Benjamin Franklin pernah berkata bahwa setiap orang bodoh dapat mengkritik, menilai dan mengeluh - dan kebanyakan orang bodoh melakukan hal itu. Richard Feynman pernah berkata tentang proses ilmiah: Prinsip pertama adalah jangan menipu diri sendiri - dan Anda paling mudah ditipu. Para skeptis percaya bahwa ilmuwan dapat menipu diri mereka sendiri (entah karena ketidaktahuan, atau untuk mempertahankan pekerjaan mereka), dan sering menyalahkan mereka atas hal ini - ahli iklim, ahli kosmologi, siapa saja. Pada prinsipnya, mudah untuk menolak kritik seperti itu sebagai tidak berdasar, tetapi sebuah pertanyaan menarik muncul: bagaimana kita bisa memastikan bahwa kita tidak menipu diri sendiri?
Ada pendapat populer dalam sains bahwa eksperimen harus dapat diulangi dan dipalsukan. Jika Anda memiliki model ilmiah, model tersebut harus membuat prediksi yang jelas, dan prediksi tersebut harus dapat diuji dengan cara yang mengonfirmasi atau menyangkal model Anda. Kadang-kadang kritikus memahami bahwa ini berarti sains sejati dicapai hanya dalam kondisi laboratorium, tetapi ini hanya sebagian dari cerita. Ilmu pengamatan seperti kosmologi juga mematuhi aturan ini, karena pengamatan baru berpotensi menyangkal teori kita saat ini. Jika, misalnya, saya mengamati seribu angsa putih, saya dapat berasumsi bahwa semua angsa itu putih. Melihat angsa hitam akan mengubah spekulasi saya. Sebuah teori ilmiah tidak bisa mutlak, selalu pendahuluan, ia berubah ketika bukti baru muncul.
Meskipun secara teknis ini benar, tidaklah adil untuk menyebut teori yang sudah mapan sebagai "tentatif". Misalnya, teori gravitasi universal Newton telah ada selama beberapa abad sebelum digantikan oleh teori relativitas umum Einstein. Dan jika sekarang kita dapat mengatakan bahwa gravitasi Newtonian salah, cara kerjanya sama seperti sebelumnya. Sekarang kita tahu bahwa Newton menciptakan model perkiraan yang menggambarkan interaksi gravitasi massa, tetapi sangat mendekati kenyataan sehingga kita masih dapat menggunakannya untuk menghitung lintasan orbit hari ini. Hanya ketika kami memperluas pengamatan kami di luar rentang (sangat besar) situasi di mana Newton benar maka kami membutuhkan bantuan Einstein.
Saat kami mengumpulkan bukti untuk mendukung teori ilmiah, kami dapat yakin bahwa itu bekerja dengan jendela kecil untuk bukti baru. Dengan kata lain, sebuah teori dapat dianggap "benar" dalam rentang yang telah diuji secara kualitatif, tetapi kondisi baru dapat secara tidak terduga mengungkapkan perilaku yang akan mengarah pada gambaran yang lebih luas dan lebih lengkap. Teori ilmiah kita pada dasarnya bersifat pendahuluan, tetapi tidak sejauh kita tidak dapat mengandalkan keakuratannya. Dan inilah masalah dengan teori yang sudah mapan. Karena kita tidak pernah tahu pasti bahwa hasil percobaan kita "nyata", bagaimana kita tahu bahwa kita tidak memberikan jawaban yang diinginkan sebagai jawaban yang valid?
Pengukuran kecepatan cahaya di tahun yang berbeda
Pemikiran seperti ini muncul pada siswa SD. Mereka bertugas mengukur beberapa nilai eksperimen seperti percepatan gravitasi atau panjang gelombang laser. Sebagai pemula, mereka sering membuat kesalahan paling sederhana dan mendapatkan hasil yang tidak sesuai dengan arti yang "diterima secara umum". Ketika ini terjadi, mereka kembali dan mencari kesalahan dalam pekerjaan mereka. Tetapi jika mereka membuat kesalahan sedemikian rupa sehingga menyeimbangkan atau tidak terlihat jelas, mereka tidak akan memeriksa ulang pekerjaan mereka. Karena hasil mereka mendekati nilai yang diharapkan, mereka pikir mereka melakukan segalanya dengan benar. Prasangka ini juga dimiliki oleh kita semua, dan terkadang oleh ilmuwan terkemuka. Secara historis, ini terjadi baik dengan kecepatan cahaya maupun dengan muatan elektron.
Video promosi:
Saat ini, ada model kosmologi yang sesuai dengan observasi. Ini adalah model ΛCDM, yang namanya terdiri dari huruf Yunani "lambda" dan materi gelap dingin (CDM). Sebagian besar penyempurnaan model ini termasuk membuat pengukuran yang lebih akurat terhadap parameter model ini, seperti usia alam semesta, parameter Hubble, dan kepadatan materi gelap. Jika model lambda-CDM benar-benar mendeskripsikan alam semesta secara akurat, maka pengukuran yang tidak bias dari parameter ini harus mengikuti pola statistik. Dengan mempelajari nilai historis dari parameter ini, kita dapat mengukur seberapa bias pengukurannya.
Untuk memahami bagaimana ini bekerja, bayangkan selusin siswa mengukur panjang papan kapur. Secara statistik, beberapa siswa mendapatkan nilai yang lebih besar atau lebih kecil dari yang sekarang. Berdasarkan distribusi biasa, jika panjang papan sebenarnya adalah 183 sentimeter dengan simpangan baku per sentimeter, maka delapan siswa akan mendapatkan hasil dalam rentang 182-184 sentimeter. Tetapi bayangkan bahwa semua siswa masuk dalam kisaran ini. Dalam hal ini, Anda berhak mencurigai beberapa kesalahan pengukuran. Misalnya, siswa mendengar bahwa papan itu berukuran sekitar delapan puluh dua setengah meter, jadi mereka melakukan pengukuran, membulatkan hasilnya menjadi 183. Paradoksnya, jika hasil eksperimen mereka terlalu baik, orang mencurigai adanya bias awal dalam eksperimen tersebut.
Dalam kosmologi, berbagai parameter sudah dikenal. Oleh karena itu, ketika sekelompok ilmuwan melakukan percobaan baru, mereka sudah mengetahui hasil mana yang diterima secara umum. Ternyata hasil percobaan tersebut "tertular" dengan hasil sebelumnya? Salah satu makalah terbaru oleh Quarterly Physics Review membahas masalah ini. Dengan mempelajari 637 pengukuran dari 12 parameter kosmologis yang berbeda, mereka menemukan bagaimana hasil tersebut didistribusikan secara statistik. Karena nilai "sebenarnya" dari parameter ini tidak diketahui, penulis menggunakan hasil WMAP 7 sebagai "benar". Dan mereka menemukan bahwa distribusi hasilnya lebih akurat dari yang seharusnya. Efeknya kecil, sehingga dapat dikaitkan dengan ekspektasi yang bias, tetapi juga sangat berbeda dari efek yang diharapkan, yang mungkin menunjukkan estimasi yang berlebihan dari ketidakpastian eksperimental.
Ini tidak berarti bahwa model kosmologis kita saat ini salah, tetapi itu berarti bahwa kita perlu lebih berhati-hati tentang keyakinan kita pada keakuratan parameter kosmologis kita. Untungnya, ada cara untuk meningkatkan akurasi pengukuran. Ahli kosmologi tidak membodohi diri mereka sendiri dan kita, masih banyak ruang untuk memperbaiki dan mengoreksi data, metode, dan analisis yang mereka gunakan.
