De vitenskapelig metode vi læres om på skolen er forenklet: observasjon fører til hypotese til prediksjon for å eksperimentere. Det er enkelt å undervise og egner seg til enkle klasseromsøvelser. Men i det virkelige liv er denne typen mekaniske prosesser bare gyldige for problemer som å løse et kryssord eller teste et kretskort. I ekte vitenskap, hvor mye er ukjent - absolutt i geologi—Denne metoden får du ingen steder.
Når geologer drar ut i felt, konfronterer de en blomstrende, summende forvirring av spredte utmark, komplisert av feil, jordbevegelser, vegetativt dekke, vannmasser og grunneiere som kanskje eller ikke lar forskere vandre rundt seg eiendom. Når de ser etter begravd olje eller mineraler, må de gi mening om spredte brønnlogger og seismiske profiler og prøve å passe dem inn i en dårlig kjent modell av den regionale geologiske strukturen. Når de forsker på dyp mantel, må de sjonglere den fragmentariske informasjonen fra seismiske data, steiner brøt ut fra store dyp, høytrykksmineraleksperimenter, gravitasjonsmålinger og mye, mye annet.
Metode for flere arbeidshypoteser
En geolog i 1890, Thomas Chrowder Chamberlin, beskrev først den spesielle typen intellektuell arbeid som trengs, og kalte den metoden for flere arbeidshypoteser. Han anså det som den mest avanserte av tre "vitenskapelige metoder":
Reguleringsteori: "Metoden for hersketeorien" begynner med et klart svar som tenkeren blir knyttet til, og ser bare etter fakta som bekrefter svaret. Det passer til religiøs og juridisk begrunnelse, i stor grad, fordi de underliggende prinsippene er enkle - Guds godhet i det ene tilfellet og kjærligheten til rettferdighet i den andre. Dagens kreasjonister er avhengige av denne metoden, og starter på en advokatisk måte fra bergens skrift og søker å bekrefte fakta i naturen. Men denne metoden er feil for naturvitenskapen. Når vi skal utarbeide den sanne naturen til naturlige ting, må vi undersøke naturfakta før vi lager teorier om dem.
Arbeidshypotese: "Metoden for arbeidshypotesen" begynner med et tentativt svar, hypotesen, og søker fakta for å prøve mot den. Dette er lærebokversjonen av vitenskapen. Men Chamberlin observerte "at en arbeidshypotese med største letthet kan utarte til en hersketeori." Et eksempel fra geologi er hypotesen om mantelrør, som siteres som et aksiom av mange geologer, selv om en livlig kritikk begynner å sette det "arbeidende" tilbake i det. Platetektonikk er en sunn arbeidshypotese, og utvides i dag med full bevissthet om usikkerhetene.
Flere arbeidshypoteser: The metoden for flere arbeidshypoteser begynner med mange tentative svar og forventningen om at ikke et enkelt svar kan være hele historien. I geologi er faktisk en historie det vi søker, ikke bare en konklusjon. Eksemplet Chamberlin brukte var opprinnelsen til De store innsjøer: Det var helt sikkert elver som var involvert for å dømme etter skiltene; men det var også erosjon av istidens breer, bøyningen av jordskorpen under dem, og muligens andre ting. Å oppdage den sanne historien betyr å veie og kombinere forskjellige arbeidshypoteser. Charles Darwin, 40 år tidligere, hadde gjort akkurat dette ved å utforme sin teori om artsutvikling.
Den vitenskapelige metoden til geologer er å samle informasjon, stirre på den, prøve mange forskjellige forutsetninger, lese og diskutere andres papirer og famle veien mot større sikkerhet, eller i det minste finne svarene med de beste odds. Dette ligner mer på de virkelige problemene i det virkelige liv der mye er ukjent og varierende - planlegging av en investeringsportefølje, utforming av regelverk, undervisning av studenter.
Metoden for flere arbeidshypoteser fortjener å være mer kjent. I papiret fra 1890 sa Chamberlin: "Jeg er derfor sikker på at generell anvendelse av denne metoden på det sosiale og samfunnslivsmessige liv ville gå langt for å fjerne disse misforståelsene, feilvurderinger, og uriktige fremstillinger som utgjør så gjennomgripende ondskap i våre sosiale og våre politiske atmosfærer, kilden til umålelig lidelse for de beste og mest følsomme sjeler."
Chamberlins metode er fremdeles et stift i geologisk forskning, i det minste i tankegangen om at vi alltid skal se etter bedre svar og unngå å bli forelsket i en vakker idé. Forkant i dag med å studere komplekse geologiske problemer, som global oppvarming, er modellbyggingsmetoden. Men Chamberlins gammeldagse, sunn fornuftstilnærming ville være velkomne flere steder.