ذواقة الشاي ! .  اجتمعت في مدينة كامبردج Cambridge بإنجلترا England ظهيرة أحد أيام صيف أواخر العشرينات ،  مجموعة من أساتذة الجامعة وزوجاتهم ،  وبعض الزائرين حول طاولة في الهواء الطلق الاحتساء الشاي .  أصرت إحدى السيدات أن مذاق الشاي يختلف إذا صببناه على الحليب عن مذاقه إذا صببنا الحليب فوقه .  بدأ الرجال ذوو العقول العلمية بالسخرية لما قالته باعتباره مجرد تفاهة ،  فما الفرق في ذلك ؟ لم يروا أي فرق في التركيبة الكيميائية للمحلول الناتج .  اعترض أحدهم على الخلاف وكان قصيرة ونحية بنظارة ثخينة ولحية قصيرة دقيقة بدأ يغزوها الشيب ،  فقال بشغف : « فلنقم باختبار الفرضية » .  بدأ بشرح تجربة بأن يقدم للسيدة أصرت على وجود فروق ،  أكوابة صب في مجموعة منها الشاي على الحليب ،  وأخرى الحليب على الشاي . هو أستطيع سماع آراء القراء رافضين الاهتمام بهذا الهراء ،  إذ يتساءلون : « ما الاختلاف الذي سيحدث عندما تميز السيدة إحدى طرق الحقن عن الأخرى ؟ » فيسخرون قائلين أن لا يوجد ما له قيمة علمية في هذه المسألة ،  وأنه من الأولى لهذه العقول الواعية أن تضع اهتمامها في أمور تنفع البشرية .  إن تجربتي مع العلماء ولسوء الحظ ،  أنهم يجرون أبحاثهم الاهتمامهم بالنتائج ولحصولهم على المتعتين العلمية والذهنية بعملهم هذا ،  ونادرا ما يكون لمجرد قيمة عملهم العلمي كما الحال مع العلماء الحقيقيين .  ورجوعة إلى ذلك اللقاء ظهيرة أحد أيام الصيف في كامبردج ،  فقد تكون السيدة محقة أو غير محقة بشأن المحلول .  وتكمن المتعة في إيجاد طريقة الإثبات ما إذا كانت محقة ،  بتتبع إرشادات الرجل الملتحي فبدأوا بمناقشة كيفية القرار .  شارك معظمهم وبكل حماسة خطوات تحضير التجربة ،  وخلال دقائق بدأوا بتحضير أكواب بالطريقتين المختلفتين وعلى غير مرأى من السيدة .  وختاما قدم لها الرجل الملتحي فنجانها الأول ،  تذوقته وصرحت بعد دقيقة أنه الفنجان الذي تم فيه صب الحليب فوق الشاي .  دون إجابتها من غير تعليق وقدم لها الفنجان الآخر . لقد سمعت هذه القصة في نهاية الستينات من رجل كان قد حضر ذلك اللقاء واسمه هیو سمیث Hugh Smith ،  Fairfield Smith .  تعرفت إليه عندما كان بروفيسور إحصاء في جامعة کونیکتیکت Connecticut في ستورز Storrs ،  إذ كنت قد حصلت على شهادة الدكتوراه في الإحصاء من الجامعة نفسها قبل ذلك بسنتين .  وبعد التدريس في جامعة بنسلفانيا Pennsylvania ،  التحقت بقسم الأبحاث الطبية في شركة الأدوية الكبيرة بفایزر Pfizer Inc ،  وكان يبعد مجمع أبحاث الشركة في غروتن Groton بكونيكتيكت ،  مسافة ساعة بالسيارة عن ستورز .  كان عملي في بفايزر يتضمن عدة مسائل رياضية معقدة ،  ولكوني الإحصائي الوحيد هناك في ذلك الوقت ،  كنت بحاجة المناقشة تلك المسائل والحلول التي أوجدتها » معهم .  اكتشفت خلال عملي في بنایزر مدى قلة الأبحاث العلمية الممكن القيام بها منفردة ،  إذ عادة ما تتطلب تعاون بين جمع من العقول ،  تفادية لسهولة الوقوع في الخطأ .  قد لا يناسب النموذج الذي أتقدم به في بعض الأحيان عند اقتراحي معادلة رياضية كوسيلة لحل مشكلة ،  أو قد أبنيها على فرضيات لا تمثل تلك الحالة ،  أو قد تكون « الحلول » التي استخرجتها مأخوذة من فرع خاطئ في المعادلة ،  أو قد أكون أخطأت في العمليات الحسابية .  كنت أجد ترحيبا كلما زرت جامعة ستورز مع البروفيسور سميث ،  إذ كانوا يرحبون بكل هذه المناقشات بحماسة واهتمام .  ما يجذب اهتمام معظم العلماء عادة بأعمالهم المتعة التي تتحقق لهم في العمل على تلك المسائل .  يتطلعون بشغف للمداخلات مع غيرهم عند انكبابهم على إحدى المسائل محاولین فهمها .  هو تصميم التجارب وهكذا كان ذاك اللقاء الصيفي في كامبردج .  كان الرجل الملتحي هو رونالد آیلمر فيشر ،  Ronald Aylmer Fisher وكان حينها في نهاية الثلاثينات من عمره ،  ثم أصبح بمرتبة الفارس رونالد فیشر في سنة 1935.  ألف كتاب بعنوان تصميم التجارب The Design of Experiments ،  وقام بوصف تجربة ذواقة الشاي في الفصل الثاني من كتابه .  قام فیشر في كتابه بمناقشة اعتقاد السيدة أنها مسألة فرضية ،  وعرض مختلف الطرق التي يمكن بها تصميم التجربة ،  لتقرير في ما إذا كانت السيدة تستطيع تمييز الفرق .  تكمن المشكلة في تصميم التجربة .  فإذا أعطيت فنجانا واحدة من الشاي تكون لديها فرصة 50 ٪ لتخمين نوع المحلول المستخدم ،  حتى لو لم تستطع تحديد الفرق .  كما أنها لو أعطيت فنجانين من الشاي فقد يكون بمقدورها التخمين بشكل صحيح .  وفي الواقع إذا عرفت السيدة أن فنجاني الشاي قد أعدا بطريقتي حقن مختلفتين ،  فإن أحد التخمينات سیکون صحيحة تماما ( أو خاطئة تماما ) . كما أن هناك فرصة لأن ترتكب خطأ حتى لو استطاعت تمييز الفرق ،  أو أنه لم يتم مزج المحلول جيدة في أحد الفناجين ،  أو تم مزج المحلول بينما لم يكن الشاي حارة بما فيه الكفاية .  قد يعرض عليها عشرة أكواب مثلا وتميز تسعة منها فقط ،  حتى لو استطاعت أن تفرق بينها .  يناقش فیشر في كتابه النتائج الممكنة والمختلفة لمثل هذه التجربة .  فهو يصف كيفية تحديد عدد الفناجين وكيفية تقديمها وترتيبها ،  وما هو القدر الذي يجب إخبار السيدة به عن ترتيبه في التقديم .  ثم يستنبط احتمالات النتائج المختلفة معتمدة على صحة أو عدم صحة اختيار السيدة .  لم يشر أثناء مناقشته للتجربة أنها حدثت فعلا ،  ولم يصف نتائج تجربة فعلية .  کان کتاب فیشر عن تصميم التجارب ،  عنصرا هاما في الثورة التي برزت في كل مجالات العلوم في النصف الأول من القرن العشرين .  علما أنه كانت تقام التجارب العلمية قبل ظهور فيشر على الساحة بمئات السنين .  قام الفيزيائي الإنجليزي وليام هارفي William Harvey في أواخر القرن السادس عشر ،  بإجراء التجارب على الحيوانات ،  فسد مجرى الدم في الأوردة والشرایین ،  محاولا تتبع الدورة الدموية وهي تتدفق من القلب إلى الرئة ،  ومن ثم تعود إلى القلب فباقي أجزاء الجسم ،  متابعة عودتها إلى القلب ثانية .  لم يكتشف فيشر أن التجارب وسيلة لزيادة المعرفة ،  إذ كانت التجارب خاصة لكل عالم على حدة حتى مجيئه .  تمكن العلماء الجيدون بعدها من إجراء تجارب تعطي معارف جديدة ،  وانشغل القليل منهم بتجارب » تجمع الكثير من البيانات لا فائدة منها في تنمية المعرفة .  ويتضح هذا في المحاولات غير الحاسمة التي أجريت خلال أواخر القرن التاسع عشر لقياس رعة الضوء .  لم يتم حساب التقديرات الجيدة لحساب سرعة الضوء إلا بعد أن قام الفيزيائي الأمريكي آلبرت متشلسون Albert Michelson ،  بإجراء مجموعة من التجارب عالية المستوى مستخدمة الضوء والمرايا .  نادرة ما نشر علماء القرن التاسع عشر نتائج تجاربهم ،  بل اعتادوا وصف نتائجهم ونشر البيانات التي توضح » صحة هذه النتائج .  لم يظهر غريفور منديل Gregor Mendel کل نتائج تجاربه في تنمية البازلاء ،  بل قام بوصف مراحل التجارب ثم كتب : « قد تقوم أول عشر عينات من كلتي التجربتين مقام تمثيل الصورة بكاملها .  قام رونالد فیشر في الأربعينات باختبار أسس « تمثيل » بیانات منديل ،  واكتشف أنها مبالغ بها لتكون واقعية ،  إذ لم تظهر درجة العشوائية التي قد تحصل ) .  وبالرغم من تطور العلوم من خلال التفكير الدقيق والملاحظة والتجارب ،  إلا أنه لم تتضح أبدأ كيفية إجراء تلك التجارب ،  كما لم يتم عادة عرض نتائجها على القارئ .  لقد اتضحت حقيقة هذا الأمر خصوصا في الأبحاث الزراعية التي أجريت في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين .  كان فيشر يعمل في مركز روثهامستد للأبحاث الزراعية Rothamsted Agricultural Experimental Station خلال السنوات الأولى من القرن العشرين ،  وكان المركز يجري تجاربه على أنواع من المخصبات ،  ( تدعى « المخصبات غير الطبيعية » قبل تسعين سنة من انضمامه إليه .  كان العمال في إحدى تجاربه ينشرون خليط من الفوسفات وأملاح النيتروجين على الحقل كله ،  ثم يزرعون الحبوب ويقيسون فترة الحصاد ،  مع كمية الأمطار التي تهطل في الصيف .  وهناك معادلات تفصيلية تستخدم التعديل » نتاج سنة ما أو حقل ما ،  لمقارنتها مع نتاج حقل آخر ،  أو نتاج الحقل نفسه في سنة أخرى .  يدعی ذلك مؤشرات التخصيب » وكل مركز أبحاث زراعي له مؤشرات تخصيب خاصة به ،  والتي يعتقد أنها أكثر دقة من غيرها .  كتلة من كانت حصيلة هذه السنوات التسعين من التجارب الفوضى ،  واکتشافات واسعة لبيانات لم تنشر ولا فائدة منها .  تبين أن بعض سنابل القمح تستجيب أكثر من غيرها لنوع معين من المخصبات ،  ولكن فقط حينما يهطل المطر بغزارة .  كما بينت بعض التجارب الأخرى أن استعمال هایدروکسید البوتاس في سنة ،  وسلفات الصودا في سنة لاحقة زاد في إنتاج أنواع متنوعة من البطاطس دون غيرها .  فكل ما نستطيع جزمه عن تلك المخصبات غير الطبيعية ،  نظر فيشر نظرة عالم رياضي متمرس إلى مؤشرات التخصيب التي لجأ إليها خبراء الزراعة في روثامستد ،  لتصحيح نتائج التجارب آخذين بالاعتبار الفروقات الناتجة عن التقلبات الجوية عبر السنين .  قام بدراسة المؤشرات المنافسة المستخدمة في مراكز الأبحاث الزراعية الأخرى ،  فوجد أن معادلاتها متماثلة إذا أعيدت لعناصرها الجبرية الأولية .  أي أن كل مؤشرين يتنافس بهما أصحابهما يقودان بالواقع لنتائج التصحيح نفسها تماما .  فقام سنة 1921 بنشر مقالة بمجلة التطور الزراعي الرائدة ،  سجلات الأحياء التطبيقية Annals of Applied Biology ،  أوضح فيها أنه لا فرق في استعمال أي نوع من المؤشرات .  كما أوضحت المقالة عدم جميع هذه التعديلات التصحيح اختلاف التخصيب في حقول مختلفة .  أنهت هذه المقالة المتميزة أكثر من عشرين سنة المشادات العلمية .  ملاءمة من قام فيشر بفحص البيانات وقت الحصاد ،  وعند هطول الأمطار لتسعين سنة ماضية ،  وأوضح أن أثر الاختلاف الجوي من سنة إلى سنة يفوق أثر المخصبات المختلفة .  استعمل فيشر لاحقا مصطلح امتداخلة » في نظريته للتصميم التجريبي ،  لوصف الاختلاف من سنة إلى سنة في الجو ،  والاختلاف من سنة إلى سنة في المخصبات غير الطبيعية ،  أي أنه لا مجال لفصلهما عن بعضهما باستخدام بيانات التجارب .  وأكثر من عشرين سنة من المشادات العلمية عديمة ومضيعة للجهد 6 الفائدة .  حدد هذا نمط تفكير فيشر عن التجارب وتصميمها ،  فاستنتج حاجة العلماء للبدء بنموذج رياضي لنتائج التجربة الممكنة .  يتكون النموذج الرياضي هذا من مجموعة معادلات تمثل بعض رموزها أرقاما يتم جمعها كبيانات التجارب ،  بينما تمثل رموز أخرى نتائج التجربة العامة .  يبدأ العالم ببیانات التجربة ،  ثم يحسب النتائج المناسبة للمسألة العلمية المطروحة .  فلنأخذ مثلا تجربة أحد الأساتذة مع تلميذ معين .  يهتم الأستاذ بإيجاد أسلوب لقياس مدى تحصيل تلميذه العلمي ،  فيمتحنه بمجموعة « تجارب » ،  ويقيم كل امتحان بمقياس من 0 الى 100.  لا تمثل نتيجة كل امتحان على حدة حقيقة تحصيل التلميذ العلمي ،  فهناك احتمال أنه لم يدرس بعض المواضيع التي اختبر بها ،  بينما يكون على دراية بالمواضيع الأخرى .  وهناك احتمال إصابته بصداع يوم الامتحان ،  أو أنه قد احتد نقاشه والديه صباح يوم الامتحان .  أسباب عدة تجعل الامتحان الواحد غير كاف لتقييم معلومات التلميذ ،  لذا يقوم الأستاذ بإجراء عدة امتحانات له ،  ويكون متوسط درجاته تقديرة أمثل لمدى تحصيله العلمي .  تكون البيانات هي درجات التلميذ لكل امتحان .  ما الأسلوب الذي يتبعه الأستاذ في تلك الامتحانات ؟ هل تكون مجموعة امتحانات لتغطية ما تعلمه التلميذ في اليومين السابقين ؟ أم هل يجب أن تشمل كل المادة التي درسها لحين الامتحان ؟ هل تجرى هذه الامتحانات أسبوعية أم يومية أم في نهاية كل وحدة دراسية ؟ تؤثر كل هذه الأسئلة في تصميم التجربة .  عندما يريد معرفة أثر نوع معين من المخصبات غير الطبيعية على نمو القمح - تجربة للحصول على البيانات اللازمة لتقدير مدى أثرها .  أوضح فيشر أن الخطوة الأولى في تصميم التجربة هي تهيئة مجموعة من المعادلات الرياضية ،  لوصف العلاقة بين البيانات التي يتم جمعها والنتائج المتوقعة .  كما أنه يجب على كل تجربة لتكون نافعة ،  أن تسمح بتقدير تلك النتائج .  ويجب أن تكون التجربة محددة فتسمح للعلماء تمييز الاختلاف في النتائج نسبة لتقلب الجو ،  أو الاختلاف المخصبات المستعملة .  ومن الضروري مقارنة نتائج تجربة ما بنتائج مجموعة تسمى « مجموعة الضبط » ،  يزودنا فيشر في كتابه تصميم التجارب ،  بأمثلة جيدة التصاميم تجارب ،  واشتق منها قوانین عامة لتصميم التجارب .  ولكنه استعمل أساليب رياضية معقدة إلى حد لم يستطع معظم العلماء أن يصمموا تجاربهم الخاصة ،  إلا إذا اتبعوا نموذج أحد تصمیمات کتاب فیشر .  أيقن خبراء الزراعة القيمة العظيمة لجهود فيشر في تصميم التجارب ،  فسيطرت الأساليب الفيشرية على الكليات الزراعية في معظم أنحاء العالم الناطق باللغة الإنجليزية .  وبمحاكاة الجهود الأولى لفيشر تطورت كتابات علمية لشرح تصاميم التجارب المختلفة .  استخدمت هذه التصاميم المجالات غير زراعية ،  كالطب والكيمياء ورقابة النوعية الصناعية ،  ويتكون معظمها من معادلات رياضية معقدة .  فلنوافق حاليا الرأي أنه لا يمكن لعالم وببساطة أن يجري تجربة ما » ،  لأن الأمر يتطلب تفكيرة عميقة ودقيقة ،  وغالبا ما يلزمه جرعة قوية من الرياضيات الصعبة .  فما جرى لذواقة الشاي ؟ لم يصف فيشر نتائج التجربة التي أجريت في عصر ذلك اليوم الصيفي المشمس في كامبردج ،  لكن البروفيسور سميث أخبرني أنها استطاعت تمییز كل الفناجين بدقة.