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網路鄉民說「有圖有真相」,但真的是這樣嗎?你應該注意的科學三原則──《晨讀10分鐘:科學跟你想的不一樣》

親子天下_96
・2019/07/17 ・1906字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 534 ・七年級

文/鄭國威

中文說「眼見為憑」,英文說「Seeing is believing」,網路鄉民說「有圖有真相」,不過真的是這樣嗎?

很可惜,我們人類的眼睛接收到的視覺,以及所有的感官,例如觸覺、嗅覺、聽覺、味覺等,甚至是我們的記憶,其實都不太可靠,又都會受到各自觀察角度跟生活經驗的影響,而扭曲了觀察結果,因此做好科學觀察,便是科學探索的第一道關卡。

科學不只是把墨鏡摘下來的問題。圖/picryl

科學是探索世界的一種「過程」,而過程的產出就是知識,如果過程出了問題,產出也很可能會失真,就像戴上了墨鏡,看出去的世界都是陰陰暗暗的,總不能說世界本來就是這樣。「那就把墨鏡摘下來就好啦!」問題是,我們很容易堅信自己沒有帶墨鏡,更不知道怎麼摘下來。所以要能科學觀察,就要先了解怎樣讓過程,也就是科學方法,符合科學的原則。原則主要有三個:

第一個原則是:

要讓結果是科學的,所收集的證據必須是可以被觀察、被量度、被經歷過的。空口說白話不能當成證據,要想證明什麼,一定要是現實生活中可以「量測」得到的現象才行。例如在〈長頸鹿啊長頸鹿,你的脖子怎麼那麼長?〉這篇文章中,科學家如果想知道脖子長的長頸鹿是不是比較有生存優勢,不能只是想當然爾,而是得去紀錄,去量長頸鹿吃過的灌木高度,最好也把他們進食的過程拍下來。

第二個原則是:

在過程中,根據所觀察、量度、經驗的事實,去證明「假說」正確還是不正確。假說就是我們根據已經知道的知識,包括科學事實和科學原理,對想研究的自然現象及規律性提出的推測和說明,是一個暫時可以被接受的解釋。

為了避免做調查跟實驗時發生錯誤或誤解,或是運氣太好或太不好,調查跟實驗的步驟、結果都必須要能夠讓其他研究者能夠照著做看看,這就是「可重複性」。例如在〈政權轉移,天機早已透漏?──「熒惑守心」與歷史上的政治陰謀〉這篇文章裡,你會看到為什麼火星的位置跟帝王的政權會被錯誤但刻意的連結起來,這就是還不具有科學思維的古人,對於「可重複性」這一點的不理解。看完之後也可以想想看,我們在看到令人嘖嘖稱奇的科學新聞時,例如「吃XXOO能預防癌症」,就算看起來合邏輯,也都該問問自己「有其他研究者重複實驗過了嗎?」

第三個原則是:

整個過程都必須是客觀的。所謂客觀,就是調查與實驗者的意志,不能夠影響步驟的進行和數據的取得,就算實驗者百分之百確認實驗結果,也必須要以各種方式和實驗設計,來減低實驗者可能帶來的影響,這就是「把墨鏡摘下」的意思。

例如在〈海鳥食安大危機:不死的塑膠垃圾〉這篇文章中,就算對海鳥誤食塑膠垃圾的現況再生氣,如果想要知道海洋塑膠都到哪裡去了,也得從各種地區的各種海鳥身上做調查,而不只是看網路上的海鳥屍體圖片就下定論,或是只到「最常發現體內充滿塑膠垃圾的屍體」的地方採樣本。

客觀也意謂著,科學家在實驗取樣的時候,要重視隨機性跟代表性。就算是針對特定實驗對象,反覆實驗,也要盡可能讓施測時的條件一致,避免實驗者或被實驗者刻意造成的差異。這一點,在以人類為對象的實驗上尤其要特別小心,像是有些針對超能力的研究,就是違反客觀原則的重災區。

實驗紀錄是科學觀察重要的一環。圖/wikipedia

為了滿足這三大原則,科學家需要在整個過程中,完整保留所有紀錄、結果和資料。這可不是要讓記性差的科學家可以記得之前到底實驗是怎麼做的,而是能讓之後的科學家能重複實驗步驟。而且,科學家也應該把實驗的紀錄、結果和資料保留好,盡可能公開接受檢驗;若有違背科學原則的隱瞞或刪減,通常會在各方的檢視下或他人重複實驗下現形。

就算對自己的科學觀察有自信,符合上述科學原則,也不代表就萬無一失。所以科學家得對於「自己支持或信任的假說和理論被新出現的事證推翻」的可能性保持開放、彈性和豁達。

當然,如果你約會遲到半小時,發現女朋友或男朋友很生氣,你肯定不會還在那邊觀察、提出問題假說,然後重複實驗,然後再觀察,確定對方是不是因為你遲到半小時才生氣,或是如果遲到二十八分鐘,是不是就不會生氣……。科學觀察,的確不容易!

——本文摘自《晨讀10分鐘:科學跟你想的不一樣》,2019 年 6 月,親子天下出版

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為何傳染病可以短期內大爆發?不可不知的「傳染動力學」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/17 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘
  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不可不知的傳染動力學:感染人數呈等比級數增加

要知道怎麼對抗傳染病,首先必須了解與傳染病傳播速度密切相關的「傳染動力學」。事實上,傳染病如同謠言一般,會一傳十,十傳百的快速傳播。如果每個人只把傳染病傳給一個人,跟每個人把傳染病傳給三個人,經過十波的傳染之後,最後得病的人數會相差多少?答案是相差 59000 多倍!(差距請見下圖)

圖/親子天下

所以,如何減少感染的人數非常重要。不管是感冒了或是得到其他傳染病,趕快去看醫生、吃藥,並且在家休息不去感染別人,這樣的聰明做法不但是保護自己,也能「傳染病止於智者」,保護到其他沒有感染的人。

圖/親子天下

R0 値是什麼?

傳染病大流行期間,報導中常提到的「R0 值」就是在自然的情況下,一個人會把傳染病傳給幾個人的意思。而加入防疫行動後,數值會隨著時間改變,就稱為「Rt 值」。

比方說,一個人平均會傳給 1 個人,那麼 R0=1,代表病原體會持續存在,但不會蔓延開來。如果一個人平均傳給超過 1 個人,那麼 R0>1,代表病原體會蔓延開來成為流行病;相反的,如果一個人傳給少於 1 個人,那麼 R0<1,代表病原體將會逐漸消失。戴口罩、勤洗手、保持社交距離、生病在家隔離的目的,就是在降低傳染數。

另外,R0 會隨著病原體突變成傳染力強的變異株而上升。譬如像 2020 年新冠肺炎一開始 R0 值約為 2.5,後來突變成 Alpha 株時 R0 值約為 4、Delta 株時 R0 值約為 6。

圖/親子天下
圖/親子天下

——本文摘自《小大人的公衛素養課:流行病學×預防醫學》,2021 年 9 月,親子天下,未經同意請勿轉載

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