3 gånger när forskare haft helt fel

Alla vetenskapliga resultat är i viss mån provisoriska. Det kan komma nya rön som ställer saker i ett nytt ljus, även när det gäller studier som är korrekt utförda enligt konstens alla regler. Men det finns dessutom systematiska problem och fallgropar som gör att det som publiceras i den vetenskapliga litteraturen ibland är direkt felaktigt. Forskningsfusk är ett sådant problem, men betydligt vanligare är sådant som dåligt utformade studier eller skevheter på grund av hur statistik hanteras.

Den mänskliga faktorn spelar också in, till exempel när forskare är övertygade om en viss typ av utfall eller tolkning och på så vis omedvetet vrider sina resultat åt det hållet. I boken Science fictions: How fraud, bias, negligence, and hype undermine the search for truth (2020) skriver psykologen Stuart Ritchie att sådana misstag är mycket vanligare än medvetet fusk.

Vetenskapshistorien innehåller många exempel på forskningsområden som har blommat upp och sedan dött ut. På 1960-talet dök det till exempel upp en idé om en ny form av vatten med polymerstruktur, ”polyvatten”. Idén spred sig från Sovjetunionen till länder i väst, och under en period utforskades det märkliga fenomenet av många forskargrupper.

Det var ett riktigt hett ämne fram tills den amerikanska forskare Denis Rousseau tog fram ett infrarött spektrum av vatten med sin egen svett i, och visade att det var identiskt med ett spektrum av polyvatten. Efter detta gjorde andra forskare liknande noggranna tester och det visade sig att det överallt handlade om att föroreningar ändrade vattnets egenskaper.

De flesta fel och misstag rättas i det tysta, antingen genom att de glöms bort eller genom att publikationer dras tillbaka eller korrigeras. I några fall har misstag fått mycket större uppmärksamhet, och här följer tre sådana exempel.

Omkring sekelskiftet 1900 var osynliga strålar det hetaste ämnet i fysiken, efter upptäckten av bland annat röntgenstrålning och radioaktivitet.

René Blondlot (1849–1930) var en framgångsrik fransk fysiker, som gjorde viktiga bidrag till elektromagnetismen. Bland annat mätte han hastigheten för elektrisk ström i en ledare och för radiovågor i luften. Olyckligt nog blir han numera oftast ihågkommen för sin helt misstagna upptäckt av något han kallade N-strålar. De här strålarna visade sig genom en ytterst svag effekt som observerades med blotta ögat i ett dunkelt rum, till exempel genom att en linje målad med fosforescerande färg ibland tedde sig ljusare. N-strålarna tycktes komma från alla möjliga typer av föremål.

Flera andra forskare bekräftade upptäckten och publicerade sina egna resultat i totalt närmare 300 artiklar. Många andra misslyckades med att reproducera resultaten, bland dem den amerikanska fysikern Robert Wood (1868–1955). Sommaren 1904 besökte han René Blondlot för att få se hur försöken gick till. Under demonstrationen spelande Robert Wood sin värd några spratt. Han tog bort ett viktigt prisma från experimentuppställningen, och bytte ut ett av objekten som förväntades avge N-strålarna. Detta påverkade inte utfallen av försöken.

Robert Wood skrev en rapport om detta till tidskriften Nature, där han drog slutsatsen att hela saken var inbillning. Forskningsfältet om N-strålar dog omedelbart.

Den amerikanska kemisten, fysikern och Nobelpristagaren Irving Langmuir (1881–1957) höll en berömd föreläsning 1953, då han myntade det lite elaka uttrycket patologisk vetenskap för sådan vetenskap som går fel på grund av självbedrägeri. N-strålarna var ett av hans exempel i detta föredrag.

Den 23 mars 1989 höll två kemister vid University of Utah i USA en presskonferens. Stanley Pons och Martin Fleischmann berättade att de hade lyckats åstadkomma kontrollerad fusion, sammanslagning av atomkärnor, i en apparat som i princip bestod av ett provrör med ett par elektroder i. Fenomenet blev känt som kall fusion, och förhoppningen var att kunna producera energi med väte från vanligt vatten som bränsle. Forskningsanslag omdirigerades i rekordfart och mängder av forskare världen över gav sig på att försöka reproducera resultatet. Ganska snart blev forskarvärlden dock övertygad av att hela saken byggde på en rad misstag och misstolkningar.

Inledningsvis var det några forskargrupper som trodde att de hade reproducerat resultatet. En efter en visade de sig i hastigheten ha misstagit sig. Fysikern Frank Close skrev om turerna kring detta i sin bok Too hot to handle (1991). Där berättar han bland annat att en av grupperna, från Georgia institute of technology (Georgia tech), hade observerat ett ökat antal neutroner när de körde experimentet. Neutroner är en förväntad biprodukt av fusionsreaktionen, och under ungefär en vecka i april 1989 var detta resultat mycket uppmärksammat som en bekräftelse på att processen fungerade.

Problemet var att detektorn de hade använt var gjord för att mäta stora flöden av neutroner, många tusen per sekund. I det här försöket rörde det sig om enstaka neutroner i taget, och då blev instrumentet opålitligt och känsligt för olika störningar. Gruppen på Georgia tech blev kontaktade av kollegor från ett annat institut, Caltech, som gjort samma sak med samma typ av detektor. Av en slump hade en av personerna i labbet märkt att om han plockade upp detektorn och höll den i handen gav den plötsligt dubbelt så stort utslag. Närmare försök visade att den var känslig för temperatur, och räknade fler (falska) neutroner när den blev varmare.

Gruppen vid Georgia tech höll genast en ny presskonferens och berättade att de misstagit sig och att det egentligen inte var neutroner de såg. Det kan verka nedslående att behöva göra så, men det kan också hållas fram som ett riktigt gott exempel på hur vetenskapen korrigerar sig själv och hjälper andra att undvika att göra samma misstag.

Under bergsmassivet Gran Sasso i Italien finns ett underjordiskt partikelfysiklaboratorium. Detektorn Opera som befann sig här användes för experiment med en neutrinostråle som skickades genom berggrunden från laboratoriet Cern i Schweiz. Våren 2011 tycktes en analys visa att partiklarna färdades snabbare än ljuset – vilket i så fall skulle bryta den totala fartgräns som sätts upp av Albert Einsteins relativitetsteori. Det stämmer heller inte överens med de observationer som gjordes 1987 av neutriner från en supernova.

Forskarna gjorde noggranna beräkningar och kunde inte hitta något fel. I stället kunde de räkna ut att deras resultat hade så små osäkerheter att det normalt skulle räknas som en solklar upptäckt av något nytt fenomen. De upprepade experimentet senare under året, och fick samma resultat. Forskargruppen formulerade sig ändå försiktigt när de publicerade sina data, och valde att inte göra några tolkningar. Det verkade helt enkelt inte rimligt.

Efter mycket arbete hittades två möjliga felkällor i februari 2012. Den ena var en elektronisk klocka som inte gick riktigt rätt. Den andra var en fiberoptisk kabel till experimentets huvudklocka som satt lite löst. När forskarna gjorde om analysen och korrigerade för de här felkällorna fick de ett resultat där neutrinernas fart stämde överens med ljusets.

Det intressanta med det här fallet var att det var ganska enkelt att förklara för allmänheten, samtidigt som konsekvenserna skulle vara väldigt stora om det visade sig att det fanns fysik som inte passade ihop med relativitetsteorin. Det gjorde att det fick mycket stor uppmärksamhet i medier världen över, och forskarna utsattes då för en typ av stress och kritik som är ovanlig inom forskningen. Trots att det hela enligt många bedömare skötts exemplariskt bestämde sig två av de ledande personerna inom forskargruppen bakom Opera att avgå.