מסרים של חייזרים מכוכבים רחוקים?

האם אנחנו לא לבד ביקום? האסטרופיזיקאים ארמנו בורה (Borra) ואריק טרוטיה (Trottier) מאוניברסיטת לוואל בקנדה, זיהו תדירויות מסוימות שחוזרות על עצמן ב-234 כוכבים והסיקו שמדובר בתשדורות של יצורים תבוניים מחוץ לכדור הארץ. הפרסום זכה על מהרה לכותרות בעיתונים, ששמחו לדווח על מסרים מוזרים מהחלל, ולפוסטים דרמטיים ברשתות החברתיות.

אין ספק – זו ידיעה מרעישה, שהייתה אמורה להרעיד את אמות הסִפים של האנושות או לפחות לפתוח מהדורות בכלי תקשורת מרכזיים. מה חבל שאין בה אמת, והיא רק דוגמה חותכת למדע גרוע שהופך לפרסום הזוי ומטעה. החוקרים לא זיהו "מסרים" ולא גילו "חייזרים". הם ביססו את הטענות שלהם על סטטיסטיקה שגויה והניחו למשאלת לב להוביל אותם אל התוצאה הרצויה מבחינתם. מה חבל ששופטי המחקר ועורך כתב העת המדעי אפשרו למאמר הזה לראות אור.

הטיות ושגיאות

סקר השמים הדיגיטלי של סלואן הוא אוסף עצום של מדידות אסטרונומיות של מיליוני כוכבים וגלקסיות, שמספק קרקע פורייה למחקרים באסטרופיזיקה. החוקרים לקחו ממנו מדגם של 2.5 מיליון מדידות של כמות האור המגיעה מכוכבים וגלקסיות כתלות באורך הגל והמירו אותו לערכי תדירות. כשבדקו את התפלגות התדרים הם מצאו כי ל-243 מהכוכבים יש תדר שכיח במיוחד וחריג לעומת מיליוני בגופי השמיים האחרים שבדקו.

243 מ-2.5 מיליון הם פחות ממאית האחוז, וייתכן שאפשר לפטור את התדירות המסוימת שהתגלתה כרעש סטטיסטי בלבד, אבל בורה וטרוטיה טענו שכל הכוכבים הללו שייכים לקבוצה מסוימת של כוכבים הדומים לשמש שלנו ואינם מתפלגים באופן אחיד על פני כל קבוצות הכוכבים. כלומר, הם מצאו התאמה בין שתי תכונות שונות – סוג הכוכב והתדירות המיוחדת – משאת נפשו של כל חוקר המחפש חוקיות בטבע.

הטיה תצפיתית

הבעיה היא שמרוב התלהבות החוקרים התעלמו משני שדים שמהלכים אימים על כל מדען – הטיה תצפיתית ושגיאות מדידה.

הטיה תצפיתית מתקבלת כשבמקום למדוד את המדגם כולו, החוקר מסתפק בגופים בעלי תכונה מסוימת, שמקלה על המדידה. לדוגמה, כוכבים קרובים יהיו בהירים יותר מכוכבים רחוקים, כך שאם נמדוד את בהירות הכוכבים בשמים לא נוכל באמת להסיק שהשמש מצויה בשכונה צפופה במיוחד בחלל.

בכל תחומי המדע קשה מאוד לערוך מדידה שאיננה מוטה תצפיתית. ומחוץ לתחומי המדע זו כבר מגפה אמיתית. אנחנו נתקלים בהטיה כזאת יום יום כשאנו משוטטים ברשתות החברתיות. כדי לשפר את החוויה שלנו, רשת פייסבוק מביאה בפנינו את הפוסטים של החברים שלנו, שלרוב חושבים ומתנהגים כמונו, וכך אדם עלול להתרשם שרוב הציבור דומה לו בהתנהגותו ודעותיו.

בכל מחקר סטטיסטי מוטל על המדען לתקן כמיטב יכולתו את ההטיה התצפיתית תחת ההנחות הסבירות ביותר, שכמובן עלולות להיות שגויות. מכיוון שמדענים מודעים להטיות תצפיתיות ונזהרים מפניהן, הם נוהגים לקחת לעצמם מרווחי ביטחון, ומקבלים תוצאות סטטיסטיות רק לאחר שתיקנו את ההטיה התצפיתית בדרך השמרנית ביותר.

לעומת זאת, למחקרם של בורה וטרוטיה הייתה הטיה תצפיתית גדולה – רוב מוחץ של הכוכבים שנדגמו בו היו דומים מאוד לשמש שלנו, כך שאין פלא ש-243 הכוכבים עם התדירות המיוחדת אכן היו דומים לה. בדיקה מעמיקה יותר מגלה שהכוכבים עם התדירות המיוחדת דווקא מתפלגים באופן אחיד, כך שהטיעון הסטטיסטי העיקרי של החוקרים מתמוטט.

שגיאת מדידה

החוקרים אכן הבחינו בהטיה הברורה הזו, שהחלישה מאוד את טיעוניהם, ובכל זאת הצביעו על כך שאף אחת מ-15 אלף הגלקסיות שנדגמו (כ-0.6 אחוז מכלל המדגם) לא הציגה את התדירות המיוחדת. אולי בכל זאת יש כאן התאמה? הרי 0 אחוז קטן משמעותית מ-0.6 אחוז.

כאן חטאו החוקרים שוב כשנמנעו מלציין את שגיאת המדידה של התדירות שמצאו. כשאנו מבצעים מדידות לעולם לא נקבל אותו ערך מדויק בשתי מדידות נפרדות, אלא הערכים יהיו שונים מעט זה מזה. זה נובע מתהליך המדידה עצמו – אולי פספסנו קלות את מועד הלחיצה על שעון העצר, או שהנוזלים שמדדנו לא היו מזוקקים לחלוטין, או שבזמן התצפית האסטרונומית עבר ענן קטן בין הטלסקופ לכוכב.

יש סיבות רבות לקבלת ערכים שונים במדידה, ועל כן נהוג לחזור על הניסוי כמה פעמים. סביר להניח שממוצע כל המדידות יהיה קרוב יותר לערך האמיתי ממדידה אקראית אחת, ותחום השגיאה הוא סטיית התקן.

גם למדידת התדירות המסוימת בכוכבים ובגלקסיות שבמדגם יש שגיאה, וכך גם לסיכוי למצוא את התדירות המסוימת. מחקר רציני אמור לתאר את שגיאות המדידה בתצפית, וכך עשו גם כותבי המאמר – אבל רק לסוגי כוכבים שעבורם נמצאה התדירות המיוחדת. מכיוון שלא נמצאה ולו גלקסיה אחת עם התדירות המיוחדת, הם התעלמו משגיאות המדידה של הגלקסיות. אילו היו מתייחסים אליהן הם היו רואים שגם הגלקסיות מציגות את התדירות המיוחדת כמו כל שאר הגופים במדגם. כלומר, התדירות המיוחדת שמצאו אינה אלא רעש סטטיסטי במדידות.

תערו של אוקהם

החוקרים הוסיפו חטא על פשע בפרק הדיון במאמר, שם הציעו תופעות פיזיקליות שיכולות להסביר את התדירות המיוחדת של 243 הכוכבים שמצאו במדגם. זה שלב חשוב בכל מאמר מדעי, ומאמרים מוצלחים יכולים לפסול תופעות מסוימות וכך להגיע לפתרון בודד.

אבל בורה וטרוטיה הציעו שני הסברים בלבד לתדירות המיוחדת שמצאו – פעימות מהירות מאוד של הכוכבים או שידורים של תרבויות תבוניות. את האפשרות הראשונה הם ביטלו בשלוש שורות בלבד כ"לא פיזיקלית", וכך נותרה להם רק האפשרות השנייה, שבה הם דנו באריכות רבה, כוללות ספקולציות על היכולת הטכנולוגית המופלאה של תרבויות החייזרים.

הפרק הזה מציב את הקורא הרציני בפני שוקת שבורה – האמנם קיימים רק שני הסברים לתדירות המופלאה שמצאו (שכאמור אינה אלא רעש סטטיסטי)? האם פעימות מהירות מאוד באמת אינן "פיזיקליות"?

בבואנו לבחור בין השערות, אחד הכלים היעילים ביותר הוא התער של אוקהם – כלל פילוסופי יסודי האומר שיש להעדיף את ההסבר הפשוט ביותר, שמערב פחות גורמים והנחות. האם פשוט יותר להסביר את קיומה של התדירות החריגה בכך שמדובר בעדות לקיומן של תרבויות תבוניות או שמא קל יותר להניח שיש כאן תהליך פיזיקלי שאיננו מכירים עדיין? ניסיון העבר מראה שוב ושוב, שההסבר למדידות לא מובנות מגיע מתיאוריות פיזיקליות חדשות, כפי שקרה עם כוח הכבידה, כוכבים פועמים (פולסרים), התפשטות היקום או החומר האפל. אף אחת מהן איננה זקוקה ליצורים תבוניים, שנמצאים "מעל הטבע".

חטא על פשע

מכאן המשיכו אתרי החדשות את ההידרדרות. "תדירות" הפכה ל-"תשדורת", אף על פי שמדובר בתדירות הספקטרום של הכוכבים ולא בשידורי רדיו מהם; אותות סטטיסטיים הפכו ל-"מסרים מוזרים" ו-243 כוכבים הפכו באחת לערש של תרבויות תבוניות ומתקדמות.

במצב סביר יותר, החוקרים היו אמורים לוודא את הישנותה של התדירות המיוחדת הזאת במדידות נוספות, בעזרת טלסקופים אחרים שאינם שייכים לסקר של סלואן. כמו כן היו מגדילים את המדגם שלהם ומעמידים את התיאוריה המועדפת עליהם במבחנים נוספים. אבל במציאות האנושית, שבה הביזארי קודם לאמת והפזיזות מנצחת את השיטתיות, גם כתבי עת מכובדים הולכים שולל אחרי מסקנות שערורייתיות ועורכים מדעיים לא עומדים על משמרתם.

הלקח שלנו כקוראים הוא שעלינו לשמור על הביקורתיות שלנו, גם מול טענות של דוקטורים מכובדים מאוניברסיטה בצפון קוויבק. והלקח שלי כמדען הוא לא לפרסם בכתב עת שמשתעשע בכותרות מפוצצות. והחיפוש אחרי חיים תבוניים בחלל? הוא ימשיך בדרכים אחרות.