De reis van wetenschappelijke ontdekkingen: Hoe wetenschappers nieuw goud vinden

/

Wetenschappers hebben de reputatie opgesloten te zitten in een ivoren toren: van buitenaf lijkt het erop dat ze zich vaak meer bezighouden met schijnbaar nutteloze theoretische problemen dan met bruikbare praktische problemen. In deze serie wil ik uitleggen waarom wetenschappers zo veel tijd besteden aan hun ogenschijnlijk frivole theorieën en je hopelijk overtuigen dat ze dat niet voor niets doen.

Experimenteel onderzoek doen is in veel opzichten als het graven naar goud. Voordat je je experiment hebt gedaan of voordat je gaat graven, is het onzeker of je iets zult vinden wat de moeite waard is. Het uiteindelijke doel van de wetenschap is om alle brokken goud in de aarde te vinden; om alles te weten te komen over ons universum. Er zijn verschillende strategieën die wetenschappers gebruiken om naar goud te zoeken. Ik zal ze allemaal bespreken en ze vergelijken op basis van de snelheid waarmee ze goud opleveren.

De gelukstreffers
De eerste strategie is om puur op toeval te kiezen waar je gaat graven. We zullen dit de strategie van de gelukstreffers noemen, omdat het willekeurig kiezen van een opgravingsplek veel geluk vereist om iets te vinden. Een wetenschappelijke gelukstreffer voert in wezen een willekeurig experiment uit en hoopt iets nieuws en nuttigs te ontdekken. Soms komen dergelijke toevallige bevindingen in de wetenschap voor: Alexander Fleming ontdekte de beroemde penicilline nadat hij terugkwam van zijn vakantie, toen hij merkte dat de schimmel (= penicilline), die in de per ongeluk besmette petrischaal was gegroeid, zeer goed was in het doden van bacteriën. Zulke toevallige ontdekkingen zijn echter zeldzaam en het helpt om al een idee te hebben waar je goud kunt zoeken. Proberen ergens te graven op basis van toeval kan prima werken als er maar een klein aantal mogelijke plekken zijn waar men naar goud kan zoeken. Het aantal mogelijke experimenten dat kan worden uitgevoerd is echter zo groot dat het veel te lang duurt voordat deze strategie echt bruikbaar is. Wetenschap proberen te doen door willekeurige experimenten te doen, is daarom niet echt een goede besteding van iemands tijd.

De grondige graafmachines

De tweede strategie is een beetje redelijker: hier gaat het om dicht bij de plek te blijven waar eerder goud is gevonden, ofwel door de tunnel iets dieper te graven of door vlakbij een nieuwe te graven. Laten we dit de strategie van de grondige graafmachines noemen, want iedereen die deze strategie volgt, probeert het gebied dicht bij een oude mijn volledig te ontginnen. Zodra een experiment iets interessants heeft onthuld, blijven deze grondige graafmachines dicht bij die ontdekking en proberen ze het experiment enigszins te variëren om nieuwe, maar gerelateerde feiten te ontdekken. Dit is een goede manier om nieuwe brokken goud op te graven, aangezien goud zich vaak in de buurt clustert. De strategie van de grondige graafmachines is ook erg nuttig omdat het zowel de waarheid van de oorspronkelijke bevinding bevestigt als nuanceert. Bovendien is hun strategie de primaire methode waarmee technologische bedrijven en producenten van medicijnen of andere goederen langzaam maar zeker hun producten verbeteren. Helaas komen goudmijnen in de wetenschap, net als in het leven, op een gegeven moment droog te staan. Als dat gebeurt, wordt de toegevoegde waarde van de nieuwe inzichten en toepassingen die voortkomen uit verder onderzoek steeds kleiner. Erger nog, het proberen om een nieuwe mijn te vinden door uitgebreid te zoeken in een bestaande tunnel of reeks experimenten is meer werk dan het de moeite waard is, om dezelfde reden die we eerder zagen: er is meer steen dan goud in de aarde. Dus als de opbrengst van de mijn klein wordt en het tijd wordt om door te gaan naar een nieuw vakgebied en een nieuwe manier van denken, is een andere strategie vereist dan die van de grondige graafmachine.

Tot dusver is de meest succesvolle strategie die wetenschappers hebben gebruikt om nieuwe goudmijnen te vinden, de strategie van de theoreticus. Door wat beter na te denken over waar ze moeten zoeken, hoeven theoretici veel minder tijd te besteden aan het graven dan de gelukstreffer of de grondige graafmachine, en kunnen ze daardoor meer goud vinden! Waarom is dat? En wat is theoretiseren eigenlijk? Dat zullen we de volgende keer zien in het tweede deel van deze serie.

 

Schrijver: Rowan Sommers
Redactie: Francie Manhardt
Nederlandse vertaling: Cielke Hendriks
Duitse vertaling: Natascha Roos
Eindredactie: Merel Wolf