Как учени аматьори помагат да се правят важни открития

Може би си представяте лаборатория, уравнения, надраскани на черна дъска, фигури, заобиколени от стъклени съдове, пълни с цветни течности. Може би някой с леко набръчкано чело, приведен над микроскоп?

Но тази сцена не успява да предаде, че науката не е само лаборатории, оборудване или висококвалифицирани професионалисти. Не е дори съвкупността от знания, заключени във велики умове или архивирани в учебници и списания.

Всъщност, науката се заключава в любопитно, креативно, критично и основано на доказателства мислене. Което означава, че всеки, който използва научен метод, може и трябва да се счита за учен. Наистина много открития са направени от учени аматьори.

Те отдавна помагат за оформянето на науката. През януари 2023 г. ново проучване потвърди теорията на аматьора-археолог Бен Бейкън, който заключи, че 20 000-годишни пещерни маркировки са лунен календар. Той прекарва часове в декодиране на примитивната писменост, която може да предхожда еквивалентни системи за водене на записи с поне 10 000 години, преди да се обърне към екип от академици.

Извън този свят

Астрономията отдавна е известна с насърчаване на приноса на непрофесионални учени. Екипът на брат и сестра Уилям и Каролайн Хершел са сред най-известните. Родом от Хановер, Германия, и образовани като музиканти, братът и сестрата се преместват в Англия и в крайна сметка заживяват в Бат. През 1770-те Уилям работи като хормайстор, докато сестра му поддържа къщата.

След работен ден Уилям прекарва дълги нощи в ненаситно четене по астрономия. Разговорите на закуска със сестра му скоро я заразяват с неговата страст. Заедно Хершел се научават да правят свои собствени телескопи.

Не след дълго тяхното майсторство като производители на телескопи засенчвареномето им като музиканти. Дотам, че кралският астроном, който съветвал краля по астрономически въпроси, обявил, че техните телескопи са по-добри от тези в Кралската обсерватория в Гринуич.

Братът и сестрата продължили да правят големи открития, използвайки своите телескопи. През 1781 г. Уилям е първият, който забелязва Уран, а след това иняколко галактики. Междувременно Каролайн открива осем комети, галактика-джудже и 14 мъглявини (гигантски облаци прах и газ в космоса).

През следващите 250 години мнозина следват пътеката, прокарана от Хершел. Без официално образование, Клайд Томбоу се научава да прави телескопи. Неговите творения му осигуряват работа в обсерваторията Лоуел във Флагстаф, Аризона, откъдето през 1929 г.открива Плутон. 

Томас Боп забелязва петно, когато надниква в телескопа на приятел, което по-късно е наречено Кометата Хейл-Боп. В същата нощ (22 юли 1995 г.) безработният физик Алън Хейл забелязва кометата, така че споделя славата. Оттогава насам броят на откритията на астрономи-любители, предимно на планети извън нашата слънчева система (екзопланети), нараства рязко благодарение на граждански научни проекти и хилядите бази данни, които космическите агенции правят публично достъпни.

Обратно на Земята

Но и долу на Земята има още много за изследване от аматьорите.

Мери Анинг е един от най-известните изследователи на Земята. В началото на 19 век тя открива невероятни вкаменелости на плажовете на Лайм Реджис, Дорсет. Въпреки ограниченото си образование, тя поглъща колкото се може повече от научната литература, до която успява да се докопа, и изготвя подробни технически чертежи, за да запише откритията си.

За съжаление, влиятелното Геоложко общество на Лондон не допуска жени членове. Затова Анинг била принудена да продаде находките си на „господа“ геолози, които представят работата й за своя.

Откриването на следи от отдавна загинало създание дава на хората представа за тръпката, която изпитва всеки учен, когато данните му разкрият нещо ново. Откакто Анинг броди по плажовете на юрското крайбрежие, много любители палеонтолози са последвали нейния път.

Прекрасен пример са ловците на вкаменелости Мари Уудс и Роб Тейлър, които през 2021 г. забелязват еднометров отпечатък от стъпка на динозавър на брега на Йоркшир – най-големият откриван някога.

Не само почвата под краката ни се оказа плодотворна за начинаещите природоизпитатели. Нашата атмосфера също е плодородна област за изследване. Днес евтините въздушни сензори, микропроцесорите и мобилните телефонни мрежи позволяват на всеки да използва атмосферни монитори. Те подават информация в публични банки с данни, които се използват за модели на климата и замърсяването.

Но първият и най-влиятелен аматьор-климатолог вероятно е Гай Календар, парен инженер по професия.
От 30-те години на миналия век до средата на 20-ти век той публикува статии, описващи модели на това как въглеродният диоксид влияе и ще повлияе на нашия климат. По това време работата му е посрещната с голям скептицизъм, до голяма степен защото той няма научна квалификация и защото CO₂ представлява част от нашата атмосфера: само 0,04%, спрямо 0,03% в прединдустриалната епоха.

Климатолозите от онова време се борят да разберат как тези малки промени могат да доведат до драстичните ефекти, прогнозирани от Календар. Въпреки това, неговото постоянство и стабилен анализ на данните в крайна сметка убеждават останалите да приемат сериозно заплахата от CO₂.

Учените аматьори процъфтяват там, където могат да се събират данни, наблюдения и обекти без техническо и скъпо оборудване. Това отчасти е причината исторически да има толкова много любители палеонтолози и астрономи.

Днес няма недостиг на данни с отворен код и евтино аналитично оборудване. Резултатът е стотици проекти, в които могат да се включат заинтересовани непрофесионални учени – от изследване на пингвини в Антарктика, до забелязване на облаци на Марс.

Разбира се, достъпът до оборудване, данни и дори възможността за проектиране на експеримент не ви правят учен. Имате нужда и от отворен ум. Физикът и сценарист на популярния телевизионен сериал от 80-те години „Космос“ Карл Сейгън, веднъж каза:

„В науката често се случва учените да казват: „О, това е наистина добър аргумент; моята позиция е погрешна” и тогава те наистина биха променили мнението си.

Това отношение е централно за мисленето на всеки учен. Именно то отличава науката от псевдонауката. Разграничение, красиво демонстрирано чрез експеримент, показан в документалния филм на Netflix Beyond the Curve.

Предаването завършва с елегантен експеримент, създаден от „плоскоземец“, за да докаже своята гледна точка. Когато неизбежните резултати се появяват, той сбръчква чело и само повтаря „интересно, интересно“.

Тук тръгват финалните надписи на документалния филм, така че не виждаме как мислите му препускат. Но ако следващите му думи бяха „Предполагам, че съм сгрешил“, тогава той може да се нарече учен.