اگر نقطه آغازینی برای عصر دگرگونی علمی وجود داشته باشد، شاید سال ۱۸۸۷ باشد – سالی که آلبرت آ. مایکلسون و ادوارد و. مورلی آنچه را که اغلب معروف‌ترین آزمایش شکست‌خورده فیزیک جهان نامیده می‌شود، انجام دادند.
برای بیش از دو قرن، محققان فرض کرده بودند که نور نوعی موج است که از طریق ماده‌ای ناگفتنی که همه چیز، حتی فضای بین اتم‌ها را نیز در بر می‌گیرد، حرکت می‌کند. هیچ مدرکی از این ماده فراگیر – که اِتِر (aether) نامیده می‌شد – هرگز کشف نشده بود. با این حال، اکثر دانشمندان قاطعانه باور داشتند که باید وجود داشته باشد. چگونه می‌توانست موجی را در حال حرکت دید مگر اینکه چیزی برای حرکت در آن وجود داشته باشد؟ مایکلسون و مورلی که در کلیولند، اوهایو کار می‌کردند، سعی کردند با برخی از حساس‌ترین تجهیزاتی که تا به حال ساخته شده بود، اثرات اِتِر را اندازه‌گیری کنند. با کمال تعجب، آنها هیچ اثری از آن نیافتند.
این دو مرد متحیر و دلسرد، برنامه‌های خود را برای آزمایش‌های بعدی کنار گذاشتند. سایر فیزیکدانان حتی بیشتر سرخورده شدند. هندریک لورنتس، فیزیکدان نظری بزرگ، گفت که نتایج او را «به کلی مبهوت» کرده است.
اما اینها برای علم شکست نبودند. آزمایش‌های مایکلسون-مورلی در واقع منجر به یک چرخش فکری شگفت‌انگیز ۱۸۰ درجه‌ای و یک جهش رو به جلو در فیزیک شدند. دانشمندان باور داشتند که اِتِر یک پس‌زمینه ثابت – یک مرجع جهانی برای تمام اجرام آسمانی – فراهم می‌کند. کشف اینکه فضای بیرونی یک خلاء بدون ویژگی و تقریباً تهی است – که از کار مایکلسون و مورلی نشأت گرفت – به این معنی بود که اشیاء را تنها می‌توان با ارجاع به یکدیگر مکان‌یابی کرد. و این درک به یک چرخش ۱۸۰ درجه‌ای بزرگ‌تر دامن زد: نظریه‌های نسبیت خاص و عام آلبرت اینشتین، که مفاهیم قبلی گرانش را واژگون کرد و فضا و زمان را به یک انحنای واحد تبدیل کرد که توسط جرم و انرژی ایجاد می‌شود.
یا ... یا ... شاید عصر دگرگونی علمی پس از سال ۱۸۶۰ آغاز شد، زمانی که لویی پاستور، شیمیدان و میکروبیولوژیست، یک رساله طولانی و صریح نوشت که ثابت می‌کرد تخمیر توسط میکروارگانیسم‌ها (microorganisms) ایجاد می‌شود، نه یک واکنش شیمیایی خودبه‌خودی، که نظریه غالب آن زمان بود. کار پاستور منجر به یک نبرد فکری شدید – و پیروزی نهایی نظریه میکروب‌ها (germ theory)، که ایده‌های قبلی درباره بیماری‌های عفونی را برانداخت، شد.
چنین چرخش‌های ناگهانی، یکی پس از دیگری، به یک ایده رایج از پیشرفت علمی به عنوان مجموعه‌ای از دگرگونی‌ها منجر شد که در آن نوآوران، دیدگاه‌های تثبیت‌شده گذشته را کنار می‌گذارند. در داستان‌های بی‌شماری در فیلم‌ها، تلویزیون و رمان‌ها، متفکران انقلابی (یا بهتر بگوییم، انقلابیونِ بالقوه) ایده‌هایشان توسط همکاران کهنه‌پرست رد می‌شوند، اما در نهایت پیروز می‌شوند.
اما علم اینگونه کار نمی‌کند. یا دقیق‌تر بگوییم، علم اینگونه کار نمی‌کند مگر در دو وضعیت خاص و نسبتاً غیرمعمول.
اولین حالت زمانی است که رشته‌های تحقیقاتی نوپا، کم‌جمعیت و در حال توسعه ابزارهایی با قدرت کافی برای آزمایش باورهای اولیه خود هستند، همانطور که در مورد آزمایش مایکلسون-مورلی و تخمیر پاستور چنین بود. وضعیت دوم، که شاید پیامدهای بیشتری داشته باشد، زمانی است که یافته‌های علمی به اندازه‌ای علاقه عمومی را برمی‌انگیزند که به دغدغه مقامات سیاسی تبدیل می‌شوند. نمونه‌های معاصر، مانند بحث پرچالشی درباره اینکه آیا زنان زیر ۵۰ سال باید به طور روتین با ماموگرافی غربالگری شوند، سرفصل‌های اخیر را پر کرده‌اند. اما این مسائل سیاسی حداقل از قرن نوزدهم، زمانی که کشور (ایالات متحده) سعی در انتقال مهاجران از رودخانه می‌سی‌سی‌پی به سرزمینی داشت که ممکن بود خصمانه و غیرقابل سکونت باشد یا نباشد، بر علم در ایالات متحده تأثیر گذاشته‌اند.
تصویر شورشیان علمی که محققان دیگر را مجبور به تغییر عقیده می‌کنند، در کتاب ساختار انقلاب‌های علمی نوشته توماس کوهن، فیلسوف، در سال ۱۹۶۲ تدوین شد. از دیدگاه کوهن، دوره‌هایی از «علم عادی» وجود دارد که در آن محققان اجماع مشترکی – که به اصطلاح او «پارادایم» است – درباره نحوه عملکرد طبیعت دارند. سپس یک نظریه یا آزمایش جدید، این پارادایم را در هم می‌شکند. معتقدان به پارادایم قدیمی به شدت مقاومت می‌کنند، اما در نهایت ایده‌های قدیمی کنار گذاشته می‌شوند. از این دگرگونی، یک پارادایم جدید پدید می‌آید که به نوبه خود کنار گذاشته خواهد شد.
ساختار یک شوک بزرگ بود. این یکی از معدود رساله‌های آکادمیک است که از کلاس درس فراتر رفته و فرهنگ گسترده‌تر را تحت تأثیر قرار داده است. از زمان انتشار آن، داستان‌های مربوط به مطالعات علمی «انقلابی» جدید که «تمام باورهای ما را واژگون می‌کنند»، به عناصر اصلی در روزنامه‌نگاری، هالیوود و ویدئوهای اینفلوئنسرهای سلامتی در یوتیوب تبدیل شده‌اند.
جنبه روشن‌تر این کلیشه در شخصیت‌هایی مانند داک براون، مخترع راننده دلورین در فیلم بازگشت به آینده (۱۹۸۵)، تجسم یافته است، که ایده‌های غیرمتعارف او در مورد سفر در زمان باعث می‌شود همکارانش او را یک دیوانه قلمداد کنند. جنبه تاریک‌تر به شخصیت‌هایی مانند اندرو ویکفیلد، محقق بدنام ضدواکسن، و مایک استون، نویسنده و منکر نظریه میکروب‌ها، منجر می‌شود، که پیروانشان ادعا می‌کنند یافته‌های آنها توسط دستگاه علمی به نام سود و ایدئولوژی سیاسی سرکوب شده است.
واقعیت به آنچه برای مایکلسون و مورلی اتفاق افتاد، نزدیک‌تر است. فیزیک به عنوان یک رشته دانش حداقل از زمان حکیم یونانی، تالس (حدود ۶۲۵–۵۴۵ پیش از میلاد)، وجود داشته است. اما رشته حرفه‌ای – که توسط اساتید معتبر در آزمایشگاه‌های تخصصی کار می‌کنند و عضو انجمن‌های علمی هستند – در ابتدای راه خود بود، زمانی که این دو دانشمند به دنبال اِتِر بودند. اولین گروه فیزیک تخصصی بریتانیا، انجمن فیزیکی لندن، تنها ۱۳ سال پیش از آن تأسیس شده بود.
فیزیکدانان در آن سال‌های اولیه، ایده‌هایی را که اغلب به یونانیان بازمی‌گشتند (ارسطو، در مورد اِتِر) و هنوز با ابزارهای مدرن بررسی نشده بودند، دوباره مورد بررسی قرار می‌دادند. مایکلسون و مورلی نور را بین ۱۶ آینه خاص که موقعیت‌شان باید با دقت تنظیم می‌شد، منعکس کردند به طوری که این دو مرد مجبور بودند پیچ‌های کالیبراسیون سفارشی با ۱۰۰ رزوه در هر اینچ بسازند – ابزارهایی که در زمان تالس یا حتی اسحاق نیوتن ساخته نمی‌شدند. با توجه به اینکه بسیاری از مفروضات اساسی در فیزیک هرگز به دقت آزمایش نشده بودند، اکنون تقریباً اجتناب‌ناپذیر به نظر می‌رسد که تعداد قابل توجهی از آنها در اولین بررسی، رد شوند.
به باور دیرینه مبنی بر حفظ تقارن (parity) در جهان توجه کنید – که بازتاب آینه‌ای هر فرآیند فیزیکی دقیقاً مشابه همتای بدون آینه خود است، به جز اینکه از چپ به راست وارونه شده است. این موضوع در دنیای ما آشکارا درست است: شلیک یک توپ بیلیارد به توپ دیگر، صرف نظر از اینکه توپ کیو از چه جهتی می‌آید، همان اثر را خواهد داشت. اما در قلمرو کوانتوم، مسائل کمتر آشکار هستند.
در سال ۱۹۵۶، فیزیکدانان چن نینگ یانگ (Chen Ning Yang) از دانشگاه پرینستون و تسونگ-دائو لی (Tsung-Dao Lee) از دانشگاه کلمبیا از خود پرسیدند که آیا کسی ثابت کرده است که تقارن در برهم‌کنش‌های کوانتومی (quantum interactions) حفظ می‌شود – و دریافتند که هیچ‌کس «نیروی هسته‌ای ضعیف» (weak nuclear force)، که مسئول واپاشی رادیواکتیو است، را بررسی نکرده است. اولین تیم تحقیقاتی که برهم‌کنش‌های ضعیف را بررسی کرد، به رهبری چی‌ین-شیونگ وو (Chien-Shiung Wu) از کلمبیا، دریافت که نیروی ضعیف تقارن را حفظ نمی‌کند. یانگ متحیر شد و تلگرامی به فیزیکدان جی. رابرت اوپنهایمر (J. Robert Oppenheimer) درباره آزمایش وو فرستاد. اوپنهایمر گیج و مبهوت پاسخ داد: «از در وارد شدم.»
لی و یانگ جایزه نوبل فیزیک ۱۹۵۷ را برای آغاز چرخش U شکل در زمینه تقارن دریافت کردند. اما این احتمالاً آخرین باری بود که فیزیک ذرات چنین دگرگونی گسترده‌ای را تجربه کرد. بله، این رشته از آن زمان اکتشافات فوق‌العاده‌ای داشته است – کوارک‌ها (quarks) و گلوئون‌ها (gluons)، نوسانات نوترینو، امواج گرانشی و غیره. اما آنها پدیده‌های جدید بودند، نه رد باورهای قبلی.
نبود تغییرات ۱۸۰ درجه‌ای تا حدی ناشی از نحوه تثبیت رشته‌های علمی در طول زمان است. در گذشته‌نگر، نمی‌توان تعجب کرد که اولین آزمایش برای بررسی دقیق اتر نتوانست آن را پیدا کند. اما بسیار تعجب‌آور خواهد بود اگر پس از دهه‌ها تأیید تجربی، ثابت شود که کوارک‌ها وجود ندارند. علاوه بر این، با افزایش سن و اندازه رشته‌ها، آنها به طور طبیعی افراد دارای دیدگاه‌های اقلیت را جذب می‌کنند. بنابراین، به جای اینکه کل رشته‌ها یک چرخش U شکل را اجرا کنند، این باورهای اقلیت در حالی که برای اکثریت قابل قبول می‌شوند، تغییر و پیچ و تاب می‌خورند.
در فیزیک ذرات، ایده‌ای به نام نظریه ماتریس S (S-matrix theory) در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ غالب بود، اما همیشه شکاکانی داشت. هنگامی که آزمایش‌ها به سمت یک جایگزین – یک نظریه میدان کوانتومی (quantum field theory) و مدل کوارک – اشاره کردند، این رشته تغییر کرد. اما این دقیقاً یک چرخش ۱۸۰ درجه‌ای نبود، زیرا نظریه‌پردازان میدان کوانتومی همیشه روی ایده‌های خود کار کرده بودند. و نظریه ماتریس S هرگز ناپدید نشد. این نظریه به نظریه ریسمان (string theory) تبدیل شد، تلاشی کنونی برای وحدت نسبیت و مکانیک کوانتومی.
به همین ترتیب، یکی از اولین رویکردها در زمینه هوش مصنوعی، پرسپترون (perceptron) بود؛ یک سیستم محاسباتی که محققان هوش مصنوعی در دهه ۱۹۶۰ استدلال می‌کردند با هوش انسانی رقابت خواهد کرد و در نهایت به ماشین‌هایی با آگاهی واقعی منجر خواهد شد. محققان هزاران مقاله در تمجید و توسعه پرسپترون‌ها منتشر کردند – انفجاری که پس از سال ۱۹۶۹ به طور ناگهانی متوقف شد، زمانی که دانشمندان علوم کامپیوتر، ماروین مینسکای (Marvin Minsky) و سیمور پاپرت (Seymour Papert)، نگاهی دقیق و شبیه به مایکلسون-مورلی به این ایده انداختند. آنها وظایف اساسی را تشریح کردند که پرسپترون‌ها هرگز نمی‌توانستند انجام دهند، از جمله تمایز بین اعداد فرد و زوج. با این رسوایی، حباب پرسپترون ترکید. اما ناپدید نشد. با رشد آهسته تحقیقات هوش مصنوعی، پرسپترون‌ها به شبکه‌های عصبی (neural networks) پیچیده‌تر تبدیل شدند، که به نوبه خود در توسعه هوش مصنوعی «مدل زبان بزرگ» (large language model) امروزی نقش ایفا کردند.
رشته‌های نوپا می‌توانند تغییرات حتی چشمگیرتری داشته باشند. کار پاستور بر روی نقش میکروارگانیسم‌ها در بیماری‌های عفونی، رشته مدرن میکروبیولوژی را افتتاح کرد – و منجر به مجموعه‌ای از دگرگونی‌ها در باورهای پزشکی قبلی شد. رابرت کخ (Robert Koch)، محقق آلمانی، که اغلب به عنوان یکی از بنیان‌گذاران میکروبیولوژی شناخته می‌شود، سپس میکروب‌های عامل بیماری‌های سیاه زخم، وبا و سل را کشف کرد. همه اینها ایده‌های قبلی را کنار گذاشتند. برای مثال، بسیاری در آلمان زمان کخ معتقد بودند که سل یک بیماری ارثی است که از طریق خانواده‌ها منتقل می‌شود تا سال ۱۸۸۲، زمانی که این دانشمند مایکوباکتریوم توبرکولوزیس (Mycobacterium tuberculosis)، باکتری مسئول این بیماری، را کشف کرد.
در نقشه پژوهشگران از منطقه حوضه آبریز می‌سی‌سی‌پی، یک برچسب وجود داشت: بیابان بزرگ آمریکا.
این دگرگونی‌ها همیشه شورشیان و سنت‌گرایان را در طرف‌های مخالف قرار نمی‌دادند. آلفونس لاوران (Alphonse Laveran)، پزشک فرانسوی، در سال ۱۸۹۰ موجودات زنده میکروسکوپی را در خون بیماران مالاریا مشاهده کرد. از زمان یونانیان، پزشکان معتقد بودند که مالاریا ناشی از «میاسما» (miasma) – هوای مه آلود آلوده به ذرات حاصل از مواد تجزیه شده – است. (نام این بیماری از مال آریا (mal aria)، یا «هوای بد» در اوایل ایتالیایی، گرفته شده است.) بر اساس مشاهدات خود، لاوران اعلام کرد که مالاریا ناشی از تک‌یاخته‌ها (protozoans) است. این میکروب‌ها اکنون به عنوان چندین گونه از جنس پلاسمودیوم (Plasmodium) شناخته می‌شوند.
با این حال، شدیدترین منتقدان لاوران، نظریه‌پردازان میاسما نبودند، بلکه شاگردان پاستور بودند که به شیوه کوهن بر پارادایم دیگری اصرار داشتند: بیماری‌های عفونی توسط باکتری‌ها ایجاد می‌شوند – در این مورد، باکتری‌های شناور در مه. متخصص برجسته مالاریا در فرانسه، و همچنین کخ، لاوران را تمسخر کردند. در واکنش، لاوران بر نظر خود پافشاری کرد و پیشنهاد داد که پلاسمودیوم توسط پشه‌ها، نه مه، منتقل می‌شود. این نظریه نیز رد شد. اما لاوران متعاقباً حقانیت خود را ثابت کرد و ظرف یک دهه دانشمندان مجبور شدند دوباره نظر خود را تغییر دهند.
همزمان با ظهور فیزیک ذرات نهادی، میکروبیولوژی پاستور و کخ به یک رشته عظیم با هزاران محقق، چندین زیرشاخه – و دگرگونی‌های کمتر – گسترش یافت. امروزه، اتحادیه بین‌المللی جوامع میکروبیولوژی (International Union of Microbiological Societies) ۵۷ گروه از ۴۵ کشور را در بر می‌گیرد؛ ایتالیا، که مدت‌ها مرکز این نوع تحقیقات بوده است، شش انجمن حرفه‌ای خود را دارد. جلسه سالانه انجمن ویروس‌شناسی آمریکا (American Society for Virology) در سال گذشته، بیش از ۲۰۰۰ شرکت‌کننده از ۵۰ کشور را جذب کرد.
سپس تأثیر سیاسی بر تغییرات ۱۸۰ درجه‌ای علمی وجود دارد. در ایالات متحده، سیاست و علم بلافاصله پس از سال ۱۸۰۳، سال خرید لوئیزیانا، با هم برخورد کردند. دولت ایالات متحده اطلاعات کمی درباره دارایی جدید خود داشت که حداقل چهار تیم را برای بررسی این قلمرو اعزام کرد. یکی از آنها، به رهبری افسران ارتش ایالات متحده، مری‌ودر لوئیس (Meriwether Lewis) و ویلیام کلارک (William Clark)، قاره را از مسیر شمالی پیمود و به بخش مشهوری از تاریخ آمریکا تبدیل شد. سه سفر اکتشافی دیگر به دشت‌های جنوبی و مرکزی رفتند و توسط نیروهای اسپانیایی و ملت‌های بومی دفع شدند. تا سال ۱۸۱۹، ایالات متحده دوباره تلاش نکرد و تیمی به رهبری مهندس استیون اچ. لانگ (Stephen H. Long) را اعزام کرد.
اگرچه لانگ نمی‌دانست، دشت‌های جنوبی با خشکسالی چند ساله مواجه بودند. در حین بررسی رودخانه‌های پلت (Platte) و کانادایی، تیم او تقریباً از گرسنگی مرد. جای تعجب نیست که گزارش این سفر، دشت‌های جنوبی را به عنوان «نمایی از عقیم بودن ناامیدکننده و غیرقابل احیاء» به تصویر کشید. این سرزمین «تقریباً به طور کامل برای کشاورزی نامناسب و در نتیجه برای مردمی که معیشتشان به کشاورزی بستگی دارد، غیرقابل سکونت بود.» در مرکز نقشه تیم از «کشور تحت زهکشی می‌سی‌سی‌پی»، برچسبی با حروف بزرگ وجود داشت: بیابان بزرگ آمریکا (GREAT AMERICAN DESERT).
امروزه می‌دانیم که در دشت‌های مرکزی و جنوبی، نوسانات بلندمدت جوی از اقیانوس آرام (مانند نوسان جنوبی ال‌نینو) و اقیانوس اطلس (نوسان چنددهه‌ای اقیانوس اطلس) با جریان‌های هوای گرم و مرطوب از خلیج مکزیک و هوای سرد و خشک از جریان جت قطبی برخورد می‌کنند. این پدیده‌ها به طور غیرقابل پیش‌بینی با هم تلاقی می‌کنند و باعث توفند، کولاک، تگرگ شدید، امواج گرمای حماسی و به ویژه خشکسالی‌های طولانی – که کاسه غبار (Dust Bowl) دهه ۱۹۳۰ معروف‌ترین آنهاست – می‌شوند.
در آنچه به عنوان روال معمول رویدادها تصور می‌شود، گزارش لانگ باید با بررسی‌های دیگری دنبال می‌شد، برخی دیدگاه‌های او را به چالش می‌کشیدند و برخی از آنها حمایت می‌کردند. احتمالاً این بحث و جدل به آرامی نشان می‌داد که باور لانگ مبنی بر دائمی بودن خشکی منطقه، نادرست بوده است، زیرا دوره‌های خشکسالی و بارندگی در چرخه‌های نامنظم اتفاق می‌افتادند. با این حال، این درک حاصل نشد، زیرا سیاستمداران و ذی‌نفعان ثروتمند، به ویژه سرمایه‌داران جدید راه‌آهن، می‌خواستند مردم به دشت‌ها کوچ کنند و جوامعی ایجاد کنند که هم کالا و محصولات تولید کنند و هم بخرند. اینها البته توسط قطارها حمل و نقل می‌شدند.
بنابراین نه تنها منتقدان وجود «بیابان بزرگ آمریکا» را زیر سوال بردند، بلکه گفتند که بارندگی در منطقه در حال افزایش است – به دلیل کشاورزی. در کتاب خود در سال ۱۸۸۰ با عنوان طرح‌هایی از جغرافیای فیزیکی و زمین‌شناسی نبراسکا (Sketches of the Physical Geography and Geology of Nebraska)، ساموئل آگی (Samuel Aughey)، دانشمند دانشگاه نبراسکا، توضیح داد که پیش از ورود اروپاییان، دشت توسط «عناصر کوبیده شده و میلیون‌ها گاومیش کوهان‌دار زیر پا گذاشته شده بود»، که خاک را بیش از حد سخت کرده بود تا آب را جذب کند. اما با شکافتن زمین سخت توسط گاوآهن‌های مهاجران، «باران به محض ریزش، مانند یک اسفنج بزرگ توسط خاک جذب می‌شود.» آب بیشتر حفظ شده در زمین به معنای تبخیر بیشتر از روی آن است، که «باید رطوبت و بارندگی فزاینده‌ای را به ارمغان آورد.» شعاری پدیدار شد: «باران به دنبال گاوآهن می‌آید.»
محققانی به رهبری جان وسلی پاول (John Wesley Powell)، زمین‌شناس و مدیر سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده (U.S. Geological Survey)، پاسخ دادند که منطقه بیش از حد مستعد خشکسالی است که نتواند کشاورزی را پایدار نگه دارد. دانشمندان اولیه مراتع، ایده عدم توانایی مراتع پیش از استعمار در حفظ رطوبت را به تمسخر گرفتند. اما ادعاهای آنها زیر سیل انبوهی از آگهی‌ها، جزوات و تبلیغات راه‌آهن‌ها که «بیابان بزرگ آمریکا»ی لانگ را به عنوان «باغ بزرگ آمریکا» ستایش می‌کردند، مدفون شد. وقتی خشکسالی چندساله در دهه ۱۸۹۰ منطقه را فرا گرفت، شوکی بود – یک دگرگونی کامل در انتظارات مهاجرانی که به توصیفات راه‌آهن‌ها اعتماد کرده بودند. آنها به انبوهی از منطقه گریختند. پس از بازگشت باران‌ها، مهاجران جدید سرازیر شدند. «کاسه غبار» دهه ۱۹۳۰، وقتی آمد، به همان اندازه برای آنها شوک ۱۸۰ درجه‌ای بود که خشکسالی قبلی برای پیشینیان آنها بود.
بحث بر سر اقلیم در دشت‌ها، نمونه اولیه‌ای از پدیده‌ای رو به گسترش بود: عدم تطابق بین حرکت آهسته و نامنظم درک علمی و الزامات فوری و کوتاه‌مدت سیاست و اقتصاد، که می‌تواند منجر به آنچه به نظر می‌رسد تغییرات سرگیجه‌آور علمی است، شود.
نمونه‌ها به آسانی در همه‌گیری کووید در دسترس هستند. در اوایل همه‌گیری، در مارس ۲۰۲۰، سازمان جهانی بهداشت (WHO) اعلام کرد که کووید نمی‌تواند از طریق هوا منتقل شود – افراد ویروس SARS-CoV-2 را از سطوح دریافت می‌کردند. (سازمان توییت کرد: «واقعیت» – «کووید-۱۹ از طریق هوا منتقل نمی‌شود.») سایر سازمان‌های بهداشت عمومی نیز از این رویکرد پیروی کردند. متخصصان آلودگی هوا، از جمله کسانی که در این سازمان‌ها بودند، از این ادعاها متحیر شدند. در رشته آنها، به خوبی شناخته شده بود که ذرات بزرگ دوده می‌توانند برای کیلومترها در هوا حرکت کنند.
لیدیا مورافسکا (Lidia Morawska)، متخصص ذرات معلق (aerosol) در دانشگاه فناوری کوئینزلند در بریزبن، استرالیا، گروهی از محققان ذرات معلق و مهندسان تهویه را رهبری کرد که چند روز پس از توییت «واقعیت»، با سازمان جهانی بهداشت در مورد مسافت‌های طولانی انتقال تماس گرفتند. یک گروه مشورتی سازمان جهانی بهداشت، این شواهد را ضعیف دانست و در اوت ۲۰۲۰ اصرار داشت که «SARS-CoV-2 به میزان قابل توجهی از طریق هوا منتشر نمی‌شود.»
تا حدی، عدم تمایل سازمان جهانی بهداشت میراث نبرد قبلی بر سر نظریه میاسما بود. مبارزه برای از بین بردن ترس از بخارات باعث شد تا متخصصان بیماری‌های عفونی فرض را بر این بگذارند که تقریباً تمام عوامل بیماری‌زا از طریق «قطرات» (droplets) منتشر می‌شوند که معمولاً به ذراتی با قطر بیش از پنج میکرون تعریف می‌شوند. قطرات هنگام سرفه، فریاد، آواز خواندن یا عطسه از دهان و بینی افراد بیمار خارج می‌شوند. سپس این ذرات مستقیماً روی افراد دیگر یا روی سطوح نزدیک که افراد بعداً لمس می‌کنند، فرود می‌آیند. در تعریف قطرات، این ضمنی بود که اندازه نسبتاً بزرگ آنها توانایی آنها در حرکت را محدود می‌کند. بنابراین، سازمان جهانی بهداشت بر روی شستشوی سطوح و دست‌ها توسط مردم برای جلوگیری از انتشار ویروس تمرکز کرد. انتقال ذرات معلق (aerosol transmission)، که در آن ارگانیسم‌های کوچک‌تر در ابرهای بخار بیشتر حرکت می‌کنند، تصور می‌شد فقط برای چند بیماری شناخته شده، عمدتاً سل و سرخک، اتفاق می‌افتد.
سازمان جهانی بهداشت با سرسختی به پارادایم خود چسبید، با وجود سیلی از گزارش‌ها در مورد انتقال از طریق ذرات معلق. تنها به تدریج این سازمان اذعان کرد که چنین انتقالی در «فضاهای [سرپوشیده] شلوغ و با تهویه ناکافی» (ژوئیه ۲۰۲۰) امکان‌پذیر است، که ویروس می‌تواند در برخی تنظیمات «بیش از ۱ متر» در هوا حرکت کند (آوریل ۲۰۲۱)، و در نهایت، که انتقال «هوایی» می‌تواند در برخی مکان‌ها اتفاق بیفتد (دسامبر ۲۰۲۱) – حرکتی که به عنوان یک چرخش ۱۸۰ درجه‌ای بسیار دیرهنگام مورد استقبال قرار گرفت.
این دگرگونی به معنای کوهنی کلمه بود، زیرا پارادایم علمی سازمان جهانی بهداشت پس از مقاومت برانداخته شد. اما دانشمندانی که آزمایش مایکلسون-مورلی را رد کردند، عمدتاً به دلیل پایبندی به ارتدوکس علمی انگیزه داشتند، در حالی که محققان سازمان جهانی بهداشت نیز به یک محیط به شدت سیاسی پاسخ می‌دادند. نهادهایی مانند سازمان جهانی بهداشت قرار است راهنمایی‌هایی را برای اقدام دیگران ارائه دهند. تحت فشار عمومی برای قطعی بودن، آنها اغلب در مورد سؤالات تحقیقاتی که به خوبی درک نشده‌اند، بر موضع خود پافشاری می‌کنند. آنچه در شرایط دیگر یک رفت و برگشت عادی بود که محققان سؤالات را حل می‌کردند، به مجموعه‌ای از دگرگونی‌های آشکار و خبرساز تبدیل می‌شود.
شاید هیچ چیز بهتر از جدال پنج‌دهه‌ای بر سر ماموگرافی برای زنان ۴۰ تا ۵۰ ساله، این نوع دگرگونی‌های سیاسی را نشان نمی‌دهد. در اوایل دهه ۱۹۷۰، مؤسسه ملی سرطان (NCI) و انجمن سرطان آمریکا (American Cancer Society) «پروژه نمایش تشخیص سرطان سینه» (BCDDP) را برای آزمایش پتانسیل ماموگرافی در مقیاس بزرگ راه‌اندازی کردند. برخی از محققان سرطان اعتراض کردند که قرار گرفتن مکرر زنان زیر ۵۰ سال در معرض اشعه ایکس، بیشتر از فایده، ضرر خواهد داشت، بنابراین BCDDP پذیرش زنان جوان‌تر را به کسانی که «در معرض خطر بالا» بودند، محدود کرد.
نتایج در دهه ۱۹۸۰ منتشر شد. اگرچه طراحی BCDDP نقاط ضعفی داشت، نویسندگان مطالعه گفتند که نتایج نشان می‌دهد ماموگرافی تومورهای پستان را که در غیر این صورت شناسایی نمی‌شدند، کشف کرده است. و غربالگری، نتایج مثبت کاذب بیش از حد تولید نکرد، که می‌تواند منجر به بیوپسی‌ها و جراحی‌های غیرضروری شود.
مؤسسه ملی سرطان (NCI) و تقریباً ۲۰ سازمان پزشکی دیگر برای تدوین دستورالعمل‌های ماموگرافی تشکیل جلسه دادند. بازتحلیل یک آزمایش کوچک‌تر و قدیمی‌تر دیگر، مطالعه برنامه بیمه سلامت نیویورک بزرگ (Health Insurance Program of Greater New York)، نیز نشان داد که ماموگرافی برای زنان جوان‌تر اثرات مثبتی دارد. نتیجه ترکیبی، توصیه‌های ملی بود که در سال ۱۹۸۹ صادر شد، مبنی بر اینکه زنان باید غربالگری سرطان را در سن ۴۰ سالگی آغاز کنند – و یک کمپین تبلیغاتی بزرگ توسط گروه‌های حمایتی برای متقاعد کردن زنان به انجام آن را به دنبال داشت.
اما سپس، در سال ۱۹۹۲، مطالعه ملی غربالگری پستان کانادا برای سرطان (Canadian National Breast Screening Study of Cancer) – اولین کارآزمایی بالینی تصادفی‌شده که به‌طور خاص برای بررسی اثربخشی ماموگرافی برای زیر ۵۰ سال طراحی شده بود – نتیجه‌ای متناقض منتشر کرد: آزمایش زنان جوان‌تر نرخ مرگ و میر را کاهش نمی‌داد. کارآزمایی‌های بالینی تصادفی‌شده بزرگ، عموماً بهترین راه برای درک اثربخشی درمان‌های پزشکی در نظر گرفته می‌شوند. با این حال، این مطالعه به شدت مورد حمله گروه‌های حمایت از سرطان، بالین‌گران و رادیولوژیست‌ها قرار گرفت، که ادعا کردند مشکلی در نحوه انجام کارآزمایی وجود دارد. عجیب آنکه، پس از اینکه NCI کارگاهی در این زمینه تشکیل داد که به این نتیجه رسید «کاهشی در مرگ و میر ناشی از سرطان سینه که بتوان به غربالگری نسبت داد، وجود ندارد»، این مؤسسه نیز اصرار ورزید که نیازی به تغییر توصیه برای غربالگری زودهنگام نیست. این مؤسسه به «مزایای استنباطی» مبهم اشاره کرد.
ساموئل برودر (Samuel Broder)، مدیر وقت مؤسسه ملی سرطان (NCI)، با نگرانی از ایده مبتنی کردن توصیه‌های سراسری بر آنچه کارشناسان شواهد با کیفیت پایین می‌دانستند، اعلام کرد که این مؤسسه غربالگری برای زنان در دهه چهل زندگی‌شان را ترویج نخواهد کرد. از دیدگاه او، اثرات مثبت بالقوه (شاید یافتن چند سرطان نسبتاً نادر در مراحل اولیه) بسیار کمتر از اثرات منفی بالقوه (آن هشدارهای کاذب که زنان را می‌ترساند و می‌تواند منجر به بسیاری از جراحی‌های دردناک و غیرضروری شود) بود.
هیئت مشورتی ملی سرطان (National Cancer Advisory Board) – یک گروه مشورتی NCI متشکل از مقامات آژانس فدرال، نمایندگان انجمن‌های سرطان، و محققان سرطان – از برودر خواست که فوراً عقب‌نشینی نکند. او و NCI بر موضع خود پافشاری کردند. سپس اعضای کنگره ایالات متحده به خشم آمدند و مؤسسه را بی‌رحم و تبعیض‌گرایانه خواندند.
انجمن سرطان آمریکا، کالج رادیولوژی آمریکا و سایر گروه‌های پزشکی اذعان کردند که داده‌های خوبی برای حمایت از ماموگرافی زیر ۵۰ سال وجود ندارد. اما آنها احساس می‌کردند موظفند کاری برای رفع ترس زنان جوان‌تر از سرطان سینه انجام دهند – ترسی که تا حدی توسط کمپین‌های روابط عمومی خود این سازمان‌ها در ترویج ماموگرافی و خودآزمایی پستان دامن زده شده بود.
هر دو طرف تا سال ۱۹۹۷ به بن‌بست خود ادامه دادند، زمانی که NIH (مؤسسه ملی بهداشت) یک کنفرانس اجماع را برای حل این موضوع برگزار کرد. این کنفرانس به این نتیجه رسید که داده‌های موجود از غربالگری زیر ۵۰ سال حمایت نمی‌کنند. اما اجماع مورد انتظار زمانی فروپاشید که منتقدان، مانند مدیر ماموگرافی در یک مرکز خصوصی در نیومکزیکو، اتهام زدند که بیانیه آژانس «معادل حکم اعدام برای هزاران زن در دهه چهل زندگی‌شان» است. کنگره با ۹۸ رأی موافق و صفر رأی مخالف به NCI دستور داد که از غربالگری زنان جوان‌تر حمایت کند. مؤسسه تسلیم شد. انجمن سرطان آمریکا به آن پیوست تا اعلام کند که غربالگری برای زنان در دهه چهل زندگی‌شان «مفید و با شواهد کنونی قابل پشتیبانی است.»
بخش کمی از این جنجال در مطب پزشکان قابل مشاهده بود، جایی که به زنان گفته می‌شد غربالگری که از ۴۰ سالگی شروع می‌شود جان‌ها را نجات می‌دهد. در خارج از آن مطب‌ها، گروه‌های حمایتی نیز همین را می‌گفتند. بنابراین بسیاری از بیماران با تیترهای سال ۲۰۰۹ شوکه شدند، زمانی که کارگروه خدمات پیشگیری ایالات متحده (USPSTF)، یک هیئت مستقل و تأثیرگذار از کارشناسان که به وزارت بهداشت و خدمات انسانی فدرال (HHS) مشاوره می‌دهد، در جهت مخالف حرکت کرد. این کارگروه اعلام کرد که تقریباً ۲۰۰۰ زن جوان‌تر باید غربالگری شوند تا یک زندگی نجات یابد. ۱۹۰۰ زن دیگر در معرض خطرات اشعه و جراحی قرار می‌گرفتند.
کاخ سفید موضع USPSTF را محکوم کرد. کارگروه عقب‌نشینی کرد و به جای آن گفت که زنان باید با پزشکان خود مشورت کنند – یک شکست شرم‌آور در مأموریت آن، که ارزیابی وضعیت شواهد برای کل رشته‌ها بود تا اینکه به بیماران بگوید به نظرات پزشکان منفرد تکیه کنند. کنگره قانونی را تصویب کرد که صراحتاً به HHS دستور می‌داد توصیه‌های کنونی کارگروه خدمات پیشگیری ایالات متحده در مورد غربالگری سرطان پستان را نادیده بگیرد.
سپس، در سال ۲۰۲۴، یک دگرگونی واقعی رخ داد. USPSTF مجموعه دیگری از توصیه‌ها را صادر کرد – اما این بار به نفع ماموگرافی روتین برای زنان در دهه چهل زندگی‌شان بود.
در تمام این مدت، داده‌ها تغییر چندانی نکرده بودند. هشت کارآزمایی کنترل‌شده تصادفی بزرگ ماموگرافی برای زنان زیر ۵۰ سال، وقتی کنار هم قرار گرفتند، نشان دادند که این آزمایش‌ها منافع بسیار بالا و خاصی را برای تعداد کمی از زنان ایجاد می‌کنند و هزینه‌های دیگری را برای تعداد بسیار بیشتری از زنان تحمیل می‌کنند. با این حال، توجه رسانه‌ها یک بحث تحقیقاتی آهسته اما نسبتاً معمول را به یک جنجال بزرگ تبدیل کرد که به یک چرخش بزرگ ۱۸۰ درجه‌ای انجامید.
این نوع دگرگونی‌های سیاسی‌شده نشانه‌های کمی از کاهش را نشان می‌دهند. تغییرات آتی احتمالی ممکن است شامل علل و درمان چاقی یا بیماری آلزایمر باشد. همه اینها موضوع لابی‌گری شدید توسط گروه‌های تجاری و منافع عمومی هستند.
در مورد دگرگونی‌ها در رشته‌هایی که ایده‌های علمی در آن با ابزارهای تحقیقاتی ناکافی رقابت می‌کنند، چه کسی می‌داند؟ اما سرنخ‌هایی ممکن است از کیهان‌شناسی به دست آید، جایی که ایده‌های بزرگ درباره ماهیت جهان برای برجستگی در حال رقابت هستند. این مفاهیم با دشواری جمع‌آوری داده‌ها محدود می‌شوند، اما همچنان توسط دانشمندانی که به دنبال هیجان ایجاد یک پیچش علمی دیگر هستند، به جلو رانده می‌شوند.