De vetenskaplig metod vi lär oss om i skolan är förenklad: observation leder till hypotes till förutsägelse att experimentera. Det är lätt att undervisa och lämpar sig för enkla klassrumsövningar. Men i verkligheten gäller den här typen av mekanisk process endast för problem som att lösa ett korsord eller testa ett kretskort. I verklig vetenskap, där mycket är okänt - säkert i geologi- den här metoden får du ingenstans.
När geologer går ut i fältet möter de en blommande, surrande förvirring av spridda områden, komplicerade av fel, jordrörelser, vegetativ täckning, vattendrag och markägare som kanske eller inte får låta forskare vandra runt deras fast egendom. När de letar efter begravd olja eller mineraler måste de känna till spridda brunnsloggar och seismiska profiler och försöka passa dem in i en dåligt känd modell av den regionala geologiska strukturen. När de undersöker djup mantel, de måste jonglera den fragmentariska informationen från seismiska data, stenar utbröt från stora djup, mineraltryck med högt tryck, gravitationsmätningar och mycket, mycket annat.
Metod för flera arbetshypoteser
En geolog 1890, Thomas Chrowder Chamberlin, beskrev först den speciella typen av intellektuellt arbete som den kallade metoden för flera arbetshypoteser. Han ansåg det vara det mest avancerade av tre "vetenskapliga metoder":
Regelteori: "Metoden för den härskande teorin" börjar med ett klart svar som tänkaren växer fast vid och letar bara efter fakta som bekräftar svaret. Det passar till religiösa och juridiska resonemang, till stor del, eftersom de underliggande principerna är tydliga - Guds godhet i det ena fallet och kärleken till rättvisa i det andra. Dagens kreasionister förlitar sig också på denna metod och börjar på ett juridiskt sätt från Skriftens berggrund och söker bekräfta fakta i naturen. Men den här metoden är fel för naturvetenskapen. När vi arbetar med naturliga saker måste vi undersöka naturliga fakta innan vi skapar teorier om dem.
Arbetshypotes: "Metoden för arbetshypotesen" börjar med ett tentativt svar, hypotesen, och söker fakta för att försöka mot den. Detta är lärobokversionen av vetenskapen. Men Chamberlin konstaterade "att en arbetshypotes med största lätthet kan degenerera till en härskande teori." Ett exempel från geologi är hypotesen om mantelrör, som citeras som ett axiom av många geologer, även om en livlig kritik börjar sätta tillbaka det "fungerande" i det. Plattaktonik är en hälsosam arbetshypotes som utökas idag med full medvetenhet om dess osäkerheter.
Flera arbetshypoteser: metoden för flera arbetshypoteser börjar med många tentativa svar och förväntningarna att inget enda svar kan vara hela historien. Faktum är att i geologi är en berättelse vad vi söker, inte bara en slutsats. Exemplet som Chamberlin använde var de stora sjöarnas ursprung: Floder var naturligtvis involverade för att döma efter tecken men det var också erosion av istidens glaciärer, böjningen av jordskorpan under dem och möjligen andra saker. Att upptäcka den sanna historien innebär att man väger och kombinerar olika arbetshypoteser. Charles Darwin, 40 år tidigare, hade gjort just detta när han utarbetade sin teori om artsutveckling.
Den vetenskapliga metoden för geologer är att samla in information, stirra på den, prova många olika antaganden, läsa och diskutera andras papper och famla sig mot större säkerhet, eller åtminstone räkna svaren med de bästa odds. Detta är mer som de verkliga problemen i det verkliga livet där mycket är okänt och varierande - planera en investeringsportfölj, utforma regler, undervisa studenter.
Metoden för flera arbetshypoteser förtjänar att vara mer känd. I sitt papper från 1890 sade Chamberlin: "Jag är därför övertygad om att den allmänna tillämpningen av denna metod på det sociala och medborgerliga livet skulle gå långt för att undanröja dessa missförstånd, felbedömningar och felaktiga föreställningar som utgör en så genomgripande ondska i våra sociala och politiska atmosfärer, källan till omöjligt lidande till de bästa och mest känsliga själar."
Chamberlins metod är fortfarande en bas i den geologiska forskningen, åtminstone i tankesätten att vi alltid ska leta efter bättre svar och undvika att bli förälskade i en vacker idé. Det senaste i dag när man studerar komplexa geologiska problem, till exempel global uppvärmning, är modellbyggnadsmetoden. Men Chamberlins gammaldags, sunda förhållningssätt skulle vara välkomna på fler ställen.