Expériences! Une partie critique de la méthode scientifique. Ces jeunes femmes participent à une expérience conçue pour surveiller leurs ondes cérébrales tout en regardant des publicités télévisées. © David Levenson/Corbis Historiquement parlant, la science nous a fait sortir de certaines parties assez embarrassantes et dangereuses. Hey, la science peut identifier. Il a touché à des idées assez lointaines dans sa jeunesse, trop.
Interrogez la science sur certains de ses moments les plus embarrassants, et cela vous ennuiera probablement avec un sermon sur la façon dont il avait l'habitude de totalement être dans la logique et déduction (une approche descendante qui induit des cas particuliers à partir de principes généraux), mais a ensuite mûri et est entré dans induction (une approche ascendante qui tire des conclusions générales à partir de nombreuses observations).
Bien sûr, la science minimisera la longueur et l'embarras de cette adolescence. Son flirt avec la philosophie naturelle d'Aristote, c'est si faux mais se sent si bien, a duré des siècles à l'âge des ténèbres. En réalité, la science n'a pas vraiment secoué ses démons (littéralement) jusqu'à une intervention du 16ème siècle par Galilée, qui l'a frappé avec des observations fracassantes, et par Francis Bacon, qui l'a fait se remettre en question. Après ça, la science est sortie du sous-sol de ses parents, a emballé ses affiches d'astrologie et a obtenu un travail de 9 à 5 en faisant une enquête fondée sur des preuves via des observations, hypothèses, collecte de données, expérimentation et test, alias le méthode scientifique .
Mais il avait de belles histoires à raconter.
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Les quatre tempéraments (basés sur les quatre humeurs) de gauche à droite :flegmatique, colérique, sanguin et mélancolique. Cette illustration est apparue dans "Psychology, La science hybride." © Bettmann/Corbis Sans une bonne méthodologie, la raison seule peut vous conduire dans de nombreuses impasses, il n'est donc pas surprenant que le père de la médecine occidentale ait également engendré sa part d'idées de charlatan.
Par exemple, Hippocrate recherchait les causes naturelles de maladies prétendument surnaturelles, y compris la "maladie sacrée" de l'épilepsie - alors considérée comme une preuve de possession par des dieux ou des démons. Il a également été le pionnier de la notion erronée des fluides corporels, ou humeurs , qui, selon lui, déterminait la santé humaine, apparence et disposition. Pratique médicale basée sur l'équilibrage du sang, flegme, la bile (également appelée choler) et la bile noire (alias mélancolie), chacun prétendument réglementé par un organe différent, persisté jusqu'au milieu du XVIIe siècle. Son héritage se perpétue dans des mots comme sanguine (latin sanguineus "de sang, " signifiant optimiste ou positif) et mélancolique (déprimé) [sources :Encyclopaedia Britannica; NLM].
Les médecins ont essayé de réguler les humeurs par l'alimentation et l'exercice, et en étudiant les évacuations corporelles comme l'urine. Jusque là, si bon. Le problème était, ils réduisirent tous les maux à ces causes, maltraiter ou ignorer les racines de troubles douloureux et mortels pendant des siècles. En effet, loin d'abandonner les fluides imparfaits, les pratiquants se sont doublés d'eux, liant progressivement les humeurs aux qualités (humide/sec, chaud froid), éléments (terre, air, feu et eau), saisons et étapes de la vie. Des idées similaires persistent aujourd'hui dans l'Ayurveda indien et la médecine traditionnelle chinoise [sources :NLM; Musée des sciences (Royaume-Uni)].
Il nous a fallu VRAIMENT longtemps pour arriver à notre modèle actuel du système solaire. Fusible/Thinkstock Les astronomes grecs anciens aux prises avec les différents zigs, les zags et les inclinaisons des mouvements célestes ont donné lieu à de nouvelles explications. Certains d'entre eux ont même orbité près de la vérité. Comme les Sumériens avant lui, Anaximène noté au VIe siècle avant notre ère. que les planètes se promenaient en solo à travers la toile de fond stellaire. Mais il a également enfermé les étoiles dans un cadre rigide, sphère éternelle qui, selon lui, tournait autour de la Terre, une idée qui survivrait au géocentrisme et resterait jusqu'à ce qu'Edmund Halley observe le mouvement souverain des étoiles en 1718 [sources :Belen et al.; Brandt; Graham ; Kanas].
Comme d'autres observations ont mis le modèle à rude épreuve, les anciens astronomes n'arrêtaient pas d'ajouter des coquillages. Ils ont collé des étoiles dans des coquillages, planètes dans des coquilles - ils ont même arraché le soleil et la lune de leur ancienne maison flottante dans les airs et les ont collés dans des coquilles. Certains disaient les étoiles, le soleil et la lune n'étaient que des trous dans une passoire colossale colossale qui révélait le feu sacré au-delà. Lorsqu'il est bloqué, ces trous ont produit des phases de lune et des éclipses [sources :Graham; Allen ; Kanas].
Cet empilement de sphères a abouti à des systèmes charmants et ridiculement complexes inventés par Eudoxe au IVe siècle avant notre ère. , qui impliquait jusqu'à 27 sphères imbriquées et liées, chacun tournant sur son propre axe et influençant les autres [sources :Allen; Kanas]. Eudoxe aurait inventé plus, mais Guillaume d'Occam a voyagé dans le temps et l'a coupé avec un rasoir.
Beaucoup d'idées de Claudius Ptolémée sur le cosmos dominaient, C'est, jusqu'à l'arrivée de Copernic. © Leemage/Corbis Ces anciens Grecs croyaient également que la Terre avait environ deux millénaires avant le départ de Colomb ou de Magellan. Certains se sont opposés au géocentrisme, aussi - mais pas toujours pour les bonnes raisons.
Prenez les pythagoriciens, le groupe semi-mystique fondé par le célèbre mathématicien Pythagore au VIe siècle avant notre ère. qui a éloigné la Terre du centre de l'univers pour diverses raisons. Pour eux, La Terre a encerclé un Feu Central, comme le soleil, lune, planètes, étoiles et une contre-Terre inventée (alias antichthon). À l'époque, mettre la Terre en mouvement représentait un changement radical de pensée, mais alors les pythagoriciens - qui évitaient les haricots, ramasser des objets tombés ou toucher des coqs blancs -- valsé sur leur propre air :la musique des sphères [sources :Allen; Burnett; Lewis et Chasles; Toulmin et Goodfield].
Si quoi que ce soit, les tentatives de sauvetage du géocentrisme à la lumière d'observations contraires étaient tout aussi farfelues et bien plus byzantines. Mercure et Vénus, dont les voyages semblaient mêlés à ceux du soleil, ont été déplacés vers l'intérieur ou mis en orbite autour de lui, alors même qu'il tournait autour de nous. Au IIe siècle, Claudius Ptolémée a expliqué mouvement rétrograde , le recul et le bouclage apparents des planètes causés par des vitesses orbitales différentes, en recourant à des orbites dans les orbites appelées épicycles. Cette cosmologie aristotélicienne-ptolémaïque a dominé jusqu'à ce que Nicolaus Copernicus remette le soleil au centre où il appartenait, et Galilée lui donna raison [sources :Encyclopaedia Britannica; Gagarine et Cohen; Toulmin et Goodfield; Yost et Daunt].
Les quatre éléments :la terre, l'eau, air et feu Thomas Vogel/E+/Getty Images Aux premiers philosophes grecs, toute matière était faite d'une seule substance, même s'ils ne pouvaient pas se mettre d'accord sur ce que c'était. Pour l'astronome et géomètre Thales, c'était de l'eau; pour Anaximène, c'était de l'air (tous deux vivaient au VIe siècle avant notre ère). Loin d'être arbitraire, ces choix découlent d'observations d'états changeants de la matière. Anaximène, par exemple, vu l'air devenir visible et dense alors qu'il se refroidissait en brume puis en pluie, et supposait qu'il se condenserait davantage dans la terre et la roche [source :Encyclopaedia Britannica; Encyclopédie Britannica; Cohen].
Plus tard, Platon, toujours le surdoué, puisé quatre éléments pour son monde :la terre, air, feu et eau. Aristote en ajouta un cinquième, éther, pour décrire les corps célestes. En mélangeant et en faisant correspondre ces éléments, ils pourraient expliquer, par exemple, pourquoi le bois était solide (partie terre), mais aussi flotté (partie air) et brûlé (partie feu) [sources :Armstrong; Platon].
L'idée sous-jacente - que, comme le disait Démocrite vers 440 avant notre ère, toute la matière consiste en des choses imperceptiblement minuscules - approchées de la vérité, mais des preuves utiles de la théorie atomique réelle se trouvent loin dans le futur, dans les expériences de 1662 de Robert Boyle sur la pression de l'air et les vides. Il faudra encore un siècle et demi avant que le chimiste anglais John Dalton avance une théorie atomique acceptée en 1803 [source :Berryman].
Vous ne savez pas exactement comment se forment les huîtres ? Les premiers philosophes de la nature ne pensaient pas non plus, sous couvert de génération spontanée, que le fond marin pourrait juste les engendrer. Spike Mafford/Photodisc/Thinkstock D'où surgit la vie ? Comment, demandé aux premières sources, les asticots peuvent-ils simplement apparaître dans un cadavre ou les huîtres peuvent-elles simplement apparaître sur le fond marin ? philosophes grecs de la nature, qui pensait que toute matière possédait des qualités inhérentes, dit que la vie pourrait naître de la matière basse, étant donné les bonnes conditions. Dans le même sens, les anciens Chinois pensaient que le bambou engendrait des pucerons [sources :Brack; Simon].
Cette idée de Génération spontanée conduirait à de délicieuses expériences, des découvertes absurdes et du vitriol volumineux répandu par des gens comme Voltaire et ses contemporains du XVIIIe siècle. Mais la ponte des œufs scientifiques a vraiment commencé au début du 17ème siècle, lorsque le médecin flamand Jan Baptista van Helmont a déclaré que des souris surgiraient spontanément d'une chemise souillée placée dans un récipient contenant des grains de blé, et que les scorpions pourraient se reproduire à partir d'un moule en brique bordé de basilic [sources :Brack ; Simon]. On ne sait pas encore si un hamster vivant sortira d'un jus Jamba à base de graines de chia et de protéines de lactosérum.
En route vers la vérité, le monde de la science ferait un détour par deux théories très concurrentes : Préformationnistes dit que tous les embryons existaient, Entièrement formé, dans des ovules ou du sperme (que certains prétendaient être comme des poupées matriochka infinies remontant à Adam et Eve), tandis que le épigenèses a soutenu que la vie est née d'une autre matière mais n'a pas pu se mettre d'accord sur la force sous-jacente [sources :Alioto; Maienschein].
Les arguments qui en résultaient étaient vicieux et souvent ridicules, mais les efforts visant à réfuter la génération spontanée ont finalement conduit à des améliorations de la rigueur scientifique et de la conception expérimentale qui ont permis de fournir les bonnes réponses [source :Encyclopaedia Britannica].
Les Londoniens victoriens pensaient que leur ville surpeuplée regorgeait de divers miasmes immondes. © The Print Collector/Corbis Comme le montre notre exemple précédent, même après l'avènement de la méthode scientifique, les nouvelles théories peuvent nécessiter un certain temps pour surmonter la force de l'autorité et de la tradition, surtout si les anciennes méthodes semblent fonctionner.
Prendre théorie des miasmes . Datant au moins d'Hippocrate, il attribuait les maladies aux mauvais airs, qu'il a imputé à des exhalations de plantes ou d'animaux nuisibles ou à de minuscules morceaux de vent, matière en décomposition. Parce que l'idée a conduit à des réformes saines dans le logement et l'assainissement, il réussit souvent dans des cas réduits de maladie, il n'est donc pas étonnant qu'il soit devenu populaire dans puant, Londres victorienne surpeuplée. Néanmoins, en masquant le vrai coupable (les bactéries), il a contribué à de nombreux décès inutiles [sources :Science Museum UK; Sterner ; UCLA].
Dans une tournure quelque peu ironique, l'un des principaux partisans londoniens de la théorie des miasmes a contribué à la réfuter, du moins en ce qui concerne le choléra. Guillaume Farr, pionnier de l'épidémiologie et des statistiques de santé, a fourni des données de cluster vitales lors de l'épidémie de choléra à Londres en 1854. John Snow a utilisé ces données pour retracer la maladie d'origine hydrique jusqu'à une pompe à eau de Broad Street. Son travail, et celle de pionniers comme Ignaz Semmelweis et Joseph Lister, aiderait plus tard Louis Pasteur et Robert Koch à prouver la théorie des germes. Mais, pour l'instant, il a démontré la capacité d'autocorrection inestimable de la méthode scientifique [sources :BBC; Musée des sciences du Royaume-Uni ; UCLA].
L'idée d'impression maternelle a certainement donné lieu à des histoires intéressantes. Elena Vasilchenko/iStock/Thinkstock Clairement, la médecine a été lente à émerger comme un domaine d'étude respecté et rigoureux. Exemple :Mary Toft, la femme qui, en septembre 1726, a convaincu au moins une douzaine de médecins qu'elle pouvait donner naissance à des lapins morts et à des morceaux de lapin. À plusieurs reprises.
Faisons une pause pour laisser entrer cela.
Bien que la méthode scientifique soit bien établie dans certains milieux, la médecine est restée un ragoût d'idées, fortement parsemé de théories charlatanistes et d'animaux de compagnie. Le champ naissant de l'hérédité toujours accepté impression maternelle , l'idée millénaire que tout ce qu'une femme enceinte voyait ou ressentait pouvait altérer physiquement son enfant à naître. Dans une histoire remarquable, un journal a rapporté que le nom d'un père présumé « apparaissait en lettres lisibles dans l'œil droit de son jeune fils » [sources :Encyclopaedia Britannica ; Davis; Pédiatrie; Université de Glasgow].
Clairement, experts-conseils argumentés, la pauvre Mary Toft avait subi un choc, rencontre liée au lapin qui l'avait transformée en une dynamo d'accouchement de lapin.
Toft a emporté le canular pendant des mois, profiter de la célébrité nationale, trompant de nombreux médecins et attirant l'attention du roi George I. Quelques experts, comme le chirurgien allemand Cyriacus Ahlers, offert des preuves scientifiques discréditantes, notant que certains lapins morts "nouveau-nés" avaient de l'air dans leurs poumons et des selles contenant de la paille, herbe et céréales. Mais ce n'est que lorsque quelqu'un a surpris sa belle-mère en train d'acheter de petits lapins, et sous la menace d'une douloureuse chirurgie exploratoire de la reproduction, que Marie a avoué [sources :Encyclopaedia Britannica; Davis; Pédiatrie; Université de Glasgow].
Nos idées sur le sang et son fonctionnement ont beaucoup évolué au cours des siècles. luchschen/iStock/Thinkstock Si la physiologie du XVIIIe siècle était un tel gâchis, vous pouvez imaginer comment la médecine précoce a dû jouer. D'un côté, l'accès aux sujets de dissection a conduit à de grands progrès en anatomie et en physiologie dès 300 avant notre ère. D'autre part, chaque conclusion correcte semblait contrebalancée par la superstition et les préjugés sociaux.
Le médecin grec Praxagoras (IVe siècle avant notre ère) a différencié les veines des artères, mais les artères de la pensée transportaient de l'air (probablement parce que les artères des cadavres sont souvent vides). Au IIe siècle, Galien perpétue cette tradition, mais ajouta que le sang était fait dans le foie, qui, selon lui, l'imprégnait « d'un esprit naturel, " et tourbillonnait autour du corps dans les veines. Il ne pompait pas autant qu'il clapotait. Une fois qu'il s'est mélangé avec " l'esprit vital " des poumons, le sang a été consommé par les organes, qui l'a "attiré" comme la magnétite attire le fer. Le sang a également atteint le cerveau via des nerfs creux, il a dit, où il a absorbé « l'esprit animal » [sources :Aird; Galien; Ouest].
Ces notions ont duré jusqu'à ce que William Harvey publie son ouvrage révolutionnaire "Sur le mouvement du cœur et du sang chez les animaux" en 1628. D'autres, comme le savant arabe Ibn an-Nafis, décédé en 1288, avait déjà fait plusieurs corrections, mais le monde occidental est resté inconscient de son travail. Un autre prédécesseur, Le médecin espagnol Miguel Serveto a décrit correctement la circulation au XVIe siècle, mais enveloppa ses découvertes dans une chape religieuse qui, comme Serveto lui-même, a fini par être brûlé sur un bûcher [sources :Aird; Histoire moderne de Cambridge; Ouest].
Une estampe de 1561 d'un artilleur tirant au canon. La trajectoire du projectile est représentée selon la physique aristotélicienne. Ann Ronan Pictures/Print Collector/Getty Images Quand Galilée a démoli le géocentrisme, il a également détruit plusieurs autres vues aristotéliciennes chéries (mais fausses). Aristote a expliqué le mouvement en affirmant que toute matière avait une place appropriée vers laquelle elle essayait de retourner, et que les objets plus lourds devraient tomber plus vite que les plus légers. Mais grâce à une expérimentation méticuleuse, Galileo a montré que les objets tombant ou roulant en descente accélèrent au même taux constant, que nous appelons accélération due à la pesanteur [sources :Alioto; Drisse].
Aristote avait également soutenu qu'un objet en mouvement à sa place naturelle, comme une balle roulant sur le sol, s'arrêterait progressivement car il était dans sa nature d'y rester. Mais comme Galilée l'a réalisé, et comme Newton l'a formalisé plus tard, le ralentissement apparent des objets en mouvement était causé par la friction; enlève ça, et une balle roulerait pour toujours [sources :Alioto; Drisse; Cardall et Daunt; Galilée].
Dans le même sens, le point de vue aristotélicien-ptolémaïque de la physique impliquait qu'un morceau de tir tombé du nid de pie d'un navire atterrirait à une certaine distance derrière le mât parce que le navire avançait pendant que la balle tombait. Mais Galilée montra que le boulet de canon, qui partage la vitesse d'avancement du navire, tomberait en fait directement à la base du mât. De ces manières, Galilée, l'un des pères de la science expérimentale, préfiguraient les lois du mouvement de Newton, ainsi que le concept de cadres de référence tout en réfutant certains des principaux arguments contre le mouvement de la Terre [sources :Cardall et Daunt; Galilée].
Les sangsues sont tellement old school – ou pas. © Tony Savino/Corbis Aucune enquête sur les choses folles auxquelles nous croyions avant la méthode scientifique ne serait complète sans une mention des pratiques étranges et horribles que nous considérions autrefois comme médicinales.
Souvenez-vous de toutes ces histoires d'humeurs (sang, flegme, bile noire et choler, alias bile jaune) ? Bien, imaginez quels types de traitements médicaux pourraient découler d'une telle approche centrée sur les fluides corporels, et vous avez une idée de ce qu'était la médecine humorale :des diagnostics basés uniquement sur l'odeur des matières fécales, urine, sang ou vomi; médecins qui prescrivent des vomissements forcés, des saignées fréquentes et des lavements douteux pour équilibrer le corps. Ce qu'il manquait d'efficacité, il le compensait par un danger mortel. Sans surprise, les gens s'en tenaient à la prière et aux remèdes populaires dans la mesure du possible [sources :Batchelor; Getz].
Quant aux hémorroïdes qui saignent, certains médecins les considéraient comme des équilibreurs naturels de l'humour, utile pour soulager la manie, dépression, pleurésie, lèpre et hydropisie (œdème). Bien sûr, si le saignement est devenu incontrôlable, il était temps de sortir les tisonniers brûlants. C'est incroyable ce que les gens vont rester immobiles pour [sources :Encyclopaedia Britannica; Encyclopédie Britannica; DeMaître].
Toutes les théories reposent, dans une certaine mesure, sur des hypothèses. Nous essayons de les minimiser, parce qu'ils constituent des fissures cachées dans les fondements de la science mais, en deçà de l'omniscience réelle, ils sont quasiment inévitables.
Quand une théorie s'effondre, c'est souvent parce qu'une hypothèse était fausse. La science est toujours une supposition éclairée, après tout - c'est juste que, selon la méthode scientifique moderne, nous soumettons ces conjectures à des tests rigoureux par la prédiction, observation, expériences reproductibles et examen par les pairs. À cause de ce, même quand nous sommes hors du faisceau, nous ne sommes pas loin et, dans tous les cas, ce n'est que temporaire. La physique einsteinienne a remplacé la newtonienne, mais les lois de Newton fonctionnent toujours dans toutes les situations que nous rencontrons généralement dans nos vies, donc nous les utilisons toujours. Si, un jour, quelqu'un remplace Einstein, ce ne sera que dans un sens limité (remplaçant une hypothèse ou un mécanisme sous-jacent, probable). Les prédictions d'Einstein fonctionnent tout simplement trop bien pour être totalement fausses.
Et à la fin, c'est le but. La science est ce qui fonctionne.
