Великие закрытия, или О грязных экспериментах, неправильных трактовках и прочей методологии

https://ru.wikipedia.org/wiki/...

IQ и преступность

Американская психологическая ассоциация в докладе «Интеллект: известное и неизвестное» отмечает, что корреляция между IQ и преступностью составляет −0,2 (обратная связь). Корреляция 0,2 означает, что объяснённые различия в преступности составляют менее 4 %.

...

В книге «Фактор g» (The g Factor, Arthur Jensen, 1998) Артур Дженсен цитирует данные, согласно которым люди с IQ в интервале 70—90, вне зависимости от расы, чаще совершают правонарушения, чем люди с IQ ниже или выше этого интервала[43].

 

- просто образец некорректной трактовки: люди с низким IQ не чаще совершают правонарушения - они чаще совершают правонарушения, и при этом попадаются! (что, можно сказать, ожидаемо) А про истинную частоту совершения правонарушений по этим данным судить просто невозможно.

легко представить себе тот инте-
рес, который вызвала опубликованная в
марте 1982 года в журнале «Физикал ревью
леттерс» (том 48, стр. 1378) статья, автор
которой Блез Кабрера, аспирант профессо-
ра Фербенкса из Стенфордского универси-
тета (США), рассказал, как он в сравни-
тельно простом эксперименте обнаружил
магнитный монополь.

Кабрера поместил в сосуд с жидким ге-
лием небольшую катушку D витка диамет-
ром 5 см) из ниобиевой проволоки и таким
образом превратил ее в сверхпроводник. За-
тем в катушку была введена порция энергии,
и в ней начал циркулировать ток. А по-
скольку сопротивление проволоки равнялось
нулю (сверхпроводник!), то ток в катушке
протекал несколько месяцев без каких-либо
существенных изменений. Но вот 14 февраля
где-то между двумя и тремя часами дня по
местному времени ток в ниобиевой сверх-
проводящей катушке резко возрос. Эксперимен-
татор объяснил это пролетом через катушку
магнитного монополя — он традиционным
способом — электромагнитная индукция при
изменении магнитного потока — навел в ка-
тушке дополнительную ЭДС, что и привело
к возрастанию тока.

Ток в катушке измерялся сверхчувстви-
тельным прибором SQUID со сверхпровод-
никовым датчиком, он улавливал очень ма-
лые изменения магнитного потока через ка-
тушку, например, возникающая при долива-
нии жидкого гелия в охлаждающую систе-
му. Кроме того, было отмечено 27 «случай-
ных» всплесков магнитного потока более
чем на 20%. Само «событие», интерпрети-
руемое как пролет магнитного монополя,
привело к увеличению магнитного потока
через катушку в 8 раз. Пытаясь исключить
появление такого эффекта из-за какого-либо
нечаянного толчка аппаратуры, эксперимен-
татор в порядке контроля сильно постукивал
отверткой по дюаровому сосуду с катуш-
кой. При этом наблюдалось изменение маг-
нитного потока в 6 раз (предполагается,
что из-за смещения витков), но он доволь-
но быстро возвращался к исходному уров-
ню. В то же время после «события» поток
так и остался более сильным, как считает
автор, именно потому, что пролетевший мо-
нополь ввел в катушку дополнительную
порцию энергии. Кабрера оценил достовер-
ность такого вывода на 95 процентов, оста-
вив 5 процентов на возможные ошибки и
запланировав на ближайшее время новую
серию экспериментов.

Значительно выше оценивают возмож-
ность ошибки сторонние специалисты, и
многие из них полагают, что с признанием
открытия пока нужно подождать. Называют
разные возможности появления ошибки, раз-
бирать их здесь неуместно, но об одной
умолчать нельзя.

Специалисты, работавшие со сверхпровод-
ииковыми приборами, утверждают, что ча-
сто наблюдали скачки магнитного потока в
установках, которые в принципе не могли
бы зарегистрировать пролет монополя. Было
найдено и экспериментально подтверждено
вполне прозаическое объяснение таких ска-
чков — при охлаждении деталей установки,
например, стенок дюарова сосуда, на неод-
нородностях материала может «зацепиться»
малая порция магнитного поля и возникнуть
поддерживающий его кольцевой ток. При
определенных условиях два таких тока про-
тивоположного направления могут встре-
титься и скомпенсировать друг друга, их
магнитные поля исчезнут, и общий магнит-
ный поток резко изменится. Простейший
расчет показал, что если в установке Каб-
реры недалеко от катушки подобным обра-
зом аннигилируют две самые малые порции
(два кванта) «зацепившегося» магнитного
поля, то эффект будет именно таким, как
при зафиксированном «событии».

 

Академик Александров, "Годы с Курчатовым", 1983

Меня академик Иоффе назначил в отдел
тонкослойной изоляции, руководителем
которого был А. К. Вальтер. Я довольно
хорошо разбирался в органической химии,
и моей задачей было изыскание полимеров,
дающих однородные тонкие пленки, и изу-
чение электрических свойств этих пленок.

Целью работы было получение тонких пле-
нок сверхвысокой электрической прочно-
сти. Это было дальнейшее развитие работ
Иоффе, Курчатова, Синельникова и других,
считавших на основании своих исследова-
ний, что электрический пробой диэлектри-
ка происходит путем лавинного процесса
ударной ионизации нонами. При таком ме-
ханизме в тонкой пленке не может раз-
виться лавина ионов, и поэтому тонкие
пленки должны обладать в десятки раз бо-
лее высокой электрической прочностью.

Меня ужасно удивляло, что Игорь прак-
тически ушел от этого направления, хотя
очень много вложил в него. Я хорошо под-
готовил методическую сторону работы и
бился буквально с утра до ночи, чтобы на
новых тогда полимерных материалах вос-
произвести электрическую прочность тон-
ких слоев, которую на стеклах и слюде
уже наблюдали Иоффе, Курчатов, Синель-
ников, Гохберг 'И другие. У меня ничего не
выходило. Часто я приглашал Иоффе и
Курчатова, просил раскритиковать мою ме-
тодику. Однако все считали, что я все де-
лаю- правильно и, значит, в этих пленках
какой-то другой механизм пробоя. Тогда
я решил воспроизвести их старые опыты и
опять же не обнаружил эффекта электри-
ческого упрочнения диэлектрика при пере-
ходе к его тонкой пленке.

Игорь принес мне стекла, на которых ои
работал, но и тут я ничего не получил.
Тогда я полностью воспроизвел их старую
методику измерений, и эффект появился,
но оказалось, что он был результатом пог-
решности самой методики. У меня было тя-
желейшее положение: мне, мальчишке, оп-
ровергнуть результаты Иоффе и его бли-
жайших сотрудников! И вот тут я убедил-
ся в поразительной принципиальности на-
стоящих ученых. Курчатов долго сидел в
моей лаборатории и мерил вместе со мной.
До часа ночи просидел Иоффе, и в резуль-
тате мною совместно с ним была опубли-
кована работа, в которой исправлялась
ошибка академика и его сотрудников.
Казалось бы, что такая ситуация могла
поставить меня в сложное положение в
институте. Однако всю жизнь Иоффе, Кур-
чатов и другие физтеховцы всячески под-
держивали мои работы и ни в чем не про-
являли какой-либо обиды. А Игорь, напи-
савший к этому времени монографию о
сегнетоэлектричестве, подарил ее мне с
надписью «как материал для опроверже-
ния».

 

Ну вот. Открыли и закрыли - довольно быстро. Теория не подтвердилась, эксперименты были ошибочными, Иоффе не обиделся - всё хорошо.


Но...
"...и он пошёл в лес за ёлкой, и он принёс её, но это было уже весной" © м/ф "Падал прошлогодний снег"
Более полувека спустя вновь обнаружено экспериментально повышение электрической прочности тонких плёнок (см., напр., Воробьёв, "Физика диэлектриков", 2003).
Если, конечно, это не очередная ошибка. Но может быть в тех образцах 1930-х в тонких плёнках были дефекты, "замывавшие" эффект (пардон за каламбур).

Вообще, похоже, даже на сегодняшний день нет полной, точной и общепринятой теории пробоя твёрдых диэлектриков.

"...заметили, но не поверили..." © "Физики продолжают шутить", об одной из стадий открытия и восприятия эффекта Мёссбауэра.
"Так и бабочек". То есть с позитроном.

Заметили, но долго не могли поверить, причём все и изо всех сил.

(статья про другое, но упоминается и сложная судьба обнаружения, а, главное, признания позитрона)

Всем известны инерционные опыты типа Стюарта-Толмена - опыт Мандельштама-Папалекси (выполнивших аналогичные работы чуть раньше) упоминается в советских школьных учебниках. Разогнали металлический проводник, резко остановили, потёк ток - всё понятно, в металле есть массивные частицы с отрицательным зарядом, они и делают его проводящим. "Что и требовалось доказать".

Менее известны - да что там, почти неизвестны - опыты Барнетта начала 1930-х. В целом примерно то же самое, в плане общей идеи, но несколько другая постановка и более точно проведены количественные измерения.

И вот тут-то - ну, чуть погодя - мы оказались практически на пороге закрытия. Аж целой теории!

Дело в том, что согласно современной зонной теории - волны Блоха, концепция эффективной массы, все дела - движение электрона в металле характеризуется эффективной массой. Ну, это общее место, простите за напоминание - в полупроводниках об этом вроде все помнят, что там эффективная масса у дырки, ну и уж у электрона заодно, а насчёт металлов как-то часто забывают, что "так и бабочек".
Так вот, по данным Барнетта выходило, что движение электронов характеризуется именно массой свободного электрона, и никак иначе - а вовсе не эффективной массой, как должно быть согласно зонной теории. И точность экспериментов была такой, что на ошибку никак не спишешь.

И эти - не оспариваемые - экспериментальные данные как бы поставили под сомнение всё здание зонной теории. Которая бы тоже настолько хорошо простроена, логически выверена, и экспериментально неоднократно подтверждена с хорошей точностью - а тут такой афронт!

Любопытный момент: несмотря на то, что первые опыты Барнетта выполнены в 1931, кажется, противоречие с зонной теорией твёрдого тела усмотрели только к началу 50-х. То ли сперва точность была не такая, то ли зонная теория еще была повсеместно общеизвестной и устоявшейся, да и вообще она в тот момент (начало 30-х) не была, пожалуй, окончательно сформирована - в частности, эффективную массу электрона в металлах еще, практически уверен, никто не считал. В рамках же теории Друде и прочих ранних это смотрелось вполне естественно - конечно, свободный электрон из электроннога газа, какой же еще-то? Самой концепции эффективной массы нет как класса.
А к 50-м уже накопилось, и в совокупности данных Браун с Барнеттом увидели противоречие - как же так, у нас выходит, что переносчиками заряда везде являются свободные электроны, чего быть не должно, а значит, зонная теория в основе ошибочна! Критика встретила критику, но какую-то неубедительную - не выходило объяснить, как же так получается. Какое-то более-менее внятное объяснение появилось только в 60-х, да и то...

Честно говоря, у меня оно оставляет неудовлетворительное ощущение. Как-то вот... недостаточно наглядно. "Про пар, барин, всё понимаю, но кобылу-то куды запрягать?".



P.S. Наверное, стоит отдельно коснуться "замалчивания" Мандельштама с Папалекси и "выпячивания" Толмена и Стюарта - т.к. естественным образом возникает вопрос, как же мол так, если наши были года на три раньше.
Опыт Стюарта-Толмена более известен в т.ч. потому, что у Мандальштама и Папалекси результаты носили сугубо качественный характер, и подтвердили лишь (кхм... "лишь"! всем бы такой лишь в своей биографии) то, что носителями заряда в металле являются некие массивные частицы с отрицательным зарядом - а у Стюарта с Толменом получилось и хоть как-то количественно оценить массу этих частиц, т.е. им удалось пойте несколько дальше. (Любопытно, что даже в большинстве сравнительно кратких описаниях жизни и научных результатов Мандельштама этот опыт вообще обычно не упоминается - даром что попал в учебник! Очевидно, большинство биографов считали этот результат незначительным, особенно на фоне других достижений Мандельштама - научных результатов явно мирового и нобелевского уровня.)

Как открыли было, но очень быстро закрыли спутник Меркурия (sic!). Однако прокукарекать успели.

1975

Ошибка с важными последствиями

То утро, в которое космический [зонд]
«Маринер-10» должен был пролететь мимо
Меркурия, специалисты ожидали с
нетерпением. Дело в том, что на борту корабля
среди прочих приборов были два
ультрафиолетовых спектрометра, с помощью которых
надеялись установить, есть ли у Меркурия
атмосфера (забегая вперед, скажем, что
очень разреженная гелиевая атмосфера
была обнаружена; но сейчас речь не об этом).

Неожиданно один из спектрометров
зарегистрировал отчетливое излучение в области
волн длиною менее 1000 ангстрем; это и
послужило причиной смятения.
Читателю, не искушенному в астрофизике,
надо, видимо, пояснить, что на этих волнах
прежде никакого излучения не наблюдали,
да и наблюдать не могли — по той простой
причине, что столь короткие
ультрафиолетовые волны поглощаются межзвездным
водородом. Следовательно, неизвестный
излучатель не мог быть далекой звездой.
Оставалось только предположить, что неведомый
объект — спутник Меркурия, не известный
науке. Было отчего заволноваться...

Следующие два дня исследователи
наблюдали атмосферу Меркурия, а затем, уже
после того, как корабль пролетел мимо
планеты, загадочную эмиссию зарегистрировали
вновь.

Волнение достигло апогея. Поставленная
в известность администрация уже
заботилась о созыве пресс-конференции, а
астрономы спешно рассчитывали возможную
траекторию движения спутника. Они пришли к
выводу, что его скорость относительно
Меркурия составляет примерно 4 км/сек — число
вполне разумное. И после этого решено
было оповестить ученый мир об открытии
нового небесного тела. Правда, нашлись и
скептики, которые советовали подождать
хотя бы несколько часов — пусть спутник
сделает по меньшей мере один оборот
вокруг планеты. Но скептиков ие послушали, и
пресс-конференция состоялась.

А что же спутник? Он преспокойно
удалился в сторону от Меркурия (что,
разумеется, немыслимо для спутника), а позднее
был опознан. Объектом, излучавшим столь
короткие волны, оказалась горячая звезда Кратер-31.

Какой же вывод следует из этой истории?
Что при решении научных вопросов ие надо
спешить? Безусловно, но это знали и
прежде. Есть вывод гораздо более важный —
межзвездный водород поглощает не все
жесткое ультрафиолетовое излучение, как
считали прежде. А это значит, что появилась
еще одна возможность для изучения
Вселенной.

 

Как Кельвин "закрывал" теорию эволюцию - и даже не из соображений креационизма (история умалчивает об этом, даже если он придерживался библейских воззрений, то, видимо, не выпячивал это, будучи истинным учёным).

Уильям Томсон (лорд Кельвин) известен как критик теории эволюции в биологии. На основе расчёта возраста Солнца, в котором, по его мнению, протекают химические процессы горения, являющиеся источником энергии, Томсон указал на недостаточность исторического времени для того, чтобы эволюция животного мира привела к современному состоянию. Открытие в 1903 году закона, связывающего высвобождение тепловой энергии с радиоактивным распадом, не побудило его изменить собственные оценки возраста Солнца. Возраст Земли оценивался им в 20—40 млн лет[19].

19. Stacey, Frank D. Kelvin's age of the Earth paradox revisited (англ.) // Journal of Geophysical Research[англ.]. — 2000. — Vol. 105, no. B6. — P. 13155—13158. — doi:10.1029/2000JB900028.

 

Всё вроде как логично, но потом закрытие тоже закрылось.
Так бывает у великих, когда они подходят к границе возможностей и выходят за них - причём границы даже не собственных личных возможностей, а, скорее, метода и уровня знаний эпохи. И бывает почти всегда - особо образцовый пример даёт, пожалуй, Менделеев.

Очень своеобразное закрытие в экономической теории. История вроде и мелкая, но по-своему исключительно показательная, где-то рядом с аристотелевыми восемью ногами мухи.

Аузан:

До конца XX века считалось, что у государства есть некие свои органические функции. В 80-е годы появилась замечательная статья Рональда Коуза под названием “Маяк в экономической теории”, которая взорвала все представления, при том, что была невинна и там не было никаких генеральных утверждений. О чем статья? Рональд Коуз обратил внимание, что великие экономисты, начиная с Риккардо: Риккардо, Джеймс Миль, Кейнс, Маршалл – все как один англичане – приводили один и тот же пример. Они спрашивали, “если бы не было государства, кто бы строил маяки?” “А если бы не строили маяков, то как бы было возможно судовождение?” Аргумент, который любого англичанина должен убедить. Что сделал Коуз? Он сделал простую вещь. Он залез в архив Британского адмиралтейства и стал смотреть, кто же строил маяки. Оказалось, что ни один маяк в Англии, я подчеркиваю – ни один, не был построен государством. Они строились самыми разными способами. Их строили корпорации капитанов судов, гильдии судовладельцев, местные community. Иногда они передавались в эксплуатацию Британскому адмиралтейству, передавались государству. Но созданием маяков занимались какие-то совершенно иные институты. Вот Коуз это все описал и поставил точку. Это просто статья про маяки. Но когда стали смотреть другие сферы, выяснилось, что там тоже как-то все не совсем так, потому что…

 

Прямо даже удивительно - мне припоминается, что еще в советских детских книжках было упоминание, что Эддистонский (кажется?) маяк, один из первых его вариантов, строил пивовар. А для самих англичан это оказалось открытием аж в 1980-х

Несомненно, самая популярная книга по психологии за минувшее десятилетие — это “Думай медленно... решай быстро” Даниэля Канемана. Не так много существует руководств по человеческому разуму, превосходящих канемановское. Он получил Нобелевскую премию по экономике 2002 года за свои исследования человеческой (ир)рациональности и опубликовал результаты десятков искусных экспериментов, демонстрирующих ограничения нашей способности мыслить.

Книга “Думай медленно... решай быстро” стала сенсацией, суммарные продажи исчислялись миллионами экземпляров, и она до сих пор недурно расходится. И на то есть причины: это живо и доступно написанный путеводитель по всем ошибкам и искажениям человеческого мышления. Помимо многих других тем Канеман осветил работы по “праймингу”, как называют это явление психологи. Некоторые примеры прайминга (эффекта предшествования) имеют отношение к языку. Например, установлено, что если я показываю вам на экране компьютера набор слов по одному и прошу нажимать на клавишу всякий раз, как появляется слово “ложка”, то вы будете реагировать чуточку быстрее, если перед тем высвечивалось слово “вилка” (или какой‐то еще из столовых приборов), чем когда предшествующим словом было “дерево” (или что‐то еще не относящееся к принадлежностям для приема пищи). Восприятие слова “вилка” психологически “настраивает” вас быстрее реагировать на близкое по смыслу слово.

Канеман, однако, описал нечто более неожиданное. Он осветил результаты исследования по социальной психологии, демонстрирующие, что формирование установок, связанных с определенными понятиями, — обычно неосознанное — может ощутимо влиять на наше поведение. Один пример известен как “эффект леди Макбет”. В 2006 году в журнале Science вышла статья о том, что, когда исследователи просили участников эксперимента переписать текст об аморальных поступках, те потом с большей вероятностью хотели купить мыло, а просьба вспомнить что‐то неприглядное из собственных деяний заставляла их чаще брать при выходе из лаборатории дезинфицирующую салфетку (“Проклятое пятно!”). Здесь воздействие оказывалось без словесных установок: получалось, что мозг работает куда более связно и целостно, чем мы полагали, что между понятиями и концепциями, вроде бы связанными очень условно, образуются прочные сшивки. В данном случае это казалось свидетельством некоего глубинного наложения понятий морали и чистоты. Авторы статьи утверждали, что эти результаты могут даже объяснить, почему омовение рук является частью столь многих религиозных ритуалов по всему миру.

Канеман также сделал обзор исследований “денежного прайминга”. В другой статье, вышедшей в Science в том же 2006 году, рассказывалось, как социальные психологи обнаружили, что, ненавязчиво напоминая людям о деньгах — скажем, сажая их за стол, где по случайности стоит компьютер с плавающими банкнотами на экранной заставке, — можно побудить их чувствовать и вести себя так, словно они более независимы, и меньше беспокоиться о других. Авторы писали, что участники исследования, подвергшись денежному праймингу, предпочитали “играть в одиночку, работать в одиночку и держать бóльшую физическую дистанцию между собой и новым окружением”. И действительно, в ответ на просьбу расставить в комнате стулья для личной беседы с незнакомым человеком участники, подвергшиеся денежному праймингу, ставили стулья почти на тридцать сантиметров дальше один от другого по сравнению с участниками эксперимента, которые видели пустой экран компьютера. Нехилый эффект для простой экранной заставки, вероятно, подумали вы. И такой сценарий повторялся в большинстве значимых исследований прайминга: очень тонкие установки вызывали заметные изменения в поведении людей.

Канеман заключил, что подобные исследования прайминга “ставят под угрозу наше восприятие себя как сознательных и независимых творцов своих суждений и выборов”. Он не сомневался в их надежности. И писал: “Не доверять этим данным нельзя. Они не выдумки и не статистические отклонения. Вам придется принять основные выводы исследований за истину. А еще важнее — принять их истинность применительно к вам”.

Но Канеман напрасно столь безоговорочно доверял этим эффектам предшествования, хоть они и были опубликованы в одном из самых уважаемых научных журналов. Оказывается, наряду с разоблачением мошенничества Дидерика Стапела и публикацией “сверхъестественных” результатов Дэрила Бема именно исследование, посвященное праймингу, — или скорее неудачная попытка его повторить — стало еще одним из исходных стимулов, подхлестнувших изучение явления, известного сегодня как “кризис воспроизводимости”.

В том исследовании прайминга участников просили найти в списке разрозненных слов одно лишнее, так чтобы остальные слова можно было сложить в связное предложение. У одной половины участников лишние слова были случайными и нейтральными, а у другой — имеющими отношение к пожилым людям, например “старый”, “седой”, “мудрый”, “вяжет” и “Флорида” (Флорида известна в Америке как штат, где живет много пенсионеров). Выполнив задание, участники исследования могли уходить — но в тайне от них экспериментаторы замеряли, как быстро те шли по коридору к выходу из здания. Демонстрируя опять‐таки ментальную связь между идеями и действиями, те участники, кого подвергли праймингу связанными со старостью словами, уходили из лаборатории медленнее по сравнению с контрольной группой.

Опубликованная в 1996 году, статья об этом эксперименте с тех пор была процитирована другими исследователями более пяти тысяч раз и вошла во все учебники по психологии — помню, как сам студентом изучал ее. Однако в 2012 году независимая группа попыталась провести точно такой же эксперимент, только с большей выборкой и совершеннее с технической точки зрения, — и не выявила никакой разницы в скорости ухода участников. Исследователи предположили, что в исходной работе получились такие результаты, поскольку сотрудники лаборатории, замерявшие время по секундомерам, знали, кто из участников как должен был бы себя вести, и это, вероятно, отражалось на замеряемых величинах. Измерение скорости ухода с помощью инфракрасных лучей, как было сделано в исследовании‐повторении, свело к нулю предполагаемый эффект прайминга. В течение нескольких лет другие лаборатории пытались воспроизвести как “эффект леди Макбет”, так и эффект денежного прайминга, тоже с гораздо более внушительной и репрезентативной выборкой. Эти попытки также очевидным образом провалились. Нет причин думать, что разнообразные результаты по праймингу были, процитируем Канемана, “выдумками”, — нужно исходить из предположения, что получены они были добросовестным образом. Но вот “статистические отклонения”? Пожалуй, именно они.

(отрывок из книги Стюарта Ричи "Наукообразная чушь. Разоблачение мошенничества, предвзятости, недобросовестности и хайпа в науке" / пер. с англ.: Алена Якименко; редактор Екатерина Владимирская, лауреат премии Дмитрия Зимина «Просветитель.Перевод» 2024)