Forskningsmetodik 07 lektion 1

Relevanta dokument
Forskningsmetodik 06 lektion 1

Från Big Bang till universums acceleration

Vetenskapshistoria. Vi behandlar naturvetenskap. Vi gör en uppdelning efter olika ämnen. Uppdelningen är delvis kronologisk

som kosmiska budbärare

Alla bilder finns på kursens hemsida

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Edwin Hubbles stora upptäckt 1929

Einstein's Allmänna relativitetsteori. Einstein's komplexa Allmänna relativitetsteori förklaras så att ALLA kan förstå den

Hur trodde man att universum såg ut förr i tiden?

Varför forskar vi om elementarpartiklar? Svenska lärarare på CERN Tord Ekelöf, Uppsala universitet

Planetrörelser. Lektion 4

En snabb resa i tiden DEN NATURVETENSKAPLIGA VÄRLDSBILDENS FRAMVÄXT

Lokal pedagogisk plan

Kosmologi. Universums utveckling. MN Institutionen för astronomi. Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges

Solen och andra stjärnor 19 juli Stefan Larsson. Dagens text: Kap 3 Från Aristoteles till stjärnspektra

Fysik. Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det fjärde skolåret

Higgspartikeln. och materiens minsta beståndsdelar. Johan Rathsman Teoretisk Partikelfysik Lunds Universitet. NMT-dagar i Lund

H Ä F T E 12 NATURVETENSKAPLIGA ÄMNEN

FTEA12:4 Vetenskapsteori. Deduktiv metod - Falsifikationism -

Vad vi ska prata om idag:

Hemsida. Upplägg. Jordbanans lutning. Himlens fä. Solnedgång. Översiktskurs i astronomi Lektion 2: Grundlä. grundläggande astronomi.

Universums uppkomst: Big Bang teorin

I once saw Einstein on a train which whistled past our station. - Your clock ticks much too slow, I yelled. - Ach, nein. That's time dilation

Bild 1. Bild 2. Bild 3 Varför är distinktionen mellan vetenskap och pseudovetenskap viktig? God och dålig vetenskap. Definition av vetenskap

Förklaringar och orsaker

Vad är sanning? Vad är vetenskap? Vad är praxis? Hur kan dessa två områden samverka? Vad är en praktiker? INTRODUKTION TILL VETENSKAP I

Astronomi, kraft och rörelse

Del 1. Introduktion till ett nytt. Naturvetenskapligt. Paradigm

Kosmologi. Programkurs 6 hp Cosmology TFYA71 Gäller från: Fastställd av. Fastställandedatum. Programnämnden för elektroteknik, fysik och matematik, EF

Översiktskurs i astronomi Hösten 2009

Innehåll. Förord Del 1 Inledning och Bakgrund. Del 2 Teorin om Allt en Ny modell: GET. GrundEnergiTeorin

Kursschema, Vetenskapsteori, , må Introduktion Vetenskap som hypotesprövning.

Introduktion till Kosmologi

Föreläsning 1. Vad är vetenskapsteori?

Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna inte är uttömmande).

ÖVNING: Träna läsförståelse!

Tomrummet Partikelfysik 2008 av Josef Kemény

Bild 1. Bild 2. Bild 3. Kuhns delade epistemiska värden

Absolut tid och rum. Statiskt Oändligt. Olbers paradox von Seeligers paradox

Kosmologi - läran om det allra största:

1 Den Speciella Relativitetsteorin

Fysik Kunskapens användning

Vetenskapsteori Denna föreläsning. Hypotes. Hypotesprövning. Hypotesprövning. Hypotesprövning

Den Speciella Relativitetsteorin DEL I

Big Bang L ars Bergström G ruppen för K osmologi, partikelastrofysik och strängteori F ysikum, Stockholms universitet

Objektivitet. Är vetenskapen objektiv? Vad betyder objektivitet

H Ä F T E 5 NATURVETENSKAPLIGA ÄMNEN

Översiktskurs i astronomi Våren Formell information I. Formell information II. Formell information IV. Formell information III

Kommer sig osäkerheten av att vår beskrivning av naturen är ofullständig, eller av att den fysiska verkligheten är genuint obestämd?

Gravitationens gåta Ett nytt förslag till lösning Av Josef Kemény, 2008

Vad är allt uppbyggt av?

Från snökaos till kvantkaos

CYGNUS. Östergötlands Astronomiska Sällskap. Nr 1, Innehåll. < > Medlemsblad för

Kosmologi efter elektrosvagt symmetribrott

Vetenskapsteori Vad är kunskap. Vad är kunskap. Vad är kunskap. Propositionell kunskap. Olika typer av kunskap

Min bok om Rymden. Börja läsa

Ämnesplan i Fysik Treälven

Mål och betygskriterier i Fysik

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad,

ASTA05 vt13. Antal respondenter: 43. Antal svar. Svarsfrekvens: 25,58 %

Vår galax Vintergatan sedd från sidan. Vår galax Vintergatan sedd uppifrån

Kosmologi. Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU

Maria Österlund. Ut i rymden. Mattecirkeln Tid 2

Big Bang L ars Bergström Oskar K lein-centrum för kosmopartikelfysik F ysikum, Stockholms universitet

Min bok om Rymden. Börja läsa

överhanden och protoner och neutroner skulle bildas. Dessa partiklar bildade tillsammans olika kärnor i grundämnen, främst väte, tungt väte och

Välkomna till Kvantfysikens principer!

Gull! Astrofysikk, kärnfysik, kvantmekanik og relativitetsteori i vardagen? Jonas Persson Institutt for Fysikk, NTNU

Innehåll

If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Quantum mechanics makes absolutely no sense.

1 Den Speciella Relativitetsteorin

Illustration Saga Fortier och Norah Bates

och upptäcka att vi alla har svaren på de stora frågorna inom oss.

Einstein's svårbegripliga teori. Einstein's första relativitetsteori, den Speciella, förklaras så att ALLA kan förstå den

Min bok om Rymden. Börja läsa

INTRODUKTION Sjukgymnastutbildningen KI, T2. Aila Collins Department of Clinical Neuroscience Karolinska Institute Stockholm, Sweden

ENKEL Fysik 22. Magnetism. Tengnäs Läromedel. Vad är magnetism? Magneter. EXPERIMENT - Magnetisk kraft

10. Relativitetsteori Tid och Längd

NATURKUNSKAP. Ämnets syfte. Insikt med utsikt

MATTIAS MARKLUND GRUNDLÄGGANDE FYSIKFORSKNING OCH MILITÄRFORSKNING

Välkommentill Fysik1!

IBSE Ett självreflekterande(självkritiskt) verktyg för lärare. Riktlinjer för lärare

Syfte Att öka elevernas förståelse för delar av rymden, rymdteknik samt ta del av rymdutställningen på ett elevaktivt sätt.

Relativitetsteori, introduktion

ASTA02 Universums utmaningar

VARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET VÄRDE. Ahmad Sudirman

FK2004. Normalfördelningstabell Formelsamling Provtenta

Milstolpar i tidig kvantmekanik

Stephen Hawking och Gud. Tord Wallström

FTEA12:4 Vetenskapsteori. Observation och experiment

Solsystemet, vårt hem i Universum

Dopplereffekt och lite historia

Kvantfysikens principer, FK2003 Extramaterial 2: Stern-Gerlach med fotoner, v1.1

Föreläsning 5, clickers

Universum. Stjärnbilder och Världsbilder

Bengt Edlén, atomspektroskopist

Lite kosmologi Med hjälp bl.a. av Lee Smolins Tre vägar till kvantgravitation

1. Beskriv Newtons tre rörelselagar. Förklara vad de innebär, och ge exempel! Svar: I essäform, huvudpunkterna i rörelselagarna.

Universum 1a. Astrologi Astronomi

Transkript:

Forskningsmetodik 07 lektion 1 Per Olof Hulth Hulth@physto.se Introduktion Aktuell information om kursen ges på kursens hemsida: http://www.physto.se/hulth/undervisning/forskningsmetodik/ht08/forskningsmetodik-08.html Kursen har också en kursfaktasida: http://www.physto.se/studentexpedition/kursfakta/kursfakta.php?kurs=fk1002 Kurslitteratur: Bennet, Briggs, Triola: Statistical Reasoning for Everyday Life. ISBN 0-201-77128-4 or third edition ISBN 0-321-28672-3 Kursen är ett samarbete mellan Fysikum (SU) och Karolinska Institutet Kursen behandlar: Vetenskapsfilosofi Etik Medicinsk Medicinsk statistik apparatur Mätvärdesbehandling & Statistik Klinisk forskningsmetodik

Vad är Vetenskap? Vetenskap är det systematiska sökandet efter sådan kunskap som inte beror på den enskilde individen, utan som envar skulle kunna återfinna eller kontrollera. * Grundläggande premiss: Det existerar en objektiv sanning Denna är gemensam för alla observatörer Den är reproducerbar * Från föreningen Vetenskap och Folkbildning (www.folkvett.nu) Vår förståelse av världen går framåt genom att: Kompilera och syntetisera nya data. Bygga modeller och teorier. Göra förutsägelser och testa dessa. Att bara samla på sig nya data leder i sig inte framåt, men kan vara en förutsättningn för framsteg.

Årtusendets uppfinning Den vetenskapliga metoden Den naturvetenskapliga metoden 1. Observera något i universum 2. Skapa en teori som beskriver vad du observerat 3. Låt teorin förutsäga effekter du ännu ej observerat 4. Testa om du observerar dessa (möjlighet att falsifera!) 5. Modifiera teorin enligt vad du observerat 6. Gå till 3 7. På detta sätt ökar vi vår kunskap!! Kursen Forskningsmetodik handlar om hur man på bästa sätt skall erhålla korrekta observationer!!

Ptolemaios världsbild (ca år 150) Planet Jorden Solen Ptolemaios världsbild (ca år 150) Stämde inte då man mätte planeternas rörelse på himlen! Planet Jorden Epicykler Solen

Ptolemaios världsbild (ca år 150) Bättre mätning av planetrörelsen krävde mera korrektion! Planet Jorden Epicykler Solen Keplers världsbild Kepler antog att planeterna rör sig I eliptiska banor runt solen Planet Jorden Solen Newton upptäckte rörelselagarna och kunde härleda Keplers lagar!

Uranus upptäcktes av Wiliam Herschel 1781 Den sjunde planeten! Avvikelser från förväntade resultat Är det bra? Tex Uranus bana avvek från vad Newtons mekanik förutsåg Fel på Newton eller något annat. Tex en annan planet? Svar Neptunus!

Avvikelser från förväntade resultat Är det bra? Merkurius bana avviker också från Newtons mekanik (lite!) En ny planet? Vulcan? Svar Einsteins allmänna relativitetsteori! Solförmörkelsen 1919 Einsteins allmänna relativitetsteori förutsäger att ljuset från en stjärna som passerar nära solen under en solförmökelse avböjs dubbelt så mycker som den klassiska teorin förutsäger, 1.74 relativt den klassiska förutsägelsen 0.86. Eddington, som inte ett ögonblick tvivlade på att relativitetsteorin var riktig, organiserade två expeditioner för att fotografera under en total solförmökelse 1919. Vid ett gemensamt möte med Royal Scociety och Royal Astronomical Society i London 6 november 1919 presenterades mätta värden från de två expeditioner som sänts ut som 1.98±0.30 och 1.61±0.30 Uppmärksamheten blev enorm, denna händelse blev startpunkten för Einsteins status som vetenskaplig galjonsfigur.

Ett annat exempel: kvantelektrodynamiken Dirac sammanförde realtivitetsteorin och kvantmekaniken till kvantelektrodymaniken för att få kvantmekaniken relativistiskt invariant Den nya teorin krävde att vissa partiklar hade spinn (redan observerat men ej förstått) Teorin förutsade också att det skulle finnas antipartiklar (elektronens antipartikel, positronen, hittades efter några år) Denna kunskap är grunden för de medicinska magnet och PET kamrorna! Exempel: Big Bang 1. Galaxerna rör sig bort från oss, universum expanderar (1929)! Tidigare har universum varit mindre och mycket varmare! 2. Förhållandet mellan lätta grundämnen i universum Förutsagt och observerat! 3. Glöden, mikrovågs-bakgrunden från 400000 år efter Big Bang 4. Glöden skall ha små temperaturvariationer 1:100000 3 och 4 gav Nobelpris 2006! Förutsagt och observerat! Förutsagt och observerat!

Auktoritetstro Det finns en person som sitter inne med sanningen och man får inte ifrågasätta denne. Exempel: Rudolf Steiner (Antroposofin, Waldorfskolor, biodynamik, andevetenskap ) Ron Hubbards (Scientologerna) Auktoritetstro Einstein? Knappast. Det är varje forskarstuderandes dröm att hitta något fel i allmänna realtivitetsteorin etc..

Vi vet idag att universum består av: 4 % av vår materia (atomer) 25 % ny typ av materia ( mörk materia ) 70 % av mörk energi Flera oberoende observationer konfirmerar detta DVS vi vet inte vad 95 % av universum består av! I nuläget har vi ingen teori som kan beskriva detta! Vi kan beskriva universums utveckling från en bråkdels sekund efter Big Bang till dagens universum Richard Feynman Vetenskapens första princip är att man inte skall lura sig själv.. - och man är själv den lättaste personen att lura!!

Blind analys För att undvika att lura sig själv försöker man använda sk. Blind analys: En enkelblind analys är tex då deltagarna inte vet om de får en verksam medicin eller bara sockerpiller En dubbleblind analys har man då både deltagarna i experimentet och forskarna som genomför experimentet inte just då vet svaret. Slagrutor (dowsing), pendlar Påstås kunna hitta det mesta Vatten, Curry och Hartman linjer, lavinoffer, knark, polariteten på batterier, älgar, mm.

Historia Slagrutan och motsvarande finns dokumenterat långt bak i tiden. Men Den franska kemisten E. Chevreul visade 1833 att en pendel gav utslag efter personens förväntningar. W.B.Charpenter (1852) och M.Faraday (1853) konstaterade samma sak. Effekten kallas ideomotorisk respons Lavinkatastrofen i Vassdalen i Norge 1986 16 norska soldater omkom Slagrutor ingick i norska arméns räddningsutrustning och i Norges Röde Kors räddingsutrustning.. Professor Rolf Manne reagerade

Ett test på om man kan hitta lavinoffer med hjälp av slagruta (Rolf Manne) Välj ut ett snöfält 50*50 meter Godkänd träffyta 5*5 m, dvs 1% chans. Välj ut en plats på fältet med hjälp av slumpen Gräv ned en modig norsk soldat i rutan (2 m) Låt någon som inte vet var soldaten är nedgrävd övervaka sökningen (dubbelblind) Låt folk med slagrutor söka igenom området och markera var soldaten ligger. 5*5 m 50 m 50 m

Utförande Fyra erfarna slagrutemän från Norges Röde Kors sökte (mer än 5 års erfarenhet) Två lag med mindre erfarna soldater Tre sökningar (dvs. tre nedgrävda soldater) 24 markeringar gjordes Resultat Genomsnittsavståndet till den nedgrävda soldaten var 19 meter.ingen träff! Metoden totalt oanvändbar för att söka efter lavinoffer. Slagrutor ingår inte längre i Norsk räddningsutrustning

Occam s razor "Pluralitas non est ponenda sine neccesitate" or "plurality should not be posited without necessity. Om man har två förklaringar, ta den enklaste Franciscan munk William of Ockham (ca. 1285-1349) Tex Keplers planetbanor mot epicykler Behandling av lunginflammation på 1800 talet Lunginflammation beror på obalans mellan kroppsvätskorna Behandling Åderlåtning Kräkmedel

Joseph Dietl Österikisk läkare gjorde en undersökning (1849) Delade upp patienterna i tre grupper: Behandling med åderlåtning Behandling med kräkmedel Ingen specifik behandling Resultat Åderlåtning 20,4% dog Kräkmedel 20,7 % dog Ingen specifik behandling 7 % dog Galileo Galilei (1564-1642) Är den som har fått äran av att vara den som bidragit mest till att etablera den experimentella metoden, i strid mot både den Aristoteliska traditionen och den katolska kyrkan. 1604 presenterade Galilei sina resultat om pendelrörelsen och om fallande kroppars rörelse. Resultaten för fallande kroppar fick Galilei fram genom att mäta hur långt en kula färdades längs en sluttande ränna under en given tidsrymd, han fann då att hastigheten är proportionell mot kvadraten på tiden. Experimentet är en klassiker av flera skäl, mer om det senare i kursen

Observera