Bilimsel etik ve iletişim

Kanca

14 Eylül 2020. Jane Greaves (okunuşu "ceyn grivz") ve arkadaşları, Venüs'ün bulutlarında fosfin gazının izini bulduklarını duyurdu. Dünya'da fosfin, bilinen doğal süreçlerin yanı sıra canlılar tarafından da üretilir. Makalenin özeti dikkatliydi: fosfinin kaynağı bilinmeyen bir kimya da olabilirdi, ya da, Dünya'daki benzeriyle, yaşam. Ama bir cümlenin en heyecan verici kısmı, bir başlığa en kolay taşınan kısmıdır.

Sonraki aylarda başka ekipler aynı verilere yeniden baktı. Sinyal zayıfladı, sayılar değişti, tartışma bugün de tam kapanmış değil. Yanlış anlaşılan bir basın bülteni, bir keşfi efsaneye dönüştürebilir. Peki bir bilim insanının dürüstlüğü neyi gerektirir, ve bir bulgu halka nasıl anlatılmalıdır?

Merkezi soru

Bilimsel etik neyi yasaklar ve neyi yasaklamaz, dürüst bir hata ile suistimal arasındaki fark nedir, ve bir bulgu belirsizliği gizlenmeden, abartılmadan nasıl anlatılır?

Anlatım

Neyin suistimal olduğu

ABD Sağlık Bakanlığı'na bağlı Araştırma Dürüstlüğü Ofisi, bilimsel suistimali üç sözcükle tanımlar: uydurma, çarpıtma ve intihal. Uydurma, veri ya da sonuç icat edip kaydetmek ya da bildirmektir. Çarpıtma, araştırma malzemesiyle, aletlerle ya da süreçlerle oynamak ya da verileri değiştirip atlayarak araştırmanın kaydını gerçeği yansıtmayacak hâle getirmektir. İntihal, başka birinin fikirlerini, yöntemlerini, sonuçlarını ya da sözcüklerini hakkını vermeden kendine mal etmektir.

Aynı tanımın son maddesi en az ilk üçü kadar önemlidir: dürüst hata ya da görüş ayrılığı suistimal sayılmaz. Bilim, yanlış olabilecek iddialar ortaya koymayı ve bunların sınanmasını gerektirir. Yanılmak bilimin bir parçasıdır; yanıldığını gizlemek ya da yanılgıyı bilerek sürdürmek ise değildir.

Venüs: dürüst bir tartışma

Fosfin hikâyesi bu ayrımın iyi bir örneğidir. Greaves ve arkadaşları, iki teleskobun milimetre dalga boyundaki gözlemlerinde tek bir tayf çizgisi bildirdi: özetlerine göre güvenilirliği 15 sigmaya varan, başka makul bir açıklaması olmayan bir iz, ve milyarda yaklaşık 20 parçacıklık, yani 20 ppb'lik bir fosfin bolluğu.

Kısa süre sonra Snellen (okunuşu "snelen") ve arkadaşları, aynı ALMA verisini, yayımlanan yöntemi adım adım izleyerek yeniden işledi. Buldukları şuydu: tayfın zeminini düzeltmek için kullanılan on ikinci dereceden bir eğri, sahte sonuçlar üretebiliyordu; aynı yöntemle, fosfinin frekansı çevresinde on sigmayı aşan beş başka sahte çizgi daha elde edilebiliyordu. Kendi çözümlemelerinde fosfin frekansı yakınında ancak iki sigma düzeyinde bir iz kaldı.

Greaves'in ekibi de verileri yeniden işledi. Yeni sonuçlarında ALMA verisinde fosfini yaklaşık beş sigma güvenle yeniden buldular; ama gezegen genelindeki ortalama bolluk artık milyarda 1 ila 4 parçacıktı, ilk bildirilen 20'nin çok altında. Kimse veri uydurmadı. Farklı ekipler aynı veriye farklı yöntemlerle baktı, birbirinin yöntemini açıkça eleştirdi, sonuçlarını paylaştı. Bu, Ders 20.1'deki kendini düzelten bilimin çalışma biçimidir.

Çözümlü problem: Sigma ne demek?

Sigmaları halka anlatırken olasılığa çevirmek işe yarar. Gürültü çan biçimli dağılıyorsa, bir ölçümün yalnızca rastlantıyla ortalamadan iki sigma sapma olasılığı, iki yönde birden, yaklaşık yüzde 4,6'dır; yirmi iki denemede bir. Üç sigma için bu olasılık yaklaşık binde 2,7, yani 370'te bir. Beş sigma için, tek yönde, yaklaşık 3,5 milyonda bir. Sesli okunuşu: iki sigma yirmi ikide bir, üç sigma üç yüz yetmişte bir, beş sigma üç buçuk milyonda bir.

Ama bu çeviri, gürültünün gerçekten çan biçimli olduğunu varsayar. Snellen'in ekibi, ALMA tayfındaki gürültünün böyle dağılmadığını, bu yüzden iki sigmalık bir izin bir yanlış alarm olasılığına bağlanamayacağını vurguladı. Ders 19.7'de gördüğümüz gibi, sistematik bir etki, çok yüksek görünen bir sigmayı anlamsız kılabilir. Sigma bir hesap sonucudur; hesabın varsayımları yanlışsa sonucu da yanlıştır.

Çözümlü problem: Sayı ne kadar değişti?

İlk bildirilen bolluk milyarda 20 parçacık, yeniden çözümlenmiş gezegen ortalaması milyarda 1 ile 4 arası. 20 / 4 = 5, 20 / 1 = 20. Sesli okunuşu: yirmi bölü dört beş, yirmi bölü bir yirmi. Yani yeni değer, eskisinin beşte biri ile yirmide biri arasında. Bir haberin ilk başlığını okuyan biri, bu düzeltmeyi büyük olasılıkla hiç duymaz. İletişimin sorumluluğu burada başlar: ilk duyurunun içinde belirsizliği ve olası açıklamaların hepsini açıkça söylemek.

Dürüst anlatmanın kuralları

Bir bulguyu anlatırken gözlemi yorumdan ayır: "şu frekansta bir soğurma gördük" bir gözlemdir; "bunun kaynağı yaşam olabilir" bir yorumdur. Belirsizliği sayıyla ver ve ne demek olduğunu söyle. Alternatif açıklamaları, özellikle sıkıcı olanları, en heyecan verici olanın yanında an. Ve sonuç değiştiğinde, ilk duyuru kadar yüksek sesle düzeltmeyi paylaş.

Etiğin başka bir yüzü de hakkı vermektir. Bir veriyi, bir yazılımı, bir fikri kullandığında kaynağını yazarsın. Ders 20.5'te gördüğümüz yazılım ve veri atfı kuralları, intihalin karşıtıdır: başkalarının emeğini görünür kılar. Gönüllülerin katkısını, öğrencilerin emeğini, bir tartışmada karşı tarafın haklı olduğu noktaları kabul etmek de aynı dürüstlüğün parçasıdır.

Aslında…

Büyük resim

Bilim, güvene dayanan bir iştir. Bir gökbilimci başkasının ölçtüğü bir paralaksı, bir hakem yazarın sunduğu bir çözümlemeyi, bir okur bir makalenin hata payını, çoğu zaman her şeyi yeniden yapmadan kullanır. Bu güven, uydurmanın, çarpıtmanın ve intihalin yok sayılmadığı, dürüst hatanın ise cezalandırılmadan düzeltildiği bir kültürle korunur.

İletişim de bu güvenin halkla kurulan parçasıdır. Belirsizliği gizleyen bir başlık bugün ilgi toplar, yarın güveni tüketir. Bu modülde öğrendiğin her şey, veriyi okumak, hata payını hesaplamak, makaleyi sınamak, sonunda tek bir amaca hizmet eder: ne bildiğimizi ve ne bilmediğimizi dürüstçe söyleyebilmek.

Özet

1. Bilimsel suistimal uydurma, çarpıtma ve intihaldir; dürüst hata ve görüş ayrılığı suistimal değildir. Yanılmak bilimin parçasıdır, yanılgıyı gizlemek değildir.
2. Venüs fosfin iddiası ilk makalede 15 sigmaya varan bir iz ve 20 ppb bolluk olarak bildirildi; bağımsız bir yeniden çözümleme yöntemdeki bir sorunu ve yaklaşık iki sigmalık bir izi gösterdi; asıl ekibin yeniden çözümlemesi gezegen ortalamasını 1–4 ppb'ye indirdi.
3. Sigmalar olasılığa çevrilerek anlatılabilir: üç sigma 370'te bir, beş sigma yaklaşık 3,5 milyonda bir; ama bu çeviri gürültünün çan biçimli olmasını varsayar. Dürüst iletişim gözlemi yorumdan ayırır, belirsizliği sayıyla verir ve düzeltmeleri de duyurur.

Görev

Quiz

1. Araştırma Dürüstlüğü Ofisi'ne göre bilimsel suistimalin üç biçimi nedir?
2. Dürüst bir hata neden suistimal sayılmaz?
3. Venüs fosfin iddiasının yeniden çözümlemelerinde neler değişti?
4. Üç sigmalık bir sonucun yalnızca rastlantıyla ortaya çıkma olasılığı kabaca nedir, ve bu çeviri hangi varsayıma dayanır?
5. Bir bulguyu halka dürüst biçimde anlatmanın iki kuralı nedir?

Cevaplar

1. Uydurma, çarpıtma ve intihal.
2. Çünkü bilim yanlış olabilecek iddiaları ortaya koymayı ve sınamayı gerektirir; tanım da dürüst hata ve görüş ayrılığını açıkça suistimalin dışında tutar.
3. Bağımsız bir ekip, zemin düzeltmesindeki on ikinci dereceden eğrinin sahte çizgiler üretebildiğini ve yalnızca iki sigmalık bir iz kaldığını gösterdi; asıl ekibin yeniden çözümlemesinde gezegen ortalaması 20 ppb'den 1–4 ppb'ye indi.
4. Yaklaşık 370'te bir; gürültünün çan biçimli dağıldığı varsayımına dayanır.
5. Gözlemi yorumdan ayırmak ve belirsizliği sayıyla, anlamını açıklayarak vermek; ayrıca sonuç değiştiğinde düzeltmeyi de duyurmak.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Bu modülü, bilimin nasıl çalıştığını ve nasıl dürüst kaldığını anlatarak kapattık. Son modül, bilimin henüz cevaplayamadığı sorulara bakıyor. Onlarca yıldır arıyoruz ama karanlık maddeyi henüz doğrudan yakalayamadık. Hangi parçacıklar aday gösteriliyor, kütleçekimini değiştiren alternatif kuramlar ne söylüyor, ve bu tartışma nasıl sonuçlanabilir?