المنهج العلمي: الحقائق ولا شيء سوى الحقائق

في ورشةِ عملٍ حديثة حول التّحليل الأعمى، تناقشَ الباحثون حول كيفية الحفاظ على توقعاتهم منفصلةً عن نتائجهم.
تمّ تصميم التجارب العلميّة لتحديد الحقائق حول عالمنا، ولكن في التحليلاتِ المعقدة، هناك احتمالٌ خطرٌ بأنّ الباحثين سيحرفون نتائجهم عن غير قصد لتتناسب مع ما كانوا يتوقعون العثور عليه، ولتقليل هذا التحيّز المحتمل أو القضاءِ عليه، يطبّق العلماء طريقة تعرف باسم “التحليل الأعمى”.
ومن المعروفِ أنّ الدراسات العمياء هي الأكثرُ شهرةً من حيث استخدامِها في تجارب الأدوية السريريّة، و التي يتمّ فيها إبقاء المرضى في حالة جهل -أو عمى- فيما إذا كانوا يتلقون دواءاً فعليّاً او وهميّاً، ويساعد هذا النّهج الباحثين على الحكم فيما إذا كانت نتائجهم تنبع من العلاج نفسه أو من اعتقاد المرضى أنهم يتلقون هذا العلاج.

يقومُ علماء الفيزياء الجزيئيّة وعلماء الفيزياء الفلكيّة بإجراء دراساتٍ عمياء أيضاً، ويكتسب هذا النهج أهميّة خاصة عندما يبحثُ العلماء عن آثارٍ صغيرةٍ للغاية مخبّأة بين ضوضاء الخلفيّة التي تشيُر إلى وجود شيءٍ جديدٍ لم يكن محتسباً في النموذج الحاليّ، ومن الأمثلة على ذلك الاكتشافات التي تمّ نشرها على نطاقٍ واسع لبوزون هيغز عن طريق التجارب في مصادم المتقدّم. LIGO الهادرون الكبير في سيرن وموجات الجاذبيّة بواسطة كاشف “التحليلات العلميّة هي عمليات تكرارّية، والتي نُجري فيها سلسلة ًمن التعديلات الصغيرة على النماذج النظريّة حتى تصفَ النماذجُ بدقةٍ البياناتِ التجريبيّة.
“على حسب قول إليزابيث كراوس، وهي بروفيسورة في معهد كافلي للفيزياء الفلكية للجسيمات وعلم الكونيات، الذي تشترك في تشغيله جامعة ستانفورد ومعمل مُسّرع سلاك الوطنيّ التابع لوزارة الطاقة “في كلِّ خطوةٍ من خطوات التحليل، هناك خطرٌ من أنّ المعرفةَ السّابقة توجّهُ الطريقة التي سنقوم بها بالتعديلات، التحليلاتُ العمياء تساعدنا على اتّخاذ قراراتٍ مستقلّة وأفضل.”
*بحثت كيفَ يمكنُ دمج التحليلات العمياء في عمليات الاستطلاعِ KIPAC كانت كروس المنظّم الرئيسي لحلقةِ عمل حديثة الفلكية للجيل التالي والتي تهدف إلى تحديدٍ أكثرَ دقّة من أي وقتٍ مضى لطبيعة الكون وكيف أن مكوناته قد دفعت التطور الكونيّ.

الصناديقُ السوداء والتمليح

ومن النتائج التي توصلت إليها ورشة العمل أنّه لا يوجدُ نهجٌ واحدٌ يناسب الجميع، وفقا لما ذكره كايل ستوري العامل في مرحلة ما بعد الدكتوراه في كيباك، أحد منظمي الحدث. “التحليلات العمياء بحاجة إلى أن تكون مصممة بشكل فردي لكل تجربة”.
الطريقة التي تتم بها التعمية تحتاج إلى ترك الباحثين مع ما يكفي من المعلومات للسماح بتحليلٍ مفيد، ويعتمدُ ذلك على نوع البيانات الصادرة من تجربة محددة، وهناك نهج مشترك هو أن يستند التحليل على بعض البيانات فقط، باستثناء الجزء الذي يعتقد بأن هناك حالة خاصة مختبئة ضمنه، و يُصطلحُ أنّ البيانات المستبعدة تكون في “الصندوق الأسود” أو “مربع إشارة خفية”.
بأخذ البحث المنجز من قبل بوس هيغز على سبيلِ المثال، وباستخدام البيانات التي تمّ جمعها من مصادم هادرون الكبير حتى نهاية عام 2011، رأى الباحثون تلميحاتٍ عن عثرة كعلامة محتملة على جسيم جديد بكتلة تبلغ حوالي 125 جيجاالكترون فولت.
لذلك عندما رأوا البيانات الجديدة، قاموا عمدًا بحجر النطاق الشامل حول هذه العثرة وركّزوا على البيانات المتبقية بدلاً من ذلك.
واستخدموا تلك البيانات للتأكّد من أنّهم يعملون مع نموذج دقيق بما فيه الكفاية.
ثم “فتح الصندوق” وتطبيقِ هذا النموذج نفسه للمنطقة التي لم يشملها،و تحوّلت العثرة لتكونَ جسيم هيغس الذي طالَ انتظارُه.
لقد كان ذلك انجازاً جيداّ بالنسبة لباحثي هيغز، مع ذلك، وكما ذكر العلماء المشاركون في تجربة زينون الضخمة تحت الأرض في ورشة العمل، فإن طريقة “الصندوق الأسود” للتحليل الأعمى يمكن أن تسبب مشاكل إذا كانت البيانات التي لا تبحثُ عنها صراحةً تحتوي على أحداثٍ نادرة حاسمة في معرفة النموذج الخاص بك بالمقام الأول.
وقد أكملت لوكس مؤخرا واحدة من أكثر عمليات البحث حساسية في العالم لجسيمات ويمبس الافتراضيّة من المادة المظلمة، وهو شكل غير مرئي من المادة التي هي أكثر بخمسة أضعاف انتشارًا من المادة العادية، وقد قام علماء لوكس بالكثير من العمل لحماية كاشف لوكس من جسيمات يمكن أن تحدث تشويشًا و ذلك ببناء الكاشف في غرفة نظيفة، وملئه بسائل نقيّ دقيق وبإحاطته من كل الجهات بدرع و تركيبه تحت ميل من الصخور ،و مع ذلك فبعض الجسيمات الضالة يمكن أن تجد طريقها الى هناك ،و بالتالي يحتاج العلماء إلى النّظر في جميع البيانات الخاصة بهم للعثور عليها والقضاء عليها.
لهذا السبب، اختار باحثو لوكس نهجًا مختلفاً للتحليل الأعمى، بدلا من استخدام “الصندوق الأسود”، فإنهم يستخدمون عمليةً تسمى “التمليح”.
علماء لوكس الذين لم يشاركوا في أحدث تحليلات لوكس أضافوا أحداثاً وهميّة إلى الإشارات المحاكية للبيانات التي تبدو كأنّها حقيقية، تماما كالمرضى في التجربة العمياء للدواء، فإن علماء لوكس لم يعرفوا ما إذا كانوا يقومون بتحليل بيانات حقيقية أو وهمية ، وبمجرد الانتهاء من تحليلها، فإن العلماء الذين استخدموا “التمليح” كشفوا الأحداث التي كانت كاذبة.
استُخدمت تقنية مماثلة من قبل علماء ليغو، الذين قاموا في النهاية بالكشف الأول عن تموجات صغيرة للغاية في الزمكان تسمى موجات الجاذبية.

الاستطلاعات الفلكية عالية المخاطر

ركزت ورشة عمل التحليل الأعمى في كيباك على مسوحات السماء المستقبلية التي من شأنها أن تنجز قياسات لم يُسبق لها مثيل للطاقة المظلمة وملاحظاتِ الموجات الميكرويّة الكونيّة التي من شأنها أن تساعد العلماء على فهمٍ أفضل لتطور الكون.
من المعتقد أنّ الطاقة المظلمة هي القوة التي تدفع الكون للتوسع أسرع وأسرع مع مرور الوقت.
CMB هو وهج ميكروي باهت انتشر على كامل الّسماء ، و هو أقدم ضوء في الكون ، و هو موجود من وقت ما كان عمر الكون 380,000-سنة فقط.
لإلقاء الضوء على على الخصائص الغامضة للطاقة المظلمة، فإنّ لجنة التعاون العلمي الخاصّة بالطاقة المظلمة تستعد لاستخدام البيانات من تلسكوب المسح المجهري الضخم، الذي هو قيد الإنشاء في شيلي، مع كاميرا فريدة من نوعها بدقة 3.2 جيغا بكسل فإن LSST سيصور البلايين من المجرات، والتي يعتقد أن توزعها متأثر بشكل كبير بالطاقة المظلمة.
“سوف تساعدنا التعمية على النظر إلى خصائص المجرات التي تم اختيارها لهذا التحليل بشكلٍ مستقل عن الآثار الكونيّة المعروفة للدراسات السابقة” يضيف كراوس أحد أعضاء DESC ، أحد الطرق المتّبعة من قبلِ اللجنة العلميّة التعاونيّة بأنّها تخطط لتعميةِ أعضاءها عن المعرفة ِالسابقة و ذلك بتشويهِ صور المجرات قبل دخولها مجرى التحليل .
ليس كلّ فردٍ في المجتمع العلميّ مقتنعٌ بأنّ التعمية ضرورية، التحليلات العمياء هي أكثرُ تعقيدًا من حيث التصميم من التحليلات غير العمياء وتستغرق وقتاً أكثر لإنجازها، بعض العلماء المشاركين في التحليلات العمياء يقضون بشكل ٍحتميّ بعض الوقت في النظر في بيانات وهميّة، والتي يمكنُ أن يعطي شعوراً بكونها مضيعة ًللوقت.

ومع ذلك فالبعضُ الآخر يدافع بقوة ٍعن التحليل الأعمى، آرون رودمان باحث كيباك و هو عالمُ فيزياء جزيئيّة تحوّل إلى الفيزياء الفلكية ما زال يستعملُ أساليب التعمية على مدى السنوات العشرين الماضية و حتى الآن.
يقول: “التحليلات العمياء أصبحت بالفعل معيارًا جيدا في عالم فيزياء الجسيمات”واضاف “انها ستلعب دوراً حاسماً في عزل التحيز من المسوحات الكونية من الجيل القادم، وخصوصًا عندما تكون المخاطر عالية ،سنبني LSST واحداً، على سبيل المثال ،لتزويدنا بمناظر غير مسبوقة من السماء”.
* The Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology=KIPAC

نقد وتفكيك النص

نقد نص التحليل الأعمى يتطلب تفكيك المفاهيم الأساسية التي يعتمد عليها النص وتسليط الضوء على نقاط ضعفه، سواء من حيث الفرضيات التي يستند إليها أو النتائج المتوقعة من تطبيق هذه التقنية. سأعرض أبرز الانتقادات التي يمكن توجيهها إلى مفهوم التحليل الأعمى:

1. الاعتماد المفرط على "عدم التحيز" كهدف مطلق:

النقد: يفترض النص أن التحيز هو العائق الأساسي أمام دقة التحليل العلمي، بينما يمكن أن يكون التحيز في بعض الأحيان جزءًا لا يتجزأ من التفكير العلمي الإبداعي. قد يؤدي التحليل الأعمى إلى إقصاء الملاحظات أو التفسيرات التي قد تكون ذات قيمة علمية ولكنها تُعتبر تحيزًا.
التفكيك: المعرفة المسبقة أو الفرضيات الأولية ليست بالضرورة خطأ، بل قد تكون أداة قوية لتوجيه البحث وتحقيق اختراقات علمية.

2. تجاهل الطبيعة الديناميكية للعلم:

النقد: التحليل الأعمى يُعامل العملية العلمية وكأنها خطية ومُعقمة، بينما العلم بطبيعته يعتمد على التكرار، الأخطاء، والتجربة المستمرة.
التفكيك: التعمية قد تعيق الباحثين عن التفاعل مع البيانات في الوقت الحقيقي، مما يحد من قدرة العلم على تعديل النماذج بناءً على ملاحظات غير متوقعة.

3. التركيز على تقنيات التعمية دون النظر إلى تكاليفها:

النقد: يُظهر النص التحليل الأعمى كأنه حل مثالي، لكنه يتجاهل التعقيدات التقنية والموارد الهائلة المطلوبة لتطبيقه، خصوصًا في المشاريع الكبيرة مثل LSST.
التفكيك: الموارد التي تُنفق على تعمية البيانات قد تُستخدم بشكل أكثر فعالية لتحسين الأدوات العلمية أو زيادة دقة القياسات.

4. خطر "الصندوق الأسود" والبيانات المستبعدة:

النقد: استبعاد البيانات أو التمليح قد يؤدي إلى فقدان إشارات نادرة أو غير متوقعة. مثل هذه الإشارات قد تكون جوهرية لتطوير نماذج جديدة.
التفكيك: التركيز المفرط على النماذج السابقة وإغفال أهمية البيانات "المستبعدة" يعني أن التحليل الأعمى قد يعيق الاكتشافات الجديدة بدلاً من تعزيزها.

5. عدم ملاءمة التحليل الأعمى لكل المجالات العلمية:

النقد: النص يقر بأن التحليل الأعمى يجب تصميمه خصيصًا لكل تجربة، لكنه لا يناقش كيف أن بعض المجالات قد لا تستفيد منه.
التفكيك: في مجالات مثل علم النفس أو الدراسات الإنسانية، التحيز البشري جزء من طبيعة البحث. محاولة القضاء عليه تمامًا قد تُفقد الأبحاث تفاعليتها وتفسيرها الاجتماعي.

6. مخاطرة الانشغال بالتقنيات على حساب النتائج:

النقد: التحليل الأعمى يركز كثيرًا على تقنيات العزل مثل التمليح أو التعمية، مما قد يحوّل البحث العلمي إلى ممارسة تقنية بحتة دون فهم عميق للنتائج.
التفكيك: التركيز على التصميم التجريبي بدلًا من الهدف البحثي الأساسي قد يجعل من التحليل الأعمى مجرد أداة إجرائية لا تضيف قيمة علمية.

7. إشكالية الوقت والتكاليف:

النقد: النص يعترف بأن التحليل الأعمى يستغرق وقتًا أطول ويتطلب موارد إضافية، لكنه لا يناقش التأثير العملي لذلك على جداول البحث العلمي وتمويله.
التفكيك: عندما تكون الموارد محدودة، يمكن أن يكون الإنفاق على التحليل الأعمى عبئًا يمنع التقدم في مجالات أخرى أكثر أهمية.

8. جدلية "التعمية ليست ضرورية دائمًا":

النقد: هناك فرضية ضمنية في النص أن التحليل غير الأعمى أقل موثوقية، وهذا ليس بالضرورة صحيحًا في كل الحالات. بعض التجارب تعتمد على التفاعل المباشر مع البيانات لفهم السياقات والأنماط.
التفكيك: في كثير من الأحيان، المعرفة السابقة تعزز فهم الباحث للبيانات، وتجعل التحيز أداة مساعدة بدلًا من كونه مشكلة.

خلاصة الهدم:

التحليل الأعمى، رغم قيمته في بعض السياقات، ليس الحل المثالي الذي يضمن الحياد العلمي. بل يمكن أن يكون عائقًا في كثير من الحالات بسبب طبيعته المعقدة والتكاليف المرتفعة المرتبطة به. كما أن التركيز المفرط على إزالة التحيز قد يؤدي إلى تجاهل دور الفرضيات والمعرفة المسبقة في توجيه البحث العلمي. بدلاً من الاعتماد الكلي على التحليل الأعمى، يجب على العلماء استخدامه كأداة مكملة ضمن مجموعة أدوات أوسع تهدف إلى تحقيق دقة وكفاءة أعلى

» ماهي الأدلة التجريبية؟ الأدلة التجريبية هي المعلومات المكتسبة عن طريق الملاحظة أو الاختبار. حيث يقوم العلماء بتسجيل وتحليل هذه البيانات. وتعتبر هذه العملية جزء أساسي من المنهج العلمي. المنهج العلمي يبدأ العلماء المنهج العلمي بمرحلة تشكيل الأسئلة، أو
» هاجس اليقين العلمي وصناعة القيم : قراءة في علمنة المنهج النقدي الأدبي*
» المنهج التفكيكي المنهج التفكيكي التفكيكية من حيث النشأة جاءت على انقاض البنيوية في اوائل التسعينات من القرن الماضي فهي بهدا المعنى امتداد للبنيوية و هدم لها في الوقت ذاته و تمثل التفكيكية جانبا مخيفا من جوانب فوضى النقد المعاصر , حيث شبهها بعض ا
» الحقائق النقديّة العشر
» قلب الحقائق في قضايا الاتجار بالأشخاص في السعودية