Od raziskovalne hipoteze do eksperimentalnega preverjanja

Raziskovalno vprašanje

Po osmih poglavjih smo prišli do pomembne delovne hipoteze.

Patent WO2012003782A1 predvideva, da lahko priprava materiala vpliva na njegovo relativno energijsko stanje, ne da bi pri tem nujno spremenila njegovo osnovno kemijsko sestavo.

Toda vsaka znanstvena hipoteza se prej ali slej sreča z istim vprašanjem.

Kako lahko vemo, da se je sprememba res zgodila?

Če spremembe ni mogoče opazovati ali izmeriti, ostane zgolj zanimiva ideja.

Če pa obstajajo ponovljive meritve, postane hipoteza predmet znanstvene razprave.

Prav tu patent prvič odpira vprašanje merljivosti.

Delovna hipoteza

Raziskovalno logiko lahko zapišemo zelo preprosto.

Če priprava materiala povzroči spremembo njegovega relativnega energijskega stanja, potem morajo obstajati merljive fizikalne razlike med materialom pred pripravo in po njej.

To še vedno ni dokaz.

Je pa hipoteza, ki jo je mogoče eksperimentalno preverjati.

In prav v tem trenutku raziskovanje preide iz teorije v znanstveno metodo.

Zakaj je meritev pomembnejša od razlage?

Zgodovina znanosti nas uči zanimivega vzorca.

Ljudje so občutili toploto dolgo pred izumom termometra.

Električne pojave so opazovali stoletja pred razvojem voltmetra.

Magnetizem je obstajal mnogo prej, preden smo ga znali natančno meriti.

V vseh primerih se je zgodil enak preobrat.

Šele ko smo pojav lahko merili, ga je bilo mogoče objektivno primerjati, ponavljati in znanstveno raziskovati.

Meritev zato ni zgolj tehnična podrobnost.

Meritev je prehod iz opazovanja v znanost.

Kaj želi meriti patent?

To vprašanje je bistveno.

Patent ne govori o merjenju količine dušika.

Ne govori o vsebnosti fosforja.

Ne govori o koncentraciji kalija.

To so kemijske analize.

Raziskovalna logika patenta poskuša odgovoriti na drugačno vprašanje.

Ali se je po postopku priprave spremenilo relativno energijsko stanje materiala?

Če je odgovor pritrdilen, bi morale obstajati fizikalne razlike, ki jih je mogoče zaznati z ustrezno merilno metodo.

Prav zato patent poleg proizvodnega postopka namenja pomembno mesto tudi vprašanju merljivosti.

Kaj o tem pravi dr. Zhang?

V enem izmed zadnjih pogovorov je dr. Zhang opisal raziskovalni pristop svoje skupine.

Po njegovih besedah po pripravi vzorca sledijo meritve, pri katerih spremljajo energijsko polje, relativno energijsko stanje, vrhove signalov in njihove grafične prikaze.

Pomembno je poudariti, da to ni razlaga fizikalnega mehanizma.

Gre za opis raziskovalnega postopka, ki ga uporablja avtor patenta.

Patent sam merilnih metod ne pojasni v vseh podrobnostih, zato ostaja to področje odprto za nadaljnje raziskave in neodvisno preverjanje.

Meritev ni namenjena potrjevanju prepričanj

To je ena najpomembnejših lekcij znanosti.

Meritev ni namenjena temu, da raziskovalec dokaže, da ima prav.

Nasprotno.

Meritev obstaja zato, da raziskovalec preveri, ali se moti.

Če rezultat ni ponovljiv, mora hipotezo popraviti.

Če se rezultat ponavlja v različnih laboratorijih, pri različnih raziskovalcih in v različnih pogojih, hipoteza postopoma pridobiva znanstveno težo.

Prav zato dr. Zhang v svojih sporočilih vedno znova poudarja sodelovanje z univerzami in raziskovalnimi ustanovami.

Ne zato, ker bi patent potreboval avtoriteto.

Temveč zato, ker znanost temelji na neodvisnem preverjanju.

Od subjektivnega opazovanja do objektivnih podatkov

Vsak raziskovalec se sreča z isto nevarnostjo.

Če se zanaša le na lastna opažanja, lahko hitro postane žrtev potrditvene pristranskosti.

Instrumenti nimajo pričakovanj.

Merilni podatki nimajo mnenja.

Njihova naloga je preprosto pokazati, ali obstaja razlika med vzorcem pred pripravo in po njej.

Prav zato so meritve temelj vsake resne raziskave.

Kaj pomeni »relativno energijsko stanje«?

Ta izraz bomo v naslednjih poglavjih obravnavali še podrobneje.

Za zdaj pa zadošča osnovna misel.

Beseda relativno pomeni, da ne govorimo o absolutni količini energije.

Govorimo o primerjavi med dvema stanjema.

Podobno kot pri električni napetosti ni odločilna absolutna vrednost potenciala, ampak razlika potencialov.

Ali pri temperaturi ni pomembna zgolj temperatura sama, temveč razlika, ki omogoča pretok toplote.

Če patent uporablja izraz relativno energijsko stanje, potem raziskuje prav te razlike.

Meritev relativnega energijskega stanja je zato vedno primerjava – med vzorcem pred pripravo in po njej ali med pripravljenim vzorcem in ustreznim referenčnim standardom. Prav primerjalna narava meritve omogoča eksperimentalno preverjanje raziskovalne hipoteze.

To je pomemben premik v načinu razmišljanja.

Kaj ta članek ne trdi

Ta članek ne trdi, da je relativno energijsko stanje danes splošno sprejeta fizikalna veličina ali da so vse uporabljene merilne metode že standardizirane.

Poudarja pa, da brez ponovljivih meritev nobene raziskovalne hipoteze ni mogoče znanstveno preverjati.

Kaj smo ugotovili?

✔ Vsaka znanstvena hipoteza potrebuje možnost eksperimentalnega preverjanja.

✔ Patent poleg priprave materiala obravnava tudi vprašanje merljivosti.

✔ Dr. Zhang opisuje raziskovalni pristop, ki vključuje spremljanje relativnega energijskega stanja in signalov.

✔ Meritve niso namenjene potrjevanju prepričanj, ampak preverjanju hipotez.

✔ Prav neodvisno preverjanje bo odločalo o znanstveni vrednosti raziskovalnega modela.

Ključna misel poglavja

Hipoteza postane znanstvena šele takrat, ko jo je mogoče neodvisno preveriti.

Toda vsaka meritev odpira novo vprašanje.

Kaj pravzaprav instrument meri?

Ali zaznava fizikalni signal?

Ali spremlja spremembo organizacije materiala?

Ali pa raziskovalci opazujejo pojav, katerega interpretacija še ni dokončno pojasnjena?

Odgovor na to vprašanje bo ključen za razumevanje, ali gre za fizikalni signal, ki ga bo mogoče neodvisno potrditi, ali za raziskovalno interpretacijo, ki jo bo morala znanost še preveriti.

Prav temu bo posvečeno deseto poglavje.