Saya baru-baru ini menerima sepucuk surat dari seorang antropologi yang mengulas mengenai kertas baru dalam Prosiding Royal Society. Topik laporan itu adalah Bigfoot, atau lebih tepatnya, analisis genetik rambut yang berbeza, yang, menurut orang pada masa yang berlainan, termasuk dalam primata raksasa, berbulu dan tidak dikenali.
Pasukan saintis antarabangsa, yang diketuai oleh ahli genetik Universiti Oxford, Bryan Sykes, tidak menemui bukti bahawa DNA rambut ini tergolong dalam primata misteri. Sebilangan besar rambut ini berasal dari mamalia yang tidak misterius seperti landak, rakun dan lembu.
Pengarang surat itu menyatakan pendapatnya mengenai perkara ini dengan sangat berhati-hati dan ekspresif: "Baiklah, tentu saja."
Laporan baru tidak akan ditulis dalam sejarah sebagai salah satu kajian ilmiah terhebat sepanjang masa dan masyarakat. Dia tidak akan mengubah idea kita mengenai dunia semula jadi atau tentang diri kita. Tetapi dia menunjukkan tidak logik dan paradoksikalitas yang digunakan sains moden.
Orang sering berfikir bahawa tugas para saintis adalah membuktikan kebenaran hipotesis - mengenai kewujudan elektron, misalnya, atau kemampuan ubat untuk menyembuhkan barah. Walau bagaimanapun, para saintis sering melakukan sebaliknya: mereka membantah hipotesis.
Mereka memerlukan banyak dekad untuk mengembangkan teknik ini, tetapi suatu hari pada awal tahun 1920-an memegang tempat yang istimewa dalam sejarah. Di stesen pertanian eksperimen di England, tiga saintis memutuskan untuk berehat dan minum teh. Seorang ahli statistik bernama Ronald Fisher menuangkan cawan dan memberikannya kepada rakannya Muriel Bristol.
Dia menolak. Dia menyukai rasa teh di cawan di mana susu pertama kali dicurahkan.
"Omong kosong," kata Fischer. "Sudah tentu, tidak ada perbezaan di sini."
Video promosi:
Tetapi Bristol tetap bertahan, mendakwa dia merasakan perbezaannya.
Seorang saintis ketiga dari syarikat bernama William Roach mengusulkan percubaan. (Sebenarnya, ada saatnya menggoda ilmiah di sini, kerana Roach dan Bristol telah berkahwin pada tahun 1923.) Tetapi bagaimana anda dapat mengesahkan tuntutan Bristol? Perkara termudah yang dapat dilakukan oleh Fisher dan Roach adalah menuangkan secawan teh tanpa dia melihatnya, memberinya rasa dan menawarkan untuk meneka dengan urutan apa yang dicurahkan.
Tetapi jika Bristol memberikan jawapan yang tepat, itu tidak akan dianggap bukti bahawa dia mempunyai kekuatan ghaib mengenai teh. Oleh kerana kemungkinan jawaban yang tepat adalah 50 persen, dia pasti dapat memberikannya secara tidak sengaja.
Beberapa tahun kemudian, pada tahun 1935, Fisher menulis The Design of Experiments, di mana dia menjelaskan bagaimana seseorang dapat menguji tuntutan tersebut. Daripada berusaha membuktikan bahawa Bristol mampu membezakan antara dua cawan teh, seseorang harus berusaha membantah hipotesis bahawa dia membuat pilihannya secara rawak. "Kita boleh membicarakan hipotesis seperti 'hipotesis nol' - tulis Fischer. - Hipotesis nol tidak dapat dibuktikan atau dibuktikan, tetapi dapat dibantah semasa eksperimen. Kita boleh mengatakan bahawa setiap eksperimen wujud hanya untuk memberikan fakta peluang untuk menolak hipotesis nol."
Fischer menggariskan cara untuk membantah hipotesis nol bahawa pilihan Bristol adalah rawak. Adalah perlu untuk menyediakan lapan cawan, pertama tuangkan susu ke dalam empat yang pertama, dan teh pertama ke dalam empat yang kedua. Kemudian campurkan cawan dan ajak Bristol untuk merasai teh dari masing-masing secara bergantian. Akibatnya, dia harus membahagikan cawan menjadi dua kumpulan: yang pertama, di mana susu dituangkan pertama, dan yang kedua, di mana susu dituangkan setelah minum teh.
Bristol dikatakan telah lulus peperiksaan dengan cemerlang, setelah mengenal pasti semua lapan cawan dengan betul. Berkat reka bentuk eksperimen Fischer, kemungkinan dia membahagikan lapan cawan menjadi dua kumpulan dengan betul. Dia mempunyai 70 cara berbeza untuk membahagikan lapan cawan menjadi dua kumpulan empat; dan ini bermaksud bahawa Bristol dapat menentukan cawan dengan betul secara kebetulan hanya dalam satu kes daripada 70 percubaan.
Ujian Fisher tidak dapat sepenuhnya menghilangkan kemungkinan Bristol bertindak berdasarkan tekaan. Dia hanya menunjukkan bahawa kemungkinan dia meneka secara kebetulan tidak signifikan. Fischer dapat mengurangkan peluang itu lebih jauh dengan menyarankan agar Bristol merasakan lebih banyak cawan teh, tetapi dia tidak dapat mengurangkan peluang menebaknya menjadi sifar.
Oleh kerana bukti mutlak tidak mungkin dilakukan, Fischer lebih menyukai kepraktisan dalam eksperimennya. Di makmal tempat dia bekerja dengan Bristol, Fischer bertanggungjawab untuk menganalisis data puluhan tahun untuk menentukan apakah maklumat itu dapat memberikan petunjuk mengenai perincian apa pun seperti komposisi baja yang optimum untuk tanaman.
Para saintis dapat menggunakan data ini untuk merancang eksperimen yang lebih besar dengan hasil yang lebih tepat. Fischer percaya bahawa tidak ada gunanya merancang eksperimen yang memakan masa berabad-abad untuk menghasilkan hasil. Pada suatu ketika, Fischer percaya, saintis hanya perlu menghentikannya.
Dia percaya bahawa had yang munasabah adalah lima peratus. Sekiranya kita menganggap bahawa hipotesis nol adalah benar, dan mendapati bahawa kemungkinan pemerhatian saintifik terhadap data ini kurang dari lima peratus, maka kita boleh menolak percubaan sedemikian dengan selamat. Dalam kisah Bristol, kemungkinan jauh di bawah ambang batas Fisher hanya 1.4 peratus.
Terima kasih banyak kepada Fischer, hipotesis nol telah menjadi wahana penting dalam penemuan saintifik. Ujian hipotesis nol boleh didapati hari ini di semua cabang pengetahuan saintifik, dari psikologi dan virologi hingga kosmologi. Dan para saintis mengikuti cadangan Fischer menggunakan ambang lima peratus.
Tetapi kembali ke Bigfoot
Manusia telah menyatakan selama beberapa dekad bahawa mereka telah memerhatikan humanoid yang berbulu. Mereka menunjukkan gambar-gambar kasar, jejak kaki yang dipersoalkan, dan jambul rambut yang misterius. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, mereka bahkan telah berusaha mengekstrak DNA dari rambut ini, tetapi para saintis menolak penyelidikan genetik tersebut kerana mereka tidak mempunyai langkah berjaga-jaga yang biasa digunakan dalam penyelidikan semacam ini.
Penyokong hipotesis Bigfoot berulang kali berpendapat bahawa saintis profesional sengaja mengabaikan bukti yang menarik. Tetapi pada hakikatnya, masalahnya adalah bahawa penyokong ini tidak mendekati persoalan tentang keberadaan Bigfoot dari sudut pandang saintifik. Oleh itu, dua tahun yang lalu, Sykes dan rakannya memutuskan untuk melakukan kajian saintifik mengenai rambut "primata anomali" ini. Untuk melakukan ini, perlu membuat hipotesis nol untuk mencuba membantahnya.
Mereka membuat hipotesis nol berikut. Rambut, kononnya milik Bigfoot (yeti, bigfoot, atau apa pun makhluk ini disebut di tempat yang berbeza), bukan milik sebilangan primata yang sebelumnya tidak diketahui, melainkan mamalia terkenal. Mereka mengekstrak serpihan DNA dari 30 sampel rambut yang berbeza dan berjaya mengasingkan kepingan DNA yang sama antara satu sama lain. Mereka kemudian membandingkan regangan seperti itu dengan regangan DNA yang sesuai yang diuraikan pada banyak mamalia hidup.
Hasilnya jelas dan dapat difahami: para saintis menemui padanan yang tepat untuk semua 30 sampel, menemukannya pada mamalia yang diketahui.
Sudahkah Sykes dan rakannya membuktikan bahawa Bigfoot tidak wujud? Tidak. Ini hanya bermaksud bahawa Sykes, tidak seperti Fischer dengan percubaan tehnya, tidak dapat menyangkal hipotesis nol. Soalannya tetap terbuka, dan jika Bigfoot tidak wujud, ia akan tetap tidak terjawab selama-lamanya.
Saya mesti mengatakan bahawa eksperimen Sykes menunjukkan beberapa kejutan. Dua sampel rambut dari Himalaya sepadan dengan urutan asas DNA yang ditemui dari fosil beruang kutub berusia 40,000 tahun. Bahkan orang asing adalah kenyataan bahawa DNAnya tidak sepadan dengan DNA beruang kutub hidup.
Dalam ceramah mereka, Sykes dan rakan-rakannya mengemukakan senario bagaimana hasil seperti itu dapat terjadi. Ada kemungkinan bahawa beruang kutub kuno dan beruang coklat bersalin, dan sebilangan beruang yang tinggal di Himalaya masih memiliki beberapa DNA dari beruang kutub kuno.
Beberapa orang skeptis mengemukakan penjelasan yang berbeza untuk penemuan Sykes. Ada kemungkinan bahawa DNA yang kononnya termasuk dalam beruang kutub sebenarnya milik beberapa mamalia hidup - mungkin beruang coklat - yang mengalami beberapa mutasi yang menimbulkan persamaan palsu dengan DNA beruang kutub kuno.
Ternyata skeptis ini pada dasarnya membuat hipotesis nol. Dan ada cara mudah dan pasti untuk membantahnya. Para saintis perlu mencari lebih banyak DNA dari beruang misteri ini. Sekiranya kawasan DNA yang lain juga sesuai dengan DNA beruang kutub kuno, maka saintis dapat menyangkal hipotesis nol.
Ini adalah bagaimana sains bergerak, dari satu hipotesis nol ke yang lain.
Karl Zimmer, kolumnis New York Times dan pengarang 12 buku, termasuk A Planet of Virus.
