argumente ad hoc). Însă, consideră Waller, episodul Eddington e un alt tip de poveste; e o poveste despre taberele în care se împart oamenii de știință. Einstein a triumfat datorită unui mecanism apropiat de ce oferă astăzi serviciul de publicitate (cf. articolul de ziar, unde se anunță o revoluție în știință).

Alt răspuns: mai nuanțat— problema expertizei

Ben Almassi ne atenționează că ambele perspective de mai sunt simplifică prea mult. Miezul poveștii lui Eddington e, consideră Almassi, altundeva, și e mult mai nuanțat: problema limitelor expertizei și a încrederii în omul de știință. Eddington, ne arată Almassi, era o autoritate în privința Teoriei Relativității. Doar că epertiza lui (în TR) se intersectează cu alte tipuri de expertiză (în astronomie observațională, de pildă). Niciodată o astfel de expertiză nu va fi receptată într-un vacuum epistemic, de unde Almasi construiește noțiunea de expertiză parțială.

Almssi subliniază că, în Nature and Observatory (1919-1920) există mai multe încercări ale colegilor lui Eddington de a oferi explicații alternative pentru fenomenele observate:

  • Lodge: increased refractivity due to denser ether near the sun caused the starlight deflection.
  • Nevill: the region around the sun may deflect starlight for some other non-relativistic reason.
  • Silberstein: the displacements were not caused by gravity, but some irregular solar medium.
  • Anderson: uneven cooling of the earth’s upper atmosphere during the eclipse caused the observed starlight deflection.

Astfel, Almassi susține că succesul Teoriei Relativității este produsul unei intersecții din mai mult factori importanți din punct de vedere epistemic și a mai multor astfel de expertie parțiale.

Perspectiva lui Eddington

În Weighting Light, Eddington însuși ne arată problemele cu care s-au confruntat expedițiile pe care le-a supervizat. Uitați câteva fragmente grăitoare:

“In many cases one or other of the most essential stars was missing through cloud, and no use could be made of them; but one plate was found showing fairly good images of five stars, which were suitable for a determination. This was measured on the spot a few days after the eclipse in a micrometric measuring-machine. The problem was to determine how the apparent positions of the stars, affected by the sun’s gravitational field, compared with the normal positions on a photograph taken when the sun was out of the way. Normal photographs for comparison had been taken with the same telescope in England in January.”

“The results from this plate gave a definite displacement, in good accordance with Einstein’s theory and disagreeing with the Newtonian prediction. Although the material was very meagre compared with what had been hoped for, the writer (who it must be admitted was not altogether unbiassed) believed it convincing.”

A fost Eddington biased? Se pot justifica alegerile pe care le-a făcut? Are dreptate Popper și avem de-a face, până la urmă, cu un experiment crucial? Despre toate acestea discutăm miercuri, la seminar.

Plăcuțele lui Eddington, suprapuse

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s