Jeg modtog for nylig et brev fra en antropolog, der kommenterede et nyt papir i Proceedings of the Royal Society. Emnet for rapporten var Bigfoot eller rettere sagt en genetisk analyse af forskellige hår, som ifølge mennesker på forskellige tidspunkter hører til en kæmpe, behåret og uidentificeret primat.
Et internationalt team af forskere, ledet af Oxford University-genetiker Bryan Sykes, har ikke fundet noget bevis for, at disse hårstråers DNA tilhører en mystisk primat. De fleste af disse hår tilhørte fuldstændigt ikke-mystiske pattedyr såsom piggsvin, vaskebjørne og køer.
Forfatteren af brevet udtrykte sin mening om denne sag meget sparsomt og udtrykkeligt: "Nå, selvfølgelig."
Den nye rapport vil ikke gå ned i historien som en af de største videnskabelige undersøgelser gennem alle tider og folk. Han vil ikke ændre vores ideer om den naturlige verden eller om os selv. Men han viser den ulogicalitet og paradoksalitet, som moderne videnskab fungerer med.
Folk tror ofte, at forskernes opgave er at bevise sandheden om hypoteser - om eksistensen af elektroner, for eksempel eller om lægemidlers evne til at helbrede kræft. Imidlertid gør forskere meget ofte det modsatte: De tilbageviser hypoteser.
Det tog dem mange årtier at udvikle denne teknik, men en dag i de tidlige 1920'ere har en særlig plads i historien. På en eksperimentel landbrugsstation i England besluttede tre forskere at tage en pause og drikke te. En statistiker ved navn Ronald Fisher skænkede en kop og tilbød den til sin kollega Muriel Bristol.
Hun nægtede. Hun kunne godt lide smagen af te i koppen, hvor mælken først blev hældt.
”Nonsense,” sagde Fischer. "Selvfølgelig er der ingen forskel her."
Salgsfremmende video:
Men Bristol vedvarede og hævdede, at hun følte forskellen.
En tredje videnskabsmand fra virksomheden ved navn William Roach foreslog et eksperiment. (Faktisk var der et øjeblik med videnskabelig flirtning her, for Roach og Bristol blev gift i 1923.) Men hvordan kan man verificere Bristol's påstand? Det nemmeste, Fisher og Roach kunne gøre, var at hælde en kop te uden at hende så det, give hende en smag og tilbud om at gætte i hvilken rækkefølge den blev hældt.
Men hvis Bristol havde givet det rigtige svar, ville dette ikke blive betragtet som bevis for, at hun har en slags overnaturlig evne til te. Da chancerne for et korrekt svar var 50 procent, kunne hun meget vel have givet det ved et uheld.
Få år senere, i 1935, skrev Fisher Designet af eksperimenter, hvor han forklarede, hvordan man kunne teste en sådan påstand. I stedet for at prøve at bevise, at Bristol er i stand til at fortælle forskellen mellem to kopper te, bør man forsøge at tilbagevise hypotesen om, at den vælger tilfældigt. "Vi kan tale om en sådan hypotese som en" nullhypotese "- skrev Fischer. - En nullhypotese kan ikke bevises eller underbygges, men den kan tilbagevises i løbet af eksperimenter. Vi kan sige, at hvert eksperiment kun findes for at give fakta en chance for at tilbagevise nulhypotesen."
Fischer skitserede en måde at modbevise nulhypotesen om, at valget af Bristol er tilfældigt. Det er nødvendigt at forberede otte kopper, hæld først mælk i de første fire og te først i de anden fire. Bland derefter kopperne, og inviter Bristol til at smage te fra hver sin tur. Som et resultat er hun nødt til at opdele kopperne i to grupper: den første, hvor mælken først blev hældt, og den anden, hvor mælken blev hældt efter te.
Det siges, at Bristol har bestået eksamen glimrende efter at have identificeret alle otte kopper korrekt. Takket være designet af Fischers eksperiment var chancerne for, at hun korrekt delte de otte kopper i to grupper, små. Hun havde 70 forskellige måder at dele de otte kopper op i to grupper på fire; og det betyder, at Bristol kun kunne bestemme kopperne korrekt ved en tilfældighed kun i et tilfælde ud af 70 forsøg.
Fisher-testen kunne ikke helt fjerne muligheden for, at Bristol handlede på gætterier. Han viste simpelthen, at chancerne for, at hun gætte ved en tilfældighed var ubetydelige. Fischer kunne have mindsket chancerne yderligere ved at antyde, at Bristol smag flere kopper te, men han kunne ikke reducere chancen for, at hun gætte til nul.
Da absolut bevis ikke var muligt, foretrak Fischer praktisk i sine eksperimenter. I laboratoriet, hvor han arbejdede med Bristol, var Fischer ansvarlig for at analysere årtiers data for at afgøre, om oplysningerne kunne give en indikation af detaljer, såsom den optimale gødningssammensætning til afgrøder.
Forskere kunne bruge disse data til at designe stadig større eksperimenter med stadig mere nøjagtige resultater. Fischer mente, at det var meningsløst at designe et eksperiment, der tog århundreder at producere resultater. På et tidspunkt, mente Fischer, ville forskere simpelthen skulle stoppe det.
Han mente, at en rimelig tærskel var fem procent. Hvis vi antager, at nulhypotesen er sand, og finder, at chancerne for videnskabelig observation af disse data er mindre end fem procent, kan vi med sikkerhed afvise et sådant eksperiment. I Bristol-historien var oddsene langt under Fishers tærskel på kun 1,4 procent.
Takket være Fischer stort set er nulhypotesen blevet et vigtigt middel i videnskabelig opdagelse. Nulhypotetests kan findes i dag i alle grene af videnskabelig viden, fra psykologi og virologi til kosmologi. Og forskerne følger Fischers anbefaling ved hjælp af en tærskel på fem procent.
Men tilbage til Bigfoot
Mennesker har hævdet i årtier, at de har observeret behårede humanoider. De viser kornede fotografier, tvivlsomme fodaftryk og mystiske hårspidser. I de senere år har de endda forsøgt at udvinde DNA fra disse hår, men forskere har afvist en sådan genetisk forskning, fordi de mangler de standardforholdsregler, der almindeligvis anvendes til forskning af denne art.
Tilhængere af Bigfoot-hypotesen har gentagne gange argumenteret for, at professionelle videnskabsmænd med vilje ignorerer overbevisende beviser. Men i virkeligheden er problemet, at disse fortalere ikke nærmer sig spørgsmålet om Bigfoot's eksistens fra et videnskabeligt synspunkt. For to år siden besluttede Sykes og hans kolleger derfor at foretage en videnskabelig undersøgelse af dette "anomale primat" hår. For at gøre dette var det nødvendigt at oprette en nulhypotese for at forsøge at tilbagevise den.
De udviklede følgende nulhypotese. Hår, der angiveligt tilhører Bigfoot (Yeti, Bigfoot, eller hvad denne væsen kaldes forskellige steder), hører ikke til noget tidligere ukendt primat, men til berømte pattedyr. De ekstraherede DNA-fragmenter fra 30 forskellige hårprøver og formåede at isolere de samme korte stykker DNA fra hinanden. De sammenlignede derefter en sådan strækning med den tilsvarende DNA-strækning sekventeret i mange levende pattedyr.
Resultatet var klart og forståeligt: forskere fandt nøjagtige kampe for alle 30 prøver, og fandt dem i kendte pattedyr.
Har Sykes og hans kolleger bevist, at Bigfoot ikke findes? Ikke. Det betyder kun, at Sykes, i modsætning til Fischer med sit teeksperiment, ikke var i stand til at tilbagevise nulhypotesen. Spørgsmålet forbliver åbent, og hvis Bigfoot ikke findes, vil det forblive ubesvaret for evigt.
Jeg må sige, at Sykes 'eksperiment frembragte nogle overraskelser. To hårprøver fra Himalaya matchede DNA-basesekvensen, der blev udvundet fra et 40.000 år gammelt isbjørnfossil. Endnu fremmed var det faktum, at hans DNA ikke stemmer overens med DNA fra levende isbjørne.
I deres foredrag foreslår Sykes og hans kolleger et scenarie for, hvordan et sådant resultat kunne have fundet sted. Det er muligt, at gamle isbjørne og brunbjørne er indavlet, og nogle af bjørnene, der bor i Himalaya, har stadig noget DNA fra gamle isbjørne.
Nogle skeptikere fremførte en anden forklaring på Sykes 'fund. Det er muligt, at det DNA, der angiveligt hører til isbjørnen, faktisk hører til et levende pattedyr - måske en brun bjørn - der gennemgik flere mutationer, der skabte en falsk lighed med DNA fra en gammel isbjørn.
Det viser sig, at disse skeptikere i det væsentlige skabte en nullhypotese. Og der er en enkel og sikker måde at tilbagevise det på. Forskere bliver nødt til at finde mere DNA fra disse mystiske bjørner. Hvis andre regioner af DNA også matcher DNA fra en gammel isbjørn, kan forskere modbevise nulhypotesen.
Dette er, hvordan videnskaben bevæger sig fra en nulhypotese til en anden.
Karl Zimmer, New York Times spaltist og forfatter af 12 bøger, inklusive A Planet of Viruses.