( القياسات العلمية .. السهل الممتنع )

دعونا نقيس عجائب وطرائف القياسات العلمية !!

بالرغم من أن الطريقة العلمية أو المنهجية العلمية تتكون من خطوات ومكونات عدة إلا أنه تنتشر في الأوساط العلمية مقولة (العلم هو القياس) Science is Measurement وهذا وإن كان لا يلغي أهمية بقية (خطوات التفكير العلمي) الاخرى مثل التساؤل العلمي ووضع الفرضية والتنبؤ الاستنباطي، إلا إن تلك المقولة ترسخ لمكانة القياس في دنيا العلم. الكل يعلم أن المقصود من الحديث الشريف (الحج عرفة) توكيد أهمية هذا الركن العظيم وهذا قطعا لا يعني حصر مناسك الحج فيه وكما أنه ليس لمن لم يقف بمشهد عرفه حج فكذلك لا نصيب في العلم لمن لم يقم بإجراء القياسات التجريبية. القياسات ليست فقط حجر الزاوية في صرح العلم الشامخ بل لها ابعاد فلسفية شغلت عقول الفلاسفة والمفكرين من زمن أرسطو وحتى أمانويل كانت لدرجة انه أصبح لها اليوم كيان مستقل تحت عنوان (نظرية القياسات).

ينقل عن عالم الفيزياء البريطاني البارز اللورد كالفن قوله (أن تقيس يعني أن تعرف) to measure is to know ومن هذه الحكمة العميقة لعلنا نوظف ولع العلماء بالقياس لمحاولة (معرفة) بعض خفايا السلوك البشري للعلماء والباحثين وكيف يسوقهم إدمانهم لإجراء القياسات ليس فقط لإنجاز الاعاجيب في دنيا العلوم ولكن أيضا قد يكون ذلك الدافع سبب في  اجتراح الحماقات البحثية بالتزوير في سبيل ذلك أو حتى بخلق الأوهام العلمية وخداع النفس بالإيحاء باكتشاف ظواهر علمية وهمية. لقد ذكرنا في عنوان هذا المقال أن القياسات العلمية قد تكون في بعض الحالات سهلة وميسرة بالرغم من أن الأصل في بعض تلك القياسات والتقديرات العلمية أنها غاية في الصعوبة ولا أوضح مثال يمكن ذكره في هذا السياق من القياسات العلمية الباهرة للعلماء القدامى قبل اختراع الأجهزة العلمية الحديثة.

قياسات علمية مذهلة لرواد العلم

قدرة الذهن البشري على الاكتشاف والاختراع مذهلة منذ فجر التاريخ وحينما قد يتعجب البعض كيف تمكن الفراعنة مثلا من بناء أعجوبة الدهر الخالدة (الاهرامات) نجد فئام من علماء اليوم يتعجبون كيف استطاع عالم الرياضيات الاغريقي إراتوستينس قبل أكثر من ألفي سنه من (( قياس )) محيط الارض وأنه يبلغ حوالي 24 ألف ميل بنسبة خطأ في حدود 4% فقط . بينما في تاريخ الحضارة الاسلامية توصل أبناء موسى بن شاكر في نهاية القرن الثاني الهجري لقياس محيط الارض بدقة وصلت 99.62% أي بنسبة خطأ أقل من نصف في المائة. وهذا عالم الفلك العربي الكبير البيروني يتوصل لحساب أن نصف قطر الأرض يبلغ حوالي 6325 كيلومتر في حين أن القيمة العلمية الدقيقة حاليا هي 6371 كم مما يعني توصله لدقة (قياس) مذهلة جدا. وربما القصة الاغرب من كل ما سبق تمكن عالم الفلك الاغريقي هيباركوس (عاش في القرن الثاني قبل الميلاد) من توظيف علم حساب المثلثات لقياس المسافة الفاصلة بين الارض والقمر وتقديرها بأنها تبلغ 378 ألف كيلومتر ولا يزيد الفرق بين (قياساته) الفلكية وتلك التي يمتلكها العلم المعاصر عن 2 في المائة. وفي الوقت الذي كانت العديد من الشعوب تنكر كروية الأرض نجد أن عالم الفلك الإغريقي أوينوبيديس يتوصل في حدود عام 450 قبل الميلاد أن كوكب الأرض ليس فقط كروي وإنما هو كذلك مائل عن محوره بزاوية انحراف تبلغ 24 درجة (القيمة العلمية الصحيحة لميل محور الأرض 23.4 درجة). ومن (القياسات) العلمية المذهلة التي تجعل الواحد منا تبلغ منه الحيرة منتهاها تمكن عالم الكيمياء الانجليزي الشهير هنري كافنديش (مكتشف عنصر الهيدروجين) من التوصل في نهايات القرن الثامن عشر من حساب وزن كوكب الأرض وأنه يبلغ ستة بليون ترليون طن أي بنسبة خطأ حوالي 1% فقط عن الرقم العلمي الحقيقي. وفي عام 1862م تمكن عالم الفيزياء الفرنسي ليون فوكو من (قياس) سرعة الضوء وأنها تبلغ حوالي 298000 كيلومتر بالثانية الواحدة وهذه سرعة أقل بحوالي واحد في المئة من السرعة الحقيقية للضوء. وأخيرا قبل نهاية القرن التاسع عشر وفي حين أن العديد من العلماء في تلك الفترة لم يكونوا مقتنعين بحقيقة وجود الذرات وأنها فكرة تخيلية وليست واقع حقيقي نجد أن عالم الفيزياء البريطاني الشهير جوزيف طمسون ليس فقط يكتشف الالكترون ولكنه كذلك وبصورة مذهلة (نظرا لضعف الامكانات والاجهزة العلمية لذلك العصر) يتمكن من (( قياس )) كتلة الالكترون وأنها أخف بحوالي ألفين مرة من كتلة ذرة الهيدروجين والتي هي (ويا للعجب) أقل من الجرام بمليون مليون مليون مليون مرة !!!.

القياسات والأمانة العلمية المفقودة

كما إن القياسات العلمية المذهلة السابقة الذكر رسخت في المجتمع العلمي التقدير والانبهار بتلك الثلة من رواد العلم نجد أن قائمة أخرى من قياسات علمية (مشبوهة) تسببت في إضفاء ظلال من الشك والريبة عن الأمانة العلمية لبعض كبار مشاهير أهل العلم. على نسق المقولة المشهورة (أنت ما تأكله) نجد أن بعض أهل التنظير في دنيا العلم يقول (أنت ما تقيسه) you are what you measure لأنه ليس فقط من المهم ان تكون قياساتك العلمية صحيحة لكن أيضا ينبغي أن تكون توصلت لها من طريق صحيح وأمين لأنه يقال ايضا في مجال النصائح الاخلاقية في مجتمع العلم (الطريقة التي تقيس بها لا تقل أهمية عن الشيء الذي تقيسه). بالفعل القياسات العلمية يصح عليها توصيف (السهل الممتنع) فكما تمكن رواد العلماء القدماء من إجراء قياسات علمية نتعجب من دقتها لكن في المقابل بعض مشاهير العلماء تعسرت عليهم بعض القياسات المختبرية لدرجة أن منهم من لم يتردد في التحايل والغش والتلاعب بالنتائج العلمية.

ومن أشهر الامثلة التي يمكن ذكرها في هذا السياق أن العلم الايطالي الأسطورة جاليليو يوصف في كتب تاريخ العلم بأنه مؤسس الطريقة العلمية الحديثة وبالخصوص فيما يتعلق بفكرته العلمية في استنباط قانون الحركة للأجسام الساقطة. لقد زعم جاليليو أنه توصل لهذا القانون عندما أجرى تجربته المشهورة بدحرجة عدد من كرات الرصاص فوق سطح مائل وقياس سرعة تحركها. وبعد عدة سنوات من نشر هذه الافكار العلمية حاول بعض العلماء تكرار هذه التجربة ولكنهم لم يتوصلوا تماما لنفس تلك النتائج مما جعل بعض المؤرخين يتهمون جاليليو بأنه قام بشكل متعمد بتعديل وتلفيق fabricate بيانات تجاربه لتصبح متوافقة مع القانون الذي توصل له.

بلا شك قد يكون اسحاق نيوتن أكثر شهرة وأهمية في تاريخ العلم من جاليليو جاليلي ولكنه في نفس الوقت أكثر منه جرأه في التزوير وتلفيق نتائج القياسات العلمية. قبل عدة عقود أثار المؤرخ الامريكي ريتشارد ويستفال ضجة كبرى في الاوساط العلمية عندما نشر كتابه المخصص عن سيرة حياة نيوتن. في هذا الكتاب تتبع وستفال قيام نيوتن عبر السنوات بتلفيق وتزوير النتائج العلمية في كتاب نيوتن الشهير: المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية وهو أهم كتاب على الاطلاق في تاريخ العلم. وحيث أنه صدرت ثلاث طبعات من هذا الكتاب الهام (في الأعوام: 1687م و1713م و1726م)  وهنا وجد ذلك المؤرخ أن نيوتن كان في كل طبعة (منقحة ومزيدة !!) من كتابه ذلك يقوم بتعديل وتغيير البيانات العلمية لتصبح متوافقة أكثر مع النظريات والقوانين العلمية لكن بدون ان يكون هذا التغيير مبنى على تجارب أو قياسات جديدة ولكن فقط على تعديل متعسف من قبل نيوتن. ولهذا لا غرابة أن الابحاث والتقارير والكتب العلمية الحديثة اصبحت لا تتردد على الاطلاق في وصف نيوتن بأنه (مزور أو محتال أو مفبرك ...الخ).

أحد الاسباب القوية التي قد تدفع كبار العلماء للتزوير وتعديل نتائجهم العلمية هي تعرضها للنقد العلمي وهذا بالضبط ما حصل مع نيوتن فبعد أن نشر كتابه العلمي السابق الذكر تعرضت افكاره العلمية لنقد حاد من بعض علماء ألمانيا وفرنسا وبالأخص من عالم الرياضيات الالماني لايبنتز (بين نيوتن ولايبنتز تنافس علمي همجي أشرت لطرف منه في مقال: صراع ديكة العلم) ولهذا كان نيوتن في كل طبعة جديدة من كتابة (ينقح) النتائج العلمية بشكل غير مهني فقط ليسكت تلك الاصوات المعارضة.

أمر مشابه إلى حدا ما حصل مع العالم البريطاني المعروف تشارلز دارون الذي أضطر هو الاخرى لإضافة تعديلات للطبعات المتلاحقة من كتابه المشهور (أصل الانواع). التزوير العلمي الذي وقع فيه داروين يتمثل في أنه تعمد في البداية عدم الاشارة بأمانة علمية كافيه إلى المصادر التي استفاد منها في ( تطوير ) نظرية التطور. ومن ذلك أنه ربما قام باقتباس (أو ربما سرقة) بعض الافكار والامثلة العلمية من بحث عالم بريطاني مجهول يدعى إدوارد بليث وهو الذي نشر أوراق علمية في موضوع الانتقاء الطبيعي والتطور قبل ان ينشر دارون كتابه بحوالي 24 سنة. عندما ظهر كتاب دارون في عام 1959م لم يذكر على الاطلاق في مراجعه العلمية أبحاث إدوارد بليث بالرغم من التشابه في الصياغة بينهما في بعض مواضع الكتاب وكذلك في استخدام الكلمات النادرة واختيار الامثلة. ولكن بعد ما أثار بعض العلماء المعاصرين لدارون فضيحة اتهامه بالسرقة العلمية اضطر دارون في الطبعات الجديدة من الكتاب أن يشير للمصادر العلمية التي استفاد منها وتعمد في السابق اغفالها لكي تظهر نظرية التطور وكأنها من نتائج ابحاثه العلمية فقط.

أنا لا أكذب لكنِ أتجمل

عنوان هذه الفقرة لا يقصد بها الدراما التليفزيونية المشهورة التي كتبها احسان عبدالقدوس ولكن نقصد بها مزيد أمثلة كاشفة للطبيعية البشرية لشريحة من العلماء الذين كبقية بني آدم يعرض لهم الضعف والفتنه. بعض كبار العلماء لم يقعوا في كبيرة التزييف والتحريف ولكنهم بكل بساطة قاموا بعملية (تجميل وتشذيب) لقياساتهم ونتائجهم العلمية حتى تكون في هيئة اكثر اتساقا مع النظريات والافكار العلمية التي يطرحونها. من أبرز الأمثلة التي يمكن سردها في الشأن الشائن الفيزيائي الامريكي روبرت ميليكان الحاصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1923م نظير (قياسه العجيب) لشحنة الالكترون بالرغم من ضعفها الشديد جدا والبالغ جزء من بليون بليون بليون من الكولمب. اثناء قيام ميليكان بإجراء تجربة قطرة الزيت الشهيرة لقياس شحنة الالكترون كان عليه أن يكرر التجربة عدة مرات لكي يتأكد من دقة القياسات العلمية. وحسب دفتر ملاحظات التجارب العلمية لروبرت ميليكان الذي فحصه العلماء بعد وفاته تبين أنه قام بتكرار التجربة حوالي 140 مرة. وبدل من ان يستخدم ميليكان نتائج جميع هذه التجارب كما هي الحال مع ارشادات الامانة العلمية قام ميليكان (بتجميل) نتائجه بأن حذف حوالي 49 قراءة منها بدون مبرر علمي دقيق ومنضبط. المحرج في الأمر أن ميليكان في بحثه العلمي المنشور عن هذا الاكتشاف أشار بشكل صريح بأنه نتائجه المعروضة تم بنائها من جميع نتائج تجربة قطرة الزيت التي استمرت لمدة ستين يوما بل أنه في كتاب سيرته الذاتية زعم أن تجاربه وقياساته تلك لم يتم اغفال أو إهمال ولا قطرة واحدة منها. بقي أن نقول أنه في الوقت الحالي يعتبر مثل هذا التصرف مخالف للقيم والاخلاق العلمية التي تنص أنه على الباحث أن يذكر ويوثق جميع النتائج التي يحصل عليها وأن لا يقوم باستبعاد أي نتائج شاذه outlier إلا بعد أن يجري لها اختبارات احصائية معينة (Q-test) يعرفها جميع طلاب الدراسات العليا فضلا عن كبار ومشاهير العلماء.

العالم البريطاني الشهير جون دالتون حقق خلود الذكر له في كتب التاريخ بكونه مؤسس النظرية الذرية الحديثة ولكن أهل الكيمياء يعرفونه أكثر نتيجة ما يسمى (قانون دالتون للنسب المتضاعفة). ولكن يبدو للمحققين في تاريخ العلوم الذين دققوا في نتائج وقياسات دالتون أنه هو الآخر قد اختار بيانته بشكل انتقائي وقام فقط بنشر النتائج التي تدعم نظريته حيث أنه استبعد النتائج الضعيفة أو المشكوك فيها. ذكرت قبل قليل (الاختبارات الاحصائية) التي تطبق على النتائج والبيانات العلمية ومن ذلك أن جميع القياسات العلمية (( يستحيل )) أن تخلو من الاخطاء العشوائية وهنا نجد الورطة التي وقعت فيها شخصية علمية شهيرة ومحبوبة هو مؤسس علم الوراثة الراهب النمساوي غريغور مندل. لقد أثارت الدقة المتناهية لبيانات تجارب مندل الشهيرة على نبتة البازلاء اهتمام عالم الاحصاء الانجليزي رولاند فيشر (له اهتمام بعلم الوراثة ومطور الاختبار الاحصائي F-test) الذي فحص بشكل دقيق نتائج تجارب مندل ومن ثم توصل للنتيجة التالية: لقد تم تزوير بيانات أغلب التجارب بحيث تتفق مع توقعات مندل المسبقة. في الواقع هذا حكم قاسي جدا ضد ذلك القسيس المجتهد ولهذا حاول العديد من علماء الوراثة الدفاع عن سلوك مندل وأنه فقط قام (بإنتقاء) نتائج التجارب المناسبة وليس تزويرها تماما والأمر لا يعدو أنه وقع في أخطاء عرضيه لا واعية ولا شعورية باختيار النتائج التي تحقق القانون العلمي الذي اكتشفه. ظاهرة الانتقاء الا شعوري وغير الواعي من قبل العالم للقياسات والنتائج العلمية التي تناسب أكثر نظريته العلمية ربما هي ما أطلق عليها عالم الكيمياء الامريكي لانجمير الحاصل على جائزة نوبل مصطلح العلم الرغبوي wishful science (على نسق المصطلح المشهور: التفكير الرغبوي أو التفكير بالتمني wishful thinking) وبهذا يقع العالم والمكتشف في فخ انتقاء فقط النتائج التي يرغب فيها ويتمنى وجودها بدلا من أن يكون على الحياد.

وفي الختام قد نعتقد أنه في الزمن الحديث قد يصعب كثيرا على العلماء المعاصرين أن يتجرؤوا ويغامروا بالوقع في حماقة التلاعب وتزوير نتائج القياسات والابحاث العلمية ولكن للأسف هذا ما تكرر ويتكرر في دنيا العلم في الزمن القديم كما في الحديث. عالم الفيزياء الايطالي كارلو روبيا والحاصل علي جائزة نوبل في الفيزياء عام 1984م للإثباته لوجود القوة الذرية الضعيفة وبعد أن شغل منصب المدير العام لمختبر CERN (المركز الأوروبي للأبحاث الذرية) إلا أنه ومع كل هذا البريق كان شخصية انتهازية وغير نزيهة. توجد شواهد بأن روبيا وتحت دفع رغبته في إثبات نتائج علمية محددة في مجال فيزياء الجسيمات الأولية كان يتعمد تغيير نتائج الاختبارات التي كان يجريها مع فريقة البحثي. العالمة الامريكية لندا بيوك الحاصلة على جائزة نوبل في الطب عام 2004م تبين أن بعض أبحاثها المنشورة في مجلات علمية مرموقة جدا مثل مجلة العلوم الامريكية ومجلة الطبيعة البريطانية بها مشاكل قد تصل لحد التحايل والتزوير والتعديل المتعمد للنتائج. وقبل ذلك تعرض عالم الاحياء الامريكي ديفيد بالتيمور الحاصل علي جائزة نوبل في الطب عام 1975م لسقطة علمية كبرى اشتهرت في الصحافة باسم (فضيحة بالتمور) Baltimore Affair وذلك بعد أن تم توجيه اتهام رسمي لفريقه العلمي بجريمة التحايل والتزوير المتعمد مما أضطر بالتيمور للتقدم بالاستقالة من منصبه كمدير لجامعة كالتيك العريقة جدا.

الغريب في الامر أنه لأسباب تتعلق بمشاكل تسجيل براءة الاختراع أو النزاع حول الامور المالية تعرض بعض علماء نوبل لرفع دعوى قضائية ضدهم وتم جرهم إلى ساحات المحاكم. لقد رفعت جامعة ييل المشهورة دعوة قضائية ضد عالم الكيمياء الامريكي جون فين الحاصل على جائزة نوبل عام 2002م  الذي تم تغريمه من قبل المحكمة بدفع نصف مليون دولار لتلك الجامعة !!. وكذلك عالم الميكروبات الامريكي واكسمان الحاصل على جائزة نوبل في الطب عام 1952م تعرض هو الآخر لفضيحة رفع دعوى قضائية ضده من أحد تلاميذه يتهمه فيه أنه سرق منه اكتشافاته العلمية ونسبها لنفسه فقط  وأنه خدعه وغرر به حتى يتنازل له عن براءة الاختراع !!.

قديما قيل: ليس كل ما يلمع ذهب، والمظاهر أحيانا قد تكون خداعة وهذا ما ينطبق على حياة واخبار وقصص مشاهير العلماء التي نجد فيها العجائب والغرائب والسهل والممتنع.