Чи бояться фізики математики? Статистичні війни

Продертися крізь ліс формул нелегко, і при підготовці наукових робіт це варто враховувати - попереджають дослідники.


Фізики уникають математики - такого висновку дійшли Ендрю Хіггінсон (Andrew Higginson) і Тім Фосетт (Tim Fawcett) з Ексетерського університету (University of Exeter). Дослідники показали, що вчені рідше цитують статті, які рясніють формулами. Результати статистичного аналізу опубліковані в коментарі до роботи «Чи бояться фізики математики?» в New Journal of Physics.


Ця захоплююча наукова суперечка почалася ще в 2012 році. Тоді Хіггінсон і Фосетт випустили статтю про вплив рівнянь на популярність робіт з біології. Вони проаналізували 649 публікацій у трьох провідних журналах - Evolution, Proceedings of the Royal Society of London B і The American Naturalist - і показали, що кожне додаткове рівняння на сторінці знижує кількість цитувань на 28%. Для виходу з положення і відновлення «ефективності комунікації» Хіггінсон і Фосетт запропонували приділяти більше уваги навчанню студентів математики і зменшувати кількість рівнянь в основному тексті, - наприклад, виносити їх у додатки до статті.

Це дослідження викликало резонанс у середовищі біологів, і вчені почали перевіряти і оскаржувати його результати. Одні стверджували, що математика не знижує, а підвищує впливовість роботи, інші підкреслювали, що кількість цитувань не обов'язково вказує на розуміння змісту статті, треті доводили, що наукометричні показники не пов'язані з ефективністю комунікації.

Минулого року колектив німецьких і бразильських дослідників опублікував статтю «Чи бояться фізики математики?». Вчені критикували роботу Хіггінсона і Фосетта, стверджуючи, що зроблені ними висновки - результат поганої методології. Вони повторили експеримент біологів, використовуючи дані тисячі статей журналу Physical Review Letters. Аналіз показав схожі результати, проте дослідники дійшли висновку, що ефекти статистично незначні і більше того - дані обох робіт настільки спотворені, що довіряти їм не можна.

У новій статті Хіггінсон і Фосетт відповіли на критику і вказали на те, що опоненти не проводили формального статистичного аналізу, а висновки про вплив формул на цитування робіт з біології зробили на основі представлених у статті графіків. Щоб довести свою правоту, Хіггінсон і Фосетт використовували дані «супротивників». Вони продемонстрували, що кожне додаткове рівняння на сторінці знижує цитованість на 6% - статистично значущий результат, хоча і не такий примітний, як у випадку з роботами з біології. Для статей, які цитували менше 100 разів, ефект склав 8%. «Раніше ми показали, що рівняння відлякують біологів, але нові результати нас здивували, оскільки фізики, як правило, добре розбираються в математиці», - говорить Хіггінсон. "Це серйозна проблема, оскільки дані говорять про те, що між математичною теорією і експериментальною роботою, ймовірно, існує великий розрив. Він може бути серйозною перешкодою науковому прогресу в усіх його проявах ", - пояснює він.

Вчені рекомендують додавати до рівнянь пояснювальний текст. Вони підкреслюють, що прибирати математику з наукових робіт зовсім не обов'язково - достатньо знизити кількість формул на сторінці, не змінюючи їх загального числа в роботі. На популярності негативно позначається саме «щільність» рівнянь. "Фізикам потрібно ретельно продумувати те, як вони представляють математичну складову своїх робіт, пояснювати теорію так, щоб колеги могли швидко їх зрозуміти. Докладне вивчення технічної статті вимагає часу - це стосується навіть найвидатніших професорів фізики - тому в умовах обмеженого часу багато вчених можуть знехтувати статтями, читання яких вимагає занадто великих зусиль ", - підсумовує Фосетт.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND