
莫娅是一位科学传播专家,同时也是一位科学家,所以今天我想问问她,撰写一篇科学论文需要经历哪些步骤。从一个想法到一个已发表的论文,这个过程是怎样的?为什么我们应该比在互联网上找到的其他写作或新闻报道更信任这些科学出版物呢?
我之前在这个节目中说过,不要信任那些不引用来源的文章,但我们还没有讨论过,我们为什么要从一开始就信任这些被引用的来源。所以,谢谢你能来这里,莫娅。
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谢谢邀请我来。
所以,我有一个想法,我把它写下来,然后就发表了,对吗?
那是三个步骤的版本,是的。但引擎盖下还有很多东西,否则拿到博士学位就不会要花五六年时间了,对吧?从头开始说,人们说科学始于一个想法,但它甚至在那之前就开始了。因为当我刚开始读研究生院时,科学过程中最令我畏惧的事情之一就是提出想法。在那之前,我已经做了几年的研究,但研究项目总是被分配给我,我从未提出过自己的想法或研究项目的论文。
你必须经过大量的培训才能达到能够提出自己的想法或研究项目的程度。它始于一个想法,但这一部分也包含了很多内容。
您能给我们介绍一下您最近的项目吗?
当然,我很乐意。我实际上刚刚提交了出版申请,所以现在是谈论这个问题的最佳时机。这个想法实际上不是我自己的。我系里的一位教员在淋浴时想到了这个想法。那是所有科学家进行最佳思考的地方!
所以他想到了这个想法,并把它告诉了我,我认为探索它会非常令人兴奋。他提出的想法或他想回答的问题是,“行星是否更可能在移动缓慢的恒星周围形成?恒星的速度与其是否会拥有行星之间是否存在某种关系?”
我接受了这个想法并进行了研究。我接下来要做的事情是弄清楚我要研究哪种类型的数据来回答这个问题。作为一名天文学家,我可以访问非常多的数据。天文台每年都在采集拍字节或太字节量级的数据。所以我可以选择我想使用哪种类型的数据。
对于这个项目,因为我对行星和恒星的速度感兴趣,我知道我应该使用开普勒任务的数据,该任务负责发现我们迄今为止发现的大部分行星,以及盖亚任务的数据,该任务负责为我们提供迄今为止我们见过的最准确和精确的银河系恒星地图。所以,下一步是弄清楚我想使用哪种类型的数据。
然后我必须进行实验。我们科学家经常谈论科学方法。这是一个很好的经验法则,对于科学过程的进行方式来说,这是一个很好的建议,但它并不完全准确。有时,您会根据您所做的研究类型偏离科学方法。
作为一名天文学家,我无法真正用恒星进行实验。我不能出去设置一个对照组,并用不同的方法操纵不同的恒星,看看它如何改变结果,这才是大多数人认为的科学。相反,我必须在计算机上完成所有实验。我必须获取我拥有的数据,并将其分成不同的群体或不同的组。
所以我有一组拥有行星的恒星和一组没有行星的恒星,我可以比较它们的速度,因为那是我想要回答的问题。这听起来很容易,但我花了好几个月才完成这项工作,因为我想确保我做得对。这引出了我做的下一步,以及您应该真正信任科学出版物的下一个原因。
我花了很多时间做的事情之一是与该领域的其他专家交谈,并询问他们我可能做错了什么。我拜访了我系里的不同教员,我给在该领域工作的博士后研究员发电子邮件,我说,我观察到了这件事,我得到了这个结果,您怎么看?您能想到我可能做错了什么吗?您能想到任何我没有想到的可以解释这种情况的事情吗?
所以,我真的做了很多工作来试图证明自己是错的,这似乎与科学应该做的事情背道而驰,但一位优秀的科学家想要确保她的工作是准确的,所以我花了很多时间证明自己是错的,最终成功地证明了自己是错的……不幸的是,或者幸运的是,这取决于你怎么看。
所以,我花了几个月的时间研究我的结果,并认为行星更可能在移动缓慢的恒星周围形成,或者至少更可能在移动缓慢的恒星周围生存。然后有一天,在与我的导师和该领域的其他专家进行了长时间的对话后,我更改了代码中的几个变量,结果就消失了。我观察了几个月的事情实际上只是开普勒望远镜的一些选择偏差的结果。
您能告诉我们,在开普勒的例子中,选择偏差是什么意思吗?
是的,当然可以。开普勒是一个了不起的望远镜,它已经停止运行了。但在九年的时间里,它一直盯着太空,试图寻找行星。它这样做的方式是测量我们从天空不同区域获得的亮度量。如果一颗行星从一颗恒星前面经过,那么它将阻挡该恒星的部分光线。随着时间的推移,我们会测量到来自天空某个区域的亮度量下降。
但是望远镜只能观察某些事物,或者会受到某些事物的限制。因此,开普勒只能观察到足够明亮到开普勒能够看到的恒星。所以这就是一个偏差。开普勒倾向于观察非常明亮的恒星。
它也倾向于寻找容易看到的行星。这些行星将是靠近恒星的行星。这些行星将是更大的行星。看到一颗较大的行星比看到一颗较小的行星要容易得多。这就是我所说的选择偏差的意思。有些事物对于这架望远镜来说更容易看到,因此我们将倾向于看到这些类型的事物,而不是那些更难观察到的事物。