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Pourquoi découvrir « rien » en science peut être si important
En science, comme dans la vie, nous aimons tous célébrer la grande nouvelle.
Nous avons confirmé la présence de trous noirs avec les ondulations qu’ils créent dans l’espace-temps. nous photographié L’ombre du trou noir. Nous avons trouvé comment modifier l’ADN. Nous avons trouvé le boson de Higgs !
Ce que nous n’entendons généralement pas, ce sont des années de travail acharné et minutieux qui donnent des résultats peu concluants, et qui semblent ne fournir aucune idée des questions que se posent les scientifiques – l’application progressive de contraintes qui nous rapproche de plus en plus de la recherche de réponses et de découvertes.
Cependant, sans un manque de découverte – ce que nous appelons un résultat nul – les progrès de la science sont souvent ralentis et entravés. Des résultats vides nous poussent en avant. Ils nous empêchent de répéter les mêmes erreurs, et ils sont la direction des futures études.
En fait, nous pouvons apprendre beaucoup de rien.
Cependant, souvent, les résultats nuls n’atteignent pas les publications scientifiques. Cela peut non seulement générer des lacunes importantes dans la manière dont la science est effectuée, mais indique également des problèmes potentiellement plus importants dans les publications scientifiques actuelles.
« Nous savons que le fait de ne pas publier de résultats nuls a un fort effet de distorsion », a déclaré à ScienceAlert le psychologue Marcus Monavo de l’Université de Bristol.
« La solution au problème n’est pas simple, car il est très facile de créer un résultat nul en faisant une mauvaise expérience. Si nous voulons inonder la littérature de plus de résultats nuls en créant des études de mauvaise qualité, cela n’aidera pas nécessairement le problème central, qui est en fin de compte d’obtenir les bonnes réponses à des questions importantes.
connaître le problème
L’hypothèse nulle définit les paramètres sous lesquels les résultats de l’étude sont indiscernables du bruit de fond. onde de gravité L’interférométrie est un exemple net et élégant : les signaux des ondes gravitationnelles sont très faibles, et il existe de nombreux sources de bruit Peut affecter les capteurs LIGO. Une découverte confirmée ne peut être faite qu’après que ces sources ont été catégoriquement exclues.
Si ces sources ne peuvent pas être exclues, cela s’appelle un résultat nul. Cela ne signifie pas que les ondes gravitationnelles n’ont pas été détectées ; Cela signifie simplement que nous ne pouvons pas déterminer avec certitude que nous avons effectué la détection.
Image aérienne de l’interféromètre Virgo, qui détecte les ondes gravitationnelles. (Coopération Vierge / CCO 1.0)
Cela peut être très utile, et dans certains domaines – tels que la cosmologie et l’astronomie des ondes gravitationnelles – la publication des résultats nuls aide les scientifiques à affiner les paramètres des futures expériences.
Dans d’autres domaines, où les résultats peuvent être plus qualitatifs que quantitatifs, les résultats nuls ont moins de valeur.
« Une partie du problème avec beaucoup de sciences comportementales et médicales est que nous ne pouvons pas faire de prédictions quantitatives », a expliqué Manafi.
« Par conséquent, nous recherchons uniquement la preuve d’un effet ou d’une association, quelle que soit sa taille, ce qui conduit à ce problème lorsque, si nous ne parvenons pas à trouver la preuve d’un effet, nous ne fixons aucun critère pour savoir si un effet de cette taille est significatif. Ou pas – biologiquement, théoriquement, cliniquement. Nous ne pouvons rien faire avec. «
Rien d’inhabituel
Lorsqu’il est utilisé correctement, un résultat nul peut conduire à des résultats inhabituels.
L’un des exemples les plus connus est . L’expérience de Michelson MorleyMené par les physiciens Albert A. Michelson et Edward W. Morley en 1887. Le couple tentait de découvrir la vitesse de notre planète par rapport à « l’éther lumineux » – le milieu à travers lequel on pensait que la lumière voyageait, tout comme les ondes traversent l’eau.
Au fur et à mesure que la Terre se déplace dans l’espace, ils ont émis l’hypothèse que les ondes lumineuses entrantes se propagent à travers un océan d’éther fixe à l’échelle cosmique, devraient se déplacer à une vitesse légèrement différente de celle des ondes s’étendant à angle droit. Leurs expériences étaient ingénieuses et ardues, mais bien sûr ils n’ont rien découvert de la sorte. Le résultat zéro montrait que la vitesse de la lumière était constante dans tous les cadres de référence, ce qu’Einstein continuerait à expliquer à travers sa théorie de la relativité restreinte.
L’interféromètre de Michelson 1881, conçu pour détecter l’éther. (Albert Abraham Michelson, domaine public)
Dans d’autres cas, les résultats nuls peuvent nous aider à concevoir de futurs appareils et expériences. La collision de trous noirs via des ondes gravitationnelles a été découverte après des années de découvertes nulles qui ont permis d’améliorer la conception de l’interféromètre à ondes gravitationnelles. Au CERN, les physiciens n’ont pas encore découvert de matière noire Signal dans les expériences de collision de particules, ce qui a permis de fixer des limites à ce qui pourrait être.
« Les expériences à blanc ne sont qu’une partie de la gamme complète d’observations », a déclaré à ScienceAlert l’astrophysicien George Smoot III de l’Université de Californie à Berkeley. « Parfois, vous voyez quelque chose de nouveau et d’étonnant et parfois vous voyez quelque chose qui ne l’est pas. »
En ce qui concerne les nombres durs, les résultats nuls sont souvent plus faciles à interpréter. Dans d’autres domaines, il peut y avoir peu d’incitations à publier.
Les implications de ne pas être découverte ne sont pas toujours claires, et les études qui font une découverte importante reçoivent plus d’attention, plus de financement et sont plus susceptibles d’être citées. Essais cliniques avec des résultats positifs Susceptible d’être publié de ceux qui ont Résultats négatifs ou nuls. Lorsqu’il s’agit de décider qui recevra une bourse de recherche, ces éléments sont importants.
Les scientifiques sont également des personnes très occupées, avec de nombreuses pistes d’investigation potentielles à poursuivre. Pourquoi courir après l’hypothèse nulle alors que vous pourriez utiliser votre temps pour faire des recherches qui sont plus susceptibles d’être vues et qui mènent à plus d’opportunités de recherche ?
Publié ou révoqué
En plus de laisser un contexte important qui peut nous aider à apprendre quelque chose de nouveau sur notre monde, ne pas publier des résultats vides peut également conduire à l’inefficacité – et pire, cela peut décourager les jeunes scientifiques de poursuivre une carrière, car ils trouvent des avantages de première main. En tant que jeune doctorant, il a entrepris de répéter une expérience qui a trouvé un certain effet et a estimé que ses résultats seraient naturellement les mêmes.
« Et cela n’a pas fonctionné. Je n’ai pas trouvé cet effet dans mon expérience. Donc, en tant que chercheur en début de carrière, vous pensez, eh bien, j’ai dû faire une erreur, je n’ai probablement pas eu de mal avec ça , » il a dit.
« J’ai eu la chance de rencontrer un universitaire chevronné qui a dit : « Oh, oui, personne ne peut reproduire cette découverte. » Si vous êtes sur le terrain depuis assez longtemps, vous pouvez en apprendre davantage sur ces choses à travers des conversations lors de conférences, votre propres expériences, et ainsi de suite. Mais vous devez rester sur le terrain assez longtemps pour le découvrir. Si vous n’êtes pas assez chanceux pour que cette personne vous dise que ce n’est pas de votre faute, c’est juste le fait que le résultat lui-même est assez instable , vous pourriez finir par quitter le terrain. »
L’édition académique est également aux prises avec ce problème. En 2002 un projet unique – la Journal des résultats négatifs en biomédecine – Encourager la publication de résultats qui pourraient ne pas voir le jour. Il a fermé en 2017, affirmant qu’il avait réussi sa mission, car plusieurs autres revues ont suivi l’exemple en publiant davantage d’articles avec des résultats négatifs ou nuls.
Cependant, encourager les scientifiques à mettre en lumière leurs conclusions négatives peut parfois être presque inutile. D’un autre côté, il existe un potentiel pour une abondance d’études mal conçues, mal conçues et mal menées. Mais l’inverse est également possible.
En 2014, Journal des affaires et de la psychologie Publiez un nombre spécial de résultats zéro, et Reçu étonnamment peu de commandes. Les éditeurs ont conclu que cela peut être dû au fait que les scientifiques eux-mêmes sont conditionnés à croire que les résultats nuls ne valent rien. En 2019, le Berlin Institute of Health a annoncé une prime pour les études de réplication, Accueillir ouvertement les résultats videsCependant, il n’a reçu que 22 candidatures.
Ces attitudes peuvent changer. Nous avons vu que cela peut arriver. Smoot, par exemple, a tiré beaucoup d’informations de découvertes vides.
La nébuleuse du Crabe, une source connue de rayons cosmiques. (NASA, Agence spatiale européenne, J. Hester et A. lol / Université d’État de l’Arizona)
« À la recherche de Antimatière Dans les rayons cosmiques – c’était une expérience vierge et cela m’a convaincu qu’il n’y a pas une énorme quantité d’antimatière dans notre galaxie et probablement à une échelle beaucoup plus grande, même s’il y a une grande cohérence entre la matière et l’antimatière », a-t-il déclaré.
« La prochaine expérience nulle était un test de violation du moment angulaire et de la rotation de l’univers. Bien que cela soit concevable, le résultat nul est très important pour notre vision du monde et de la cosmologie et mon impulsion initiale était d’utiliser fond de micro-ondes cosmique Le rayonnement pour observer et mesurer l’univers. Cela a conduit à plus de résultats vides, mais aussi à quelques découvertes majeures. »
En fin de compte, cela peut être un processus lent. La publication doit être motivée non par les résultats nuls en soi, mais par des études conçues de manière à ce que ces résultats puissent être interprétés et publiés dans leur contexte approprié. Il ne s’agit en aucun cas d’une demande anodine, mais d’une question cruciale pour le progrès scientifique.
« Il est important d’obtenir la bonne réponse à la bonne question », a déclaré Manafi.
« Et parfois, cela pourrait signifier des résultats nuls. Mais je pense que nous devons faire attention à ne pas faire de publier un résultat nul une fin en soi; c’est un moyen pour parvenir à une fin, si cela nous aide à trouver la bonne réponse, mais cela prend plus que de simplement poster un résultat nul pour y arriver.
« En fin de compte, ce dont nous avons besoin, ce sont des questions mieux formulées et des études mieux conçues afin que nos résultats soient robustes et informatifs, quels qu’ils soient. »
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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