Matematiska bisarrerier av tredje graden

I en av mina senaste bloggposter riktade jag skarp kritik mot Elsevier, som är det största förlaget inom vetenskaplig tidskriftspublicering. Samtidigt motiverade jag min anslutning till den allt populärare bojkotten av samma förlag.

Men tänk om det finns goda motargument mot bojkotten? Kan det t.ex. vara så att vetenskapssamhället är beroende av Elsevier och liknande stora förlag såsom garanter för kvalitet i den vetenskapliga publiceringsprocessen? Kan man tänka sig att Elseviers namn utgör ett slags kvalitetsstämpel, och att det finns anledning att fästa större tillit till Elseviertidskrifter än till tidskrifter som ges ut av mindre förlag eller i någons källare?

Jag ämnar här presentera att stycke anekdotisk evidens för att Elsevier inte fungerar som någon säker garant för att en tidskrift tillämpar ett fungerande peer review-granskningsförfarande. Får jag be läsaren slå upp artikeln A computer application in mathematics av Muthusamy Sivasubramanian och S Kalimuthu¹, i Elseviertidskriften Computers & Mathematics with Applications 2010? Den som avskräcks av Elseviers betalvägg kan alternativt prova den här länken. Artikelns abstract lyder som följer:

In this study, a computer application was used to solve a mathematical problem.

Föredömligt kort, om än inte särskilt informativt som tillägg till uppsatsens titel (eller ens till tidskriftens namn). Även själva artikeln är påfallande kort och icke-informativ. Den består av de tre avsnitten Introduction, Preliminary result och Conclusion, varav ingen av dem upptar ens tio rader. Alltsammans är osammanhängande och så till den grad tramsigt att det knappt ens skulle platsa i manuset till The Big Bang Theory. Förutom i titel och abstract omnämns datorer eller datormetoder i exakt en mening, nämligen "Computer magnification is a Universal computer phenomenon". Denna mening inleder det avslutande stycket, där vi också får reda på vilket problem författarna anser sig ha löst, nämligen frågan om huruvida Euklides parallellaxiom följer av de övriga axiom som ligger till grund för Euklidisk geometri.² Här är stycket i dess helhet:

Computer magnification is a Universal computer phenomenon. This technique is applied in physics, astronomy, biology, medicine, architecture, particle physics, genetics, microbiology and in chemistry. Without magnification, deep studies and research are impossible. For the first time in the history of mathematics, the authors applied magnification technology and obtained a solution for a nearly 4300 year old parallel postulate problem. In brief an impossible proposition was proved as possible. This is a problematic problem. Further studies will give birth to a new branch of mathematical science.³

En tidskrift som publicerar sådant trams kan omöjligt ha ett fungerande peer review-granskaningsförfarande. Till tidskriftens och Elseviers försvar skall dock sägas att artikeln återtagits, med följande meddelande:⁴

This article has been retracted at the request of the Publisher, as the article contains no scientific content and was accepted because of an administrative error. Apologies are offered to readers of the journal that this was not detected during the submission process.

Skall vi acceptera detta som ett olycksfall i arbetet? Jag ser en rad problem med en sådan överseende attityd. För det första borde det räcka med cirka 30 sekunders titt på uppsatsen för att redaktören skall inse att den kan avföras från vidare behandling. För det andra pekar fallet på en förskräckande brist på backupkontroller i det redaktionella och administrativa arbetet. För det tredje är detta inte enda gången som denne Sivasubramanian får sina matematiska bisarrerier accepterade för publicering i en Elseviertidskrift! I Applied Mathematics Letters publicerades 2010 hans alster New parallell theory, med ytterligare knasbollerier om parallellaxiomet.⁵ Denna artikel är aningen längre än A computer application in mathematics, men precis lika knäpp, och är även den numera återtagen. Här är det avslutande stycket:

Gödel’s incompleteness theorems put an upper limit to scientists in knowing the ultimate reality of the nature. The theorems express and explain that mathematics cannot solve everything. The problems will remain and remain for ever. Taking this logical fact into account both possible and impossible dominate mathematics. The one side of the coin states that a particular statement is valid but the other side demands and deduces that the same statement is invalid. This is a peculiar truth. Both science and spirituality came from space. Science is based on equations and experiments whereas spirituality relies on beliefs. The spirituality promises that everything in this universe was created in pairs but in opposites. For example, origin and end, man and women, light and dark, day and night, sorrow and pleasure, loss and gain, God and devil, ugly and beauty, good and bad and so on. Similarly, possible and impossible are consistent in mathematics.

Nu skall sägas att det inte bara är i Elseviertidskrifter som Sivasubramanian och Kalimuthu lyckats publicera sina besynnerliga alster. Den som söker med hjälp av Google Scholar skall raskt finna att de lyckats publicera uppåt ett tiotal artiklar med samma revolutionerande budskap om parallellaxiomet, mest i för mig okända tidskrifter som Indian Journal of Science and Technology.

Ej heller är deras "forskningsintresse" begränsad till matematiken. Se t.ex. deras artikel An easy experiment for dark matter i 2009 års volym av en tidskrift med det totalt skamlösa namnet Nature and Science. Kärnan i detta deras bidrag till experimentell kosmologi lyder som följer:

Choose a convenient dark room whose roof is made up of tiles. Make an artificial hole by slightly rearranging a tile. If this dark room is facing north, the convenient time for doing this experiment is between 8.00 am to 9.00 am or 4.00 pm to 5.00 pm. during sun light. This test mainly depends on climatic conditions. Particularly the sun should be visible and bright to the naked eye. Choose an ideal time and lock the doors and windows of the above mentioned room. While the sun’s light rays moves from top to bottom in the dark room, along the light path countless number of very tiny particles can be easily seen. For this viewing, no sophisticated equipments/apparatus are required. What are the physical phenomena of this result?

[...]

These particles may be dark matter or dust particles. Future studies will decide this.

Man baxnar.

Vad är då Sivasubramanian och Kalimuthu för figurer egentligen? Spontant kan man möjligen associera till namn som Claes Johnson och Alan Sokal - vetenskapligt välmeriterade herrar som båda, om än på helt olika vis, tagit på sig något slags akademiska Gossen Ruda-roller med författandet av ytterst okonventionella publikationer. Dock tror jag att en sådan jämförelse inte håller. Hos Sivasubramanian och Kalimuthu finns inget alls av den finess och sofistikering som man kan finna hos både Johnson och Sokal, och åtminstone jag får intrycket att de till skillnad mot Johnson och Sokal är genuint okunniga om vad vetenskaplig forskning egentligen är. Huruvida de faktiskt tror att deras alster har något substantiellt innehåll vill jag låta vara osagt.

Fotnoter

1) Jag har inte lyckats utröna vad denne Kalimuthus initial S står för.

2) Detta problem löstes, och besvarades med "nej", omkring 1830 av de tre matematikerna János Bolyai, Nikolai Lobachevsky och Carl Friedrich Gauss oberoende av varandra, genom deras konstruktioner av så kallade icke-Euklidiska geometrier. Uppsatsens birstande koherens gör mig lite osäker på exakt vad Sivasubramanian och Kalimuthu anser sig ha åstadkommit, men man får ett visst intryck av att de tycker sig ha besvarat samma fråga med "ja".

3) Författarnas antydan om att Euklides arbete är 4300 år gammalt får väl räknas som en av uppsatsens minst problematiska aspekter.

4) Mer om detta återtagande finns att läsa på den även i allmänhet ytterst läsvärda bloggen Retraction Watch.

5) Även denna artikel kommenteras av Retraction Watch.

Bojkotta Elsevier!

Jag har goda skäl att tro att många (möjligen rentav en majoritet) av läsarna av denna blogg är forskare i matematik eller i något annat universitetsämne. Till er vill jag rikta uppmaningen att gör detsamma som jag själv nyss gjort: Anslut er till bojkotten av tidskriftsförlaget Elsevier! Det är lätt som en plätt.

Elsevier ger ut en försvarlig andel av alla vetenskapliga tidskrifter. Merparten av arbetet utförs dock inte av förlaget och dess anställda, utan av oss forskare: vi skriver artiklarna och står för det redaktionella arbetet inklusive den vetenskapliga granskningsprocess som kallas peer review. Detta är på inte vis unikt för Elsevier, men Elsevier har mer än troligtvis något annat förlag pressat upp tidskrifternas priser till orimliga nivåer, med jättelika vinster som följd. För en närmare förklaring rekommenderar jag matematikerna Douglas Arnolds och Henry Cohns färska och informativa text Mathematicians take a stand. Arnold och Cohn riktar sig till matematiker, men ganska lite av vad de säger är specifikt för matematikämnet, varför texten med fördel kan läsas även av forskare i andra ämnen. Låt mig citera de inledande styckena:

Mathematicians care deeply about the mathematical literature. We devote much of our lives to learning from it, expanding it, and guaranteeing its quality. We depend on it for our livelihoods, and our contributions to it will be our intellectual legacy.

It has long been anticipated that technological advances will make the literature more affordable and accessible. Sadly, this potential is not being fully realized. The prices libraries pay for journals have been growing with no end in sight, even as the costs of publication and distribution have gone down, and many libraries are unable to maintain their subscriptions.

The normal market mechanisms we count on to keep prices in check have failed for a variety of reasons. For example, mathematicians have a professional obligation to follow the relevant literature, which leads to inelastic pricing. This situation is particularly perverse because we provide the content, editorial services, and peer review free of charge, implicitly subsidized by our institutions. The journal publishers then turn to the same institutions and demand prices that seem unjustifiable.

Although the detailed situation is complex, the fundamental cause of this sad state of affairs is not hard to find. While libraries are being forced to cut acquisitions, a small number of commercial publishers have been making breathtaking profits, year after year. The largest of these, Elsevier, made an adjusted operating profit of $1.12 billion in 2010 on $3.14 billion in revenue, for a profit margin of 36%, up from 35% in 2009 and 33% in 2008.

Läs fortsättningen här!

Idén att Elseviers agerande gentemot vetenskapssamhället är oacceptabelt är inte ny. Jag stötte först på den i USA någon gång under andra halvan av 1990-talet. Sedan dess har den befunnit sig i något slags halvdvala, där en del forskare bojkottade Elsevier (och i vissa fall en del andra stora förlag), men i relativ tysthet och utan någon gemensam koordination att tala om.¹ Så ej längre!

Den tändande gnistan blev en bloggpost av Timothy Gowers (Fieldsmedaljör 1998 och en av världens mest respekterade matematiker) den 21 januari i år. Gowers beskrev situationen, och frågande sig hur den har kunnat fortgå i så många år:

It might seem inexplicable that this situation has been allowed to continue. After all, mathematicians (and other scientists) have been complaining about it for a long time. Why can’t we just tell Elsevier that we no longer wish to publish with them?

Well, part of the answer is that we can. [...]

It occurs to me that it might help if there were a website somewhere, where mathematicians who have decided not to contribute in any way to Elsevier journals could sign their names electronically. [...] Is there anyone out there who feels like doing it?

Gowers avslutande vädjan besvarades inom nårga få dagar av (den för mig i övrigt obekante) Tyler Nelson, som sjösatte webbsidan http://thecostofknowledge.com/, och inom en vecka hade mer än 2000 forskare skrivit på. Själv anslöt jag mig först nu (bättre sent än aldrig!) som forskare nummer 9463.

Synen på vetenskaplig publicering och på Elsevier bland oss som anslutit oss till bojkotten varierar säkert avsevärt, men 34 av de tidiga namnen (inklusive Gowers och en rad andra förstklassiga matematiker) undertecknade tillsammans en bakgrundsteckning och avsiktsförklaring som gissningsvis flertalet av övriga deltagare instämmer någorlunda i.

Låt mig som avslutning säga några ord om hur jag själv ser på vetenskaplig publicering. Det fanns en tid för inte så hemskt länge sedan då papperstidskrifter spelade en viktig roll för vetenskaplig kommunikation. Som doktorand under tidigt 90-tal ägnade jag minst en timme eller två åt varje nytt nummer av Annals of Probability - ett förfarande som jag tror numera är ytterst ovanligt. Nu för tiden hittar vi gamla och nya vetenskapliga publikationer på nätet, längs vägar som vanligtvis är oberoende av exakt vilken tidskrift de är publicerade i.

Istället för att i första hand vara en distributionskanal för ny forskning är tidskrifternas främsta roll ett slags kvalitetsmärkning av forskningsartiklar (peer review fungerar långt ifrån perfekt, men genom att tidskriftspublicerade artiklar genomgått sådan granskning finns i alla fall något större skäl än annars att anta att det handlar om god forskning). Därmed försvinner det mesta av skälen till att tidskrifterna behöver ges ut i pappersform. Det räcker att de fungerar som ett slags ceritfierade elektroniska preprintarkiv. Ett sådant är avsevärt enklare att administrera än en papperstidskrift. Om vi bortser från det redaktionella arbete som vi forskare ändå gör oavsett om ett förlag är inblandat eller ej, behöver det inte vara särskilt mycket svårare än att sköta en blogg. Naturligtvis kan man vara ambitiösare än så. Som exempel på ett föredöme bland elektroniska gratistidskrifter vill jag gärna framhålla Electronic Journal of Probability.

Fotnot

1) Själv har jag under några år hört till dem som ägnat sig åt en halvhjärtad tyst bojkott. 2003 avböjde jag ett erbjudande om att ingå i redaktionen för en framstående men Elsevierkontrollerad sannolikhetsteoritidskrift. Någon total avhållsamhet från publicering i Elseviertidskrifter har jag inte upprätthållit, men efter 2006 har jag bara "syndat" en enda gång. Man kan fråga sig varför en forskare som inte gillar Elsevier överhuvudtaget skickar något enda manuskript till någon av deras tidskrifter. Svaret är att det inom de flesta forskningsområden - inklusive mitt eget huvudområde sannolikhetsteori - finns en informell hierarki av tidskrifter på olika prestigenivå, och för en ung forskare kan det få avgörande betydelse för karriären att man ur denna synvinkel valt "rätt" tidskrifter att publicera sig i. Jag tycker mig sedan ett antal år ha passerat det stadium där jag för egen del behöver bry mig om sådana överväganden, men när man skriver ihop med yngre medförfattare kommer saken i ett annat läge. Men som sagt, inget mer sådant kompromissande från min sida framöver!