Ludzie i elektrony. O niepowtarzalności badań w psychologii

10 lutego 2022
Blog szalonych naukowców

Jednym z głównych zarzutów czynionych naukom społecznym, zwłaszcza psychologii, jest brak powtarzalności doświadczeń, fundamentu nauk ścisłych, science.

Nie ma tego problemu w fizyce. Doświadczenia fizyczne są wręcz idealnie powtarzalne. Dlaczego?

Jeden z wybitnych fizyków powiedział kiedyś, że czarna dziura nie ma wąsów. Istotnie, czarna dziura to bardzo prosty obiekt, wyznaczany jednoznacznie przez swą (zwykle olbrzymią) masę, ładunek i moment pędu (określający, w jaki sposób obiekt kręci się wokół osi).

Jeszcze prostsze są obiekty badane w mechanice kwantowej. Każdy elektron ma dokładnie taką samą masę i ładunek. Elektron w danym układzie wyznacza jednoznacznie zbiór kilku prostych liczb kwantowych. W atomie są to liczby wyznaczające:

  1. Numer powłoki określający też energię.
  2. Numer podpowłoki określający kształt orbitalu (funkcji określającej, gdzie leżą obszary o największym prawdopodobieństwie znalezienia elektronu).
  3. Przestrzenny układ orbitalu – czy leży np. poziomo, czy pionowo.
  4. Spin, a więc czy elektron zachowuje się tak, jakby się kręcił w prawo, czy w lewo (w rzeczywistości nie kręci się choćby z tego powodu, że jest cząstką punktową; żeby dany obiekt się kręcił, musimy wyróżnić na nim przynajmniej dwa punkty, jeden w środku i drugi na zewnątrz, który będzie się względem tego pierwszego poruszał).

I tyle. Żaden elektron nie jest brudny, bardziej czerwony ani nie ma żadnej innej cechy, po której moglibyśmy go poznać. Żaden nie pamięta, gdzie był wcześniej (co to w ogóle znaczy w przypadku cząstki? zmiana powłoki elektronu polega na tym, że elektron na jednej powłoce znika i pojawia się na innej – czy to w ogóle był ten sam elektron?). Żadnych dwóch elektronów nie da się rozróżnić inaczej niż przez zestaw liczb kwantowych. Mechanika kwantowa nie pozwala na przewidywanie zachowania pojedynczych elektronów (zasada nieoznaczoności Heisenberga itd.), ale zachowanie ich miliardów przewiduje z dokładnością do kilkunastu miejsc po przecinku.

Trochę inaczej to wygląda w badaniach świata makroskopowego. Dwie – zdawałoby się – identyczne kule mają inną budowę molekularną. Mogą staczać się po równi ciut inaczej. Ale jeśli wygładzimy ich nierówności, wyeliminujemy nierówności na równi i poczekamy do czasu, kiedy ulicą obok nie będzie przejeżdżał wielotonowy TIR, otrzymamy w zasadzie identyczne wyniki. To jeden z genialnych pomysłów fizyków budujących podstawy nauki: odrębności wynikają z drobnych zakłóceń, gdyby wyeliminować wszystkie zakłócenia, otrzymalibyśmy zawsze taki sam wynik ukazujący niezakłócone działanie praw nauki. W próżni pióro i ciężarek spadałyby z tą samą prędkością. Z doświadczenia wiemy co innego, bo działanie prawa ulega zakłóceniu przez opór powietrza. Do praw natury (tutaj prawa powszechnego ciążenia) dochodzimy, rozpatrując eksperymenty nie rzeczywiste, zakłócone, ale wyidealizowane, powtarzalne. W próżni ciała zawsze spadają tak samo.

To, co w fizyce często jest dość łatwe, a jeśli nie jest, to z pomocą wyspecjalizowanego sprzętu za grube tysiące da się osiągnąć, w naukach społecznych zazwyczaj jest niemożliwe. Najbardziej krytykowana jest psychologia. Słyszy się niekiedy, że połowy eksperymentów, na których bazuje, w ogóle nie można powtórzyć. Niektórzy z tego powodu mieszają ją z błotem (w tym sami psycholodzy, jak dr Witkowski), inni przechodzą nad tym do porządku, twierdząc, że taki już jest obszar zainteresowań tej dziedziny. Co mają na myśli?

Popatrzmy na ten obszar. Psychologia bada ludzi, ich emocje i zachowania. A te wynikają z bardzo wielu uwarunkowań. Ludzie bardzo różnią się między sobą, a ich poglądy czy reakcje niosą ze sobą piętno wielu lat doświadczeń, często nieuświadamianych czy nieartykułowanych.

Załóżmy, że przeprowadzamy pewne doświadczenie psychologiczne. Zbieramy chętnych, najczęściej studentów (z jakiegoś powodu sami przychodzą do badaczy i można im po zajęciach wcisnąć kwestionariusz bądź przynajmniej zaproszenie do udziału w badaniu, darmowym posiłkiem też często nie gardzą). Opracowujemy wyniki statystycznie, wysyłamy do pisma naukowego, poprawiamy styl cytowania, w recenzji praca zostaje odrzucona, powtarzamy ostatnie czynności kilka razy, pracę przyjmują, publikują. Super.

To teraz wyobraźmy sobie, że jesteśmy innym zespołem, który chce powtórzyć tamto badanie. Ale chwila, od jego wykonania minęło kilka lat. Możemy zrekrutować studentów w taki sam sposób, ale to będzie inne pokolenie. Na przykład tamci kończyli gimnazjum, a ci podstawówkę po reformie. Udręczeni siódmą i ósmą klasą, mają zupełnie inne doświadczenie życiowe, przeżyli nerwy, ścisk… W innym momencie życia złapała ich pandemia. To mogło szeroko wpłynąć na ich emocje, reakcje, działanie… Mają prawo zachowywać się inaczej. Może też, pracując na innej uczelni, badamy studentów innego miasta. Tylko czy będzie w nim żyła ta sama populacja studentów? Jeden uniwersytet lepszy, inny gorszy, jeden przyciąga studentów z całej Polski, na inny zapisują się ludzie z okolicy, którzy nie chcieli jechać nigdzie dalej. Stąd też mogą wynikać istotne różnice.

Może w takim razie pojedźmy do miasta, gdzie wykonano pierwotne badanie, i zrekrutujmy ponownie tych samych ludzi, zespół badawczy pewnie ma do nich kontakt? Tylko że – przypomnijmy – minęło kilka lat. Część osób założyła rodziny, podjęła pracę, część zmieniła miasto, niektórzy – państwo. Niektórzy zachorowali, inni stracili bliskich. Nabyli nowe doświadczenia, które zmieniły ich reakcje i poglądy. To już nie są tacy sami ludzie. Wyniki znowu mogą się różnić.

Jedni powiedzą, że taka jest po prostu psychologia. Inni wskażą, że wynika z tego pewien istotny problem. Skoro każde badanie wykonywano w pewnym konkretnym kontekście (miejsce, czas, grupa badana), to wyniki nie bardzo można przenieść na całą populację, trudno je generalizować. Złośliwi twierdzą, że prawie cała współczesna psychologia to psychologia studentów psychologii, najczęściej używanych w badaniach. Z pozostałych badań, niedotyczących studentów psychologii, i tak prawie wszystkie dotyczą ludzi kultury zachodniej (tzw. WEIRD – western, educated, industrialized, rich, democratic, zachodniej, wykształconej, uprzemysłowionej, bogatej, demokratycznej). Jak pisał Haidt, to, co oczywiste u nas, nie jest oczywiste w innych kulturach, nawet te kwestie, które jawią się nam jako podstawowe, takie jak moralność.

I na tym chyba polega problem psychologii: na zbyt łatwym uogólnianiu wyników uzyskanych w specyficznych warunkach na ogół populacji. Chcielibyśmy wiedzieć coś ogólnie o człowieku, podczas gdy możemy zbadać „to coś” tylko u takiego, a nie innego człowieka. Ludzie to nie elektrony, mają historie i różnią się. Nie da się ich wyizolować z otoczenia. Nie oznacza to, że doświadczenia psychologiczne z ich udziałem nic nie wnoszą. Przeciwnie, wnoszą, i to dużo. Ale nie da się ich wyabstrahować z kontekstu i sprowadzić do prostych ogólnych praw. Świat okazuje się bardziej skomplikowany, niż nam się wydaje.

Marcin Nowak

Ilustracja: Jbarandiaran, Klasyczny model elektronu, za Wikimedia Commons, CC SA 3.0