אף שאנו שומעים רבות על תיאוריות פורצות דרך בפיסיקה, כמו תורת היחסות ומכניקת הקוונטים, ביסודו של דבר הפיסיקה היא בראש ובראשונה מדע ניסיוני. כל תיאוריה מניבה שורה ארוכה של תחזיות, ואותן אפשר להאמת או להפריך באמצעות ניסויים.
תפקידם החיוני של הניסויים, לצד הקושי הרב בביצועם, פותח לכאורה פתח לבעיה. איך אפשר לדעת שהתוצאות של ניסויים אינן מזויפות? האם ייתכן שתיאוריות שלמות מתבססות על ניסויים שלא אומתו כהלכה?
למרבה הצער גם בתחום הפסזיקה נעשים ניסיונות לזייף ממצאים. באופן מפתיע, פעמיים רבות דווקא פיסיקאים נחשבים מאוד בתחומם, שנדחפים בידי הלחץ להשיג תוצאות מהירות והאמונה העמוקה שלהם בניסוי שלהם, חורגים מכללי האתיקה ומפרסמים תוצאות שאינן ראויות לפרסום. לפעמים זה מתמצה בפרסום חוזר של תוצאות זהות והצגתם כאילו מדובר בניסויים שונים, ובמקרים החמורים ביותר מגיע עד כדי זיוף מוחלט של תוצאות.
בימינו, בשל כמויות המידע האדירות המתקבלות בניסויים, מקובל לפרסם במאמר רק חלק קטן מהממצאים שנמדדו בניסויים. במצב זה, לכאורה קל מאוד לזייף מידע. כל עוד המידע הגולמי אינו נגיש, תמיד יוכל המדען לבצע עליו מניפולציות, אולי אפילו להמציא מידע שאינו קיים ולהוסיף אותו לתוצאות שיפרסם לבסוף, הכל כדי לאשר את השערות המחקר.
פועל המצב רחוק מלהיות כה נורא. ראשית, רוב המדענים הם אנשים הגונים והאמת המדעית היא נר לרגליהם. אפילו כאשר סיופים נעשו בעבר, בדרך כלל עשו אותם מדענים שהאמינו בכנות שהם אכן יצליחו למדוד את התוצאות שפרסמו, אך בגלל הלחץ הכבד לספק תוצאות כמה שיותר מהר הם פרסמו את מה שהאמינו שיהיה נכון במקום לחכות עד שיצליחו להפיק תוצאות אמיתיות. לכן ניסיונות הזיוף הם מלכתחילה מעטים מאוד.
שנית, רוב הניסויים, ובוודאי החשובים שבהם, מבוצעים ומשוחזרים בכמה מעבדות בלתי תלויות. כלומר, כשמדען מפרסם ניסוי מעניין במיוחד, מדענים ממעבדות אחרות ינסו לרוב לחזור על הניסוי שלו כדי לאמת או לשלול אותו, או ינסו להרחיב ולעדן את תוצאותיו. אם הניסוי היה מזויף, לא יצליחו לשחזר אותו והתרמית תתגלה. כתוצאה מכך, עצם הביקורת המרובה בין המעבדות, והתחרות ביניהן, כשכל אחת מנסה לשפר עוד קצת את הניסוי שעשו המתחרים, מקטינים כמעט עד לאפס את האפשרות שתוצאות מזויפות של ניסוי לא ייחשפו.
ולבסוף, בכל ניסוי, נוסף על התוצאות שאנחנו רוצים למדוד, קיים תמיד "רעש" – כמעט אף פעם התוצאות לא יתאימו לחלוטין לניבוי המקורי, בגלל ליקויים זעירים במכשירי מדידה, הפרעות סביבתיות וכדומה. רעש כזה קשה מאוד לזייף, כך שאם חוקרים ימציאו תוצאות לניסוי שלהם, בחינה מדוקדקת של הממצאים תגלה לרוב שהרעש שבניסוי אינו הגיוני.
תרמית שוון
דוגמה לכך היא פרשת זיוף התוצאות הגדולה ביותר שנחשפה בתקופה האחרונה: שערוריית שוון. ג'אן הנדריק שוון היה פיזיקאי מבטיח ביותר בתחום הננוטכנולוגיה. אחרי שסיים את לימודי הדוקטורט באוניברסיטת קונסטנץ בשנת 1997, הוא עבר למעבדות בל בארצות הברית וחקר שם חומרים אורגניים ששימשו אותו לבניית טרנזיסטורים. תוצאות המחקר שלו היו מדהימות – שוון הוכיח שהוא מצליח לייצר טרנזיסטורים בגודל של מולקולות בודדות. אילו פריצת הדרך הטכנולוגית שלו הייתה אמיתית, היא היתה משנה את כל פני האלקטרוניקה של ימינו.
בשיא תקופת המחקר שלו, שוון פרסם מאמרים בקצב אסטרונומי שהגיע בשיאו לפרסום של מאמר חדש בכל שמונה ימים. רק בעיה אחת העיבה על הצלחתו – אף קבוצת מחקר אחרת בעולם לא הצליחה לשחזר את תוצאותיו. ההסבר שהוא נתן לכך היה שהתהליך שבו הוא מייצר את הטרנזיסטורים ייחודי רק לו. אך עד מהרה החל להתעורר החשד שמדובר בזיוף.
בסופו של דבר התמית נחשפה לא דרך התוצאות המרשימות עצמן, אלא דווקא דרך נרעש. בכל רכיב אלקטרוני קיים רעש תרמי שתלוי בטמפרטורה של הרכיב. מרצה חד-עין מאוניברסיטת פרינסטון שם לב שבשני מאמרים שונים שפרסם שוון, שבוצעו לכאורה בטמפרטורות שונות, קיים בדיוק אותו רעש. בתחילה טען שוון שמדובר בשגיאה ושהוא פרסם בטעות את אותו גרף בשני מאמרים שונים. אולם בעקבות הממצא המחשיד החל גל גדול של בדיקות שנעשו על עבודתו, ובסופו של דבר גם מעבדות בל עצמן מינו ועדה שחקרה את הנושא וגילתה ששוון זייף את ממצאיו.
שוון, כמובן, פוטר. כל המאמרים שפרסם בנושא הזה בוטלו והפרסים הרבים שקיבל נשללו ממנו. שוון ממשיך לטעון גם כיום שהוא היה יכול להצליח במשימה לבנות טרנזיסטור מולקלורי, ושהתוצאות שפרסם לא היו רחוקות עד כדי כך מהאמת.
שערוריית שוון היא דוגמה נאה לדרך שבה נחשפות הונאות במדע. תשומת לב לפרטים הקטנים, כגון הרעש בניסויים, אחרי שמעבדות אחרות לא הצליחו לשחזר את הניסויים, הספיקה כדי לחשוף תרמית מדעית בקנה מידה גדול במיוחד. לאחר חשיפת התרמית הזו שופרה מאוד איכות הבדיקה של מידע לפני פרסומו, ולעתים אף עושים כיום ניתוח ממוחשב של הממצאים בחיפוש אחרי זיופים אפשריים.
זייפנים ורמאים יהיו תמיד, אולם קיומם של תפוחים רקובים מעטים בסל איו מעיד על הסל כולו. כיום, עם המעקב הצמוד שנעשה על המידע שמפרסמים מדענים, ולאור התחרות הרבה והמעבדות הרבות החוזרות על ניסויים דומים, ועקב הנטייה הבסיסית של מדענים לבטוח בעיקר בניסויים שבוצעו בהצלחה בכמה מעבדות בלתי תלויות, הסכנה שמידע מזויף יעיב על נכונותה של הפיסיקה היא קטנה. זה נכון שבעתיים בכל מה שנוגע לסוגיות המרכזיות במחקר העכשווי, שתמיד זוכות לביקורת רבה ומפורטת.
ירון גרוס
דוקטורנט, המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
