Hva er vitenskap?
Vitenskap er ikke så lett å definere, men generelt sett kan man si at det er et system både for å forklare kunnskap og for å innhente ny kunnskap om verden rundt oss. Mens det definitivt finnes mange former for vitenskap vil jeg her først og fremst fokusere på naturvitenskap: Fysikk, matematikk, kjemi, medisin og så videre. Det finnes også mye vitenskaplig arbeid som faller under samfunnsfag, språk osv, men det vil jeg ikke dekke her.

Variasjonene innenfor hvordan vitenskap utføres er store, fra rigide fysiske eksperimenter ved CERN til antropologiske beskrivelser av stammekulturer. Det som er god metodikk i ett fag er ikke nødvendigvis det i et annet, og omvendt. Det er viktig at man husker at vitenskaplige metoder først og fremst er tilpasset svært spesifikke kriterier: Du ville neppe funnet noe interessant om elementærpartikler ved å bo sammen med dem i flere tiår, på samme måte som du antagelig ikke ville lært noe om en indianerstammes religiøse praksis ved å sende indianere inn i en partikkelakselerator.

Hva er den vitenskaplige metode?
Den vitenskaplige metode er naturvitenskapens mest sentrale komponent, og går i en ideell verden omtrent slik:
Man oppdager et fenomen, f.eks. at folk som spiser mye frukt ser ut til å være sunnere.
Deretter prøver man å finne en forklaring på hvorfor det er slik. Man prøver å formulere en hypotese, en ide som kan forklare observasjonene. Her kan man for eksempel gjette på at folk som spiser frukt er sunnere nettopp fordi spiser frukt og at dette skjer fordi det er mye vitaminer i frukten. En hypotese vil i denne sammenhengen være det mange i dagligtalen kaller en teori eller en ide.
Når man har en forklaring på virkemåte kan man formulere eksperimenter som undersøker om det er sant. For eksempel kan man gi folk vitaminer og se om de blir friskere over tid, og for slik å finne ut om hypotesen stemmer.
Man kan publisere resultatene og metodene man har brukt slik at resultatene kan kritiseres og reproduseres av andre vitenskapsfolk. Over tid vil hypotesen, støttet opp av bevis, bli til en teori. I vitenskap er en teori et svært solid resultat man kan stole på, så lenge man holder seg de velprøvde delene. Hvis man finner ut at doser av vitaminer funnet i frukt er forbundet med sunnhet betyr det ikke at store doser med vitaminer gjør deg enda sunnere. Store doser kan faktisk ta livet av deg! Man må holde seg innenfor teoriens rammer hvis man ikke vil begå eksperimenter selv.

Er det så lett?
Ja og nei. Alle disse stegene inngår i forskjellige former for vitenskaplig praksis, men det er sjeldent så lineært og pent som de fleste lærebøker fremstiller det. Mange typer forskning gjør gjerne eksperimenter uten å egentlig være i stand til å forklare hva som skjer, men resultatene er samtidig verdifulle. Mye medisinsk forskning er slik: Siden kroppen er enormt kompleks er det ingen som vet helt hvorfor bedøvelse virker, men vi har gode data på at bedøvelse virker allikevel! Samtidig er det mange eksperimentelle data som leder til nye hypoteser og så videre. Forskning er vanskelig, kreativt og uforutsigbart. Forsøk på å beskrive vitenskap er også en form for vitenskap, hvor modellene ikke nødvendigvis fanger opp alle tilfellene.
Hvordan forsker man på kompliserte temaer?
De fleste forskningsprosjekter handler om ting som ikke er lette å isolere i et laboratorium. Hvis man vil forske på virkning av legemidler vil pasientene ha mange forskjellige sykdommer og egenskaper uavhengig av sykdommen du ønsker å behandle. I store, kompliserte forsøk er det usikkerhet i målingene som gjøres og mange faktorer man ikke har kontroll over.

For å håndtere disse problemene brukes statistikk. Man samler inn data og gjør analyser for å finne ut usikkerheten i målingene og prøver å gjøre flere forsøk på en slik måte at dataene kan finne ut mest mulig informasjon med minst mulig feil. Dette er både komplisert og vanskelig, som vist i “raskere enn lyset”-nyheten som handlet først og fremst om statistisk analyse, siden nøytrinoer først og fremst kan måles statistisk. Usikkerheten i eksperimenter varierer veldig, fra studier om akupunktur hvor det er vanskelig å bli enige om virkningen, til fysiske konstanter som generelt sett er ekstremt nøyaktige.

Å teste hypoteser er vanskelig. Man benytter seg av mange ulike statistiske virkemidler for å forsøke å avdekke sannheten. Innen medisinsk forskning er det for eksempel vanlig å bruke kontrollgrupper (en gruppe får medisin, en får ingen medisin og en annen gruppe får en en annen medisin), blinding (folk vet ikke om de er i kontrollgruppe eller faktisk får medisin), tilfeldig valg av pasienter (slik at folk fordeles uten spesielle kriterier) og akkumulering av flere forsøk. Generelt sett er tilfeldighet vanskelig å forholde seg til, og derfor opererer man med signifikansnivåer. Ved å estimere variasjonen i eksperimentene man gjør kan man konstruere et såkalt konfidensintervall, som sier hvor sikker man er på resultatene. Ofte bruker man 95% konfidensintervaller, noe som betyr at hvis forsøket gjentas 20 ganger vil en av dem føre til feil konklusjon på grunn av tilfeldige variasjoner innad i forsøket (dette sier dog ingenting om systematisk variasjon, som kan ha langt større konsekvenser).

”Konklusjon”
Hvis du leser forskningsresultater bør du være obs på ting som dette. Var resultattolkningen planlagt før eksperimentet ble gjennomført? Av og til tilpasser man kriteriene for suksess ettersom resultatene blir dårligere enn forventet. Var det mange tester som ble gjennomført? Jo flere tester, jo større sjangse for at resultatene er riktige. Og så videre. Det er mange ting å tenke på.

Dette er en ekstremt kort tekst som prøver å gi litt innsikt i hvordan vitenskap fungerer. Det er kun noen bruddstykker av en veldig komplisert virkelighet og mens det er veldig mye jeg kunne skrevet om (og mange flere ting jeg ikke er kvalifisert til å skrive om) så håper jeg det oppklarer noen ting vi blir spurt om gang på gang her i dette underforumet.

Noen spørsmål?