Det finns förvånansvärt få bevisade fakta inom vetenskapen. Istället, forskare pratar ofta om hur mycket bevis det finns för deras teorier. Ju fler bevis, ju starkare teorin och desto mer accepterad blir den.

Forskare är vanligtvis mycket noga med att samla massor av bevis och testa sina teorier noggrant. Men vetenskapens historia har någon nyckel, om sällsynt, exempel på bevis som är tillräckligt vilseledande för att få en hel vetenskapsgemenskap att tro något som senare anses vara radikalt falskt.

Ett vanligt sätt som forskare samlar in bevis på är att göra en förutsägelse om något och se om de stämmer. Problemet uppstår när förutsägelsen är rätt men teorin de använder för att göra den är felaktig. Förutsägelser som verkar särskilt riskfyllda men som visar sig vara sanna ser ut som mycket starka bevis, som Karl Popper och andra vetenskapsfilosofer ofta har betonat. Men historien visar oss att även mycket starka bevis kan vara vilseledande.

År 1811, Johann Friedrich Meckel förutspådde framgångsrikt att mänskliga embryon skulle ha gälskåror. Denna riskfyllda förutsägelse verkade ge mycket starka bevis för hans teori att människor, som de "mest perfekta" organismerna, utvecklas via stadier som motsvarar var och en av de "mindre perfekta" arterna (fisk, groddjur, reptiler och så vidare).

När det händer, tidiga mänskliga embryon har slitsar i nacken som ser ut som gälar. Detta beror nästan säkert på att människor och fiskar delar lite DNA och en gemensam förfader, inte för att vi går igenom ett "fiskstadium" när vi befinner oss i våra mödrars livmoder som en del av vår utveckling mot biologisk perfektion.

Men de bevis som fanns tillgängliga efter att embryonhalsslitsar upptäcktes 1827 fick verkligen Mecklels teori att framstå som övertygande. Det var först när Charles Darwins evolutionsteori fick fäste under andra hälften av 1800-talet som det blev helt klart att Meckels idé om en linjär serie av biologisk perfektion var helt ohållbar.

Ett annat exempel är 1700-talsgeologen James Huttons idé att jorden är som en organisk kropp som ständigt reproducerar sig själv för att på obestämd tid tillhandahålla en beboelig värld för människor. På grundval av hans teori, Hutton förutspådde framgångsrikt att ådror av granit skulle hittas passera genom och blandas med andra berglager. Han förutspådde också framgångsrikt vinkelfel, när nya bergskikt vilar i en helt annan vinkel än de äldre lagren omedelbart under dem.

Huttons teori var fel på alla möjliga sätt jämfört med samtida tänkande. Mest uppenbart, Jorden är inte designad för människor. Och naturligtvis hade Hutton inget begrepp om plattektonik.

Men trots hans teoretiska fel var förutsägelserna framgångsrika, och så mycket inflytelserik. Faktiskt, hans teori var fortfarande en seriös kandidat för sanningen 100 år senare. Den drevs ut först i slutet av 1800-talet av den kontrakterande jordteorin, som (av misstag) förklarade dal- och bergsformationer i termer av en jord som gradvis drar ihop sig när den svalnar.

Matematiska bevis

Meckel och Huttons förutsägelser baserades på felaktiga argument. Men det finns också dramatiska exempel på vilseledande bevis baserat på ekvationer. Till exempel, när Niels Bohr 1913 förutspådde de korrekta frekvenserna för de specifika ljusfärgerna som absorberades och emitterades av joniserat helium, Einstein sade enligt uppgift:"Teorin om Bohr måste då vara rätt."

Bohrs förutsägelser kunde omedelbart övertyga Einstein (och många andra dessutom) eftersom de var korrekta med flera decimaler. Men de kom ur vad vi nu vet är en djupt felaktig modell av atomen, där elektroner bokstavligen kretsar runt atomkärnan i cirklar. Bohr hade tur:trots att hans modell hade fel på grundläggande sätt, den innehöll också några kärnor av sanning, precis tillräckligt för att hans förutsägelser om joniserat helium ska fungera.

Men det kanske mest dramatiska exemplet av alla gäller Arnold Sommerfelds utveckling av Bohrs modell. Sommerfeld uppdaterade modellen genom att göra elektronbanorna elliptiska och justera dem i enlighet med Einsteins relativitetsteori. Allt detta verkade mer realistiskt än Bohrs enkla modell.

Idag vet vi att elektroner egentligen inte kretsar runt kärnan alls. Men forskare som arbetade i början av 1900-talet tänkte på elektroner som mycket små bollar, och antog att deras rörelse skulle vara jämförbar med rörelsen hos faktiska bollar.

Detta visade sig vara ett misstag:modern kvantmekanik säger att elektroner är mycket mystiska och att deras beteende inte ens stämmer överens med vardagliga mänskliga begrepp. Elektroner i atomer upptar inte ens en exakt position vid en exakt tidpunkt. Sådana överväganden är vad som ligger bakom det berömda skämtet "Om du tror att du förstår kvantmekanik, då gör du inte det."

Så Sommerfelds teori hade en radikal missuppfattning i sitt hjärta. Än, år 1916, Sommerfeld använde sin modell som grund för en ekvation som korrekt beskriver det detaljerade mönstret av färger av ljus som absorberas och emitteras av väte. Denna ekvation är exakt densamma som den som härleddes av Paul Dirac 1928 med hjälp av den moderna teorin om relativistisk kvantmekanik.

Detta resultat har länge ansetts vara ett chockerande sammanträffande inom fysikgemenskapen, och olika pågående försök har gjorts för att försöka förstå hur det kunde hända. Naturligtvis, Sommerfelds otroliga prediktiva framgång övertygade många dåtidens vetenskapsmän att hans teori var sann.

Trots det faktum att senare bevis visade att dessa teorier var felaktiga, Jag tror inte att vi ska säga att de inblandade forskarna gjorde misstag. De följde bevisen och det är precis vad en bra vetenskapsman borde göra. De skulle inte veta att bevisen ledde dem vilse.

Dessa få exempel borde verkligen inte övertyga oss om att vetenskapen inte går att lita på. Det är sällsynt att bevis är mycket vilseledande och, vanligtvis, radikalt falska teorier ger inte framgångsrika, exakta förutsägelser (och vanligtvis producerar de radikalt falska förutsägelser). Vetenskap är en process av ständig förfining, med en förmåga att stryka bort ohjälpsamma vändningar i längden. Och vi vet alla att även de mest pålitliga ibland kan svika oss.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.