La ciencia: estudio riguroso de fenómenos físicos y su método común

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Podemos definir la ciencia como la actividad que consiste en el estudio riguroso de un objeto, campo o dominio determinado mediante la aplicación de un método y unos protocolos de investigación. Lo carácterístico del conocimiento científico es precisamente la utilización de un método común. Las carácterísticas que todas las ciencias deben compartir se podrían resumir en lo siguiente:

1. Se ocupan de fenómenos que tienen lugar en el mundo físico

2. Parten de unos postulados comunes:

a. Determinismo. Se parte del supuesto de que el mundo –en particular, el objeto de estudio de cada disciplina– está sujeto a un orden y que los fenómenos naturales se encuentran relacionados entre sí de forma determinada y estable.

b. Relaciones limitadas. No todo está relacionado con todo. Se da por hecho que existe un número limitado de factores –variables – relevantes que permiten la aplicación del método científico.

3. Poseen unos objetivos generales a. Objetivo descriptivo. Se trata de un paso previo a la investigación y consiste en observar el fenómeno que se desea estudiar y dar una descripción apropiada del mismo. B. Objetivo explicativo. Lo que se busca es establecer las relaciones funcionales que se dan entre los fenómenos y enunciar leyes. Una ley científica es una proposición que da cuenta de la existencia de una relación funcional entre hechos observacionales.

4. Utilizan el mismo método para alcanzar los objetivos propuestos


El método es, de un modo muy genérico, un procedimiento en el que se establecen de una forma clara y precisa los pasos que se deben seguir para realizar una investigación.

Los pasos del método científico:
1. Delimitación de un objeto o campo de estudio. A partir de un cuerpo de conocimiento que posea una ciencia en un momento determinado, se define un objeto o campo de estudio determinado. El objeto de estudio debe ser definido con precisión y como vemos, deben ser fenómenos que ocurran en el mundo físico.

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Observaciones iniciales A partir del conjunto de datos obtenidos mediante la observación del fenómeno que se quiera estudiar o sobre los datos aportados por otras disciplinas científicas, se intenta construir una hipótesis que intente, aunque sea de una manera un tanto vaga en un principio, ofrecer una explicación del fenómeno que se pretende estudiar. La hipótesis debe ser una afirmación comprobable, basada en la teoría, sobre lo que sucederá en una situación descrita. Lo que la hipótesis nos ofrece es una predicción de lo que sucederá o dejará de suceder si se confirma mediante una comprobación empírica. Posteriormente el estudio o la experimentación deben proporcionar evidencia que a favor de la predicción. En el caso de que la información obtenida no ayude a mantener la predicción la teoría debe ser reformulada o incluso abandonada. El resultado de un experimento no puede probar que una teoría es verdadera, sólo puede sugerir que es verdadera. Sin embargo, un experimento si puede probar que una teoría es falsa.
3. Comunicando resultados. Los resultados deben ser publicados ante la comunidad científica. La comunidad científica se dota de mecanismos de autorregulación mediante la publicación de informes de calidad. Las publicaciones deben hacerse, para que sean aceptadas por la comunidad científica, en revistas de prestigio o editadas por editoriales o instituciones de prestigio. Las revistas, instituciones y editoriales de prestigio disponen de equipos de investigadores que revisan los artículos antes de ser publicados. El objetivo es evitar, en la medida de lo posible el fraude. 



4. Validando la teoría mediante más comprobaciones Una vez que los artículos se han publicado, grupos de investigadores vuelven a replicar los experimentos y pruebas que se describen en los artículos. Requiere:
a) Repetir exactamente los mismos experimentos
b) Usando la teoría para hacer nuevas predicciones y volver a comprobar con nuevos experimentos. El proceso de validación de una teoría necesita del uso de protocolos que incluyen:

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La observación o recogida de datos

En este proceso es necesario resolver problemas de definición, medición y registro. -
El establecimiento de evidencia empírica, lo cual implica resolver problemas de control. Para solucionar estos problemas es fundamental poder dar una definición operacional del fenómeno que se quiere estudiar. Una definición operacional es aquella que nos indica qué hacer para que cualquier investigador pueda observar el fenómeno definido. El uso de las definiciones operacionales supone el uso de aparatos y técnicas, lo que permite: 1. Ampliar el campo de observación más allá de lo que permiten nuestros sentidos. 2. Mejorar la precisión de las observaciones que deben efectuarse. 3. Permitir la repetición de las observaciones
5. La teoría es rechazada o aceptada. La aplicación de los protocolos y el desarrollo normal de la actividad científica deben mostrar si una teoría es correcta y es aceptada por la comunidad científica, o en caso contrario, si es incorrecta, la teoría deberá ser modificada o rechazada por la comunidad científica. Los experimentos, predicciones, y validación de hipótesis proporcionan buenas evidencias de la corrección de una teoría y ayudan a su consolidación entre la comunidad científica, pero una teoría nunca puede quedar totalmente confirmada. Nuevos avances en la ciencia o el desarrollo de nuevas tecnologías, nuevos descubrimientos o la aparición de teorías alternativas, pueden cuestionar la teoría que deberá ser revisada de nuevo. El proceso científico nos garantiza la corrección de una teoría o su validación y aceptación por la comunidad científica, pero se trata de una validación siempre provisional.  



6. La evidencia científica La actividad científica necesita buenas evidencias para respaldar las teorías. Una buena parte de las evidencias se consiguen en la práctica de los laboratorios mediante el diseño de experimentos en situaciones controladas. Sin embargo, no siempre es posible investigar en laboratorios para obtener evidencias que puedan servir para apoyar una teoría o una hipótesis, así que buenas evidencias significa en la práctica pruebas fiables y poco más. Para que las pruebas sean fiables deben ser consistentemente reproducidas en experimentos independientes. Replicar experimentos a partir de los datos que se proporcionan en la publicación de artículos es parte del trabajo normal de la actividad científica Los resultados de los experimentos deben poder ser lo más exactos y precisos posibles, de ahí que sea un requisito casi indispensable poder cuantificar y definir bien las variables que intervienen en los experimentos Para la obtención de pruebas fiables se necesita:

A] Control de variables. El proceso de determinar cuáles son las variables dependiente e independiente y la capacidad para aislar variables que puedan alterar los resultados de aquello que se quiere medir, es el proceso de control de variables. Una investigación sobre cómo la intensidad de la luz afecta a la tasa de fotosíntesis en las plantas: la variable independiente es la intensidad de luz (ya que es el que los cambios) La variable dependiente es la tasa de fotosíntesis (la cosa a medir) Las variables de control son el tipo de plantas que usted usa, la temperatura, la concentración de dióxido de carbono, etc. (ya que todo podría afectar el resultado si no se mantienen las mismas en todo) De este modo podemos establecer relaciones entre distintas variables. Cuando se habla de relaciones, nos referimos a las relaciones de tipo funcional que se conocen como «relaciones causales». Se dice que existe una relación funcional entre dos variables cuando al tener lugar un cambio en una de ellas, se produce un cambio en la otra. 


B] Uso de experimentos y grupos control. Aunque el control de variables se realice correctamente, es necesario descartar que otros factores no alteran las variables que se quieren medir. Para evitar esta situación se dividen a los sujetos de estudio en dos grupos, el grupo experimental y el grupo control. Los dos grupos deben ser tratados igualmente, ejerciendo el mismo control de las variables, y aplicando los mismos procedimientos de control y medición, con la diferencia de que al grupo control no se le aplica el factor que se quiere que se quiere investigar. Este procedimiento se aplica especialmente en el campo de la investigación médica, donde se quiere establecer el nivel de eficacia de un cierto medicamento. Una vez que se han establecido los grupos control y experimental, se miden los resultados obtenidos. Si la proporción de resultados deseados es mayor en el grupo experimental, se concluye que el medicamento administrado tiene un cierto nivel o grado de eficacia. Si la proporción es igual, el factor de estudio es ineficiente. Y si el nivel de resultados es menor, se concluye que es contraproducente.

C] Uso de muestras grandes

D] Recolección de datos cuidadosamente

E] Repetir las mediciones


Hipótesis, leyes y teorías


La actividad básica de la ciencia tiene como objetivo descubrir regularidades entre los fenómenos que se estudian y que puedan aportar una explicación de esos mismos fenómenos. Para ello, la ciencia elabora:

A] Hipótesis:


una afirmación sobre la existencia de unas regularidades o sobre un tipo de relaciones causales entre fenómenos. La estructura formal de una hipótesis es: si se dan ciertas condiciones, entonces se darán unas consecuencias. Como podemos ver su estructura se corresponde con el esquema formal de un condicional. La ciencia es muy estricta a la hora de formular hipótesis. No vale cualquier afirmación para construir una hipótesis, y se deben distinguir las hipótesis científicas de meras afirmaciones carentes de fundamento, y para ello se requiere:

✓ Consistencia

Que la hipótesis no contenga contradicciones internas ✓ Coherencia.
La hipótesis debe ser coherente con el conjunto de la ciencia, esto es con las leyes y teorías aceptadas por la comunidad científica. Tan sólo en el caso de que nos encontremos ante una hipótesis realmente revolucionaria que pueda cambiar aspectos sustanciales del edificio de la ciencia, y que por lo tanto serán difícilmente contrastables, se deberán aceptar. Las hipótesis de este tipo normalmente son fácilmente falsadas y rechazadas, pero en ocasiones aguantan el proceso de contrastación y se va adquiriendo un cuerpo de evidencias que la soportan. En este caso, podemos encontrarnos ante una “revolución científica”.
✓ Contrastabilidad (potencial) La hipótesis debe estar fundamentada en datos que sean accesibles y contrastables. 


El proceso de contrastación de una hipótesis requiere:

A) Predicción

De una manera muy genérica, se puede decir que es una afirmación sobre un acontecimiento que aún no se ha producido y que no se sabe si se producirá. Toda hipótesis permite hacer predicciones sobre ciertas propiedades de un objeto o fenómeno o de las relaciones que se puedan dar entre fenómenos o procesos estudiados.

B) Condiciones iniciales

Dentro del contexto de investigación, las condiciones iniciales hacen referencia a la situación en la que se hace una predicción, y deben incluir el estado actual previo a la realización de una predicción. Normalmente, en las condiciones iniciales se describen los protocolos que se usan para la realización de un experimento o la medida de las variables sobre las que se quiere trabajar.

C) Supuestos auxiliares

Descripción de circunstancias propias de la investigación que se dan por supuestas. Por ejemplo, que ciertos datos han sido comprobados previamente. En algunas circunstancias los supuestos auxiliares se convierten en hipótesis auxiliares que deben ser mencionadas en la descripción del proceso de investigación. Si estas hipótesis auxiliares no están descritas pueden dar lugar a predicciones erróneas o a alterar todo el proceso de contrastación de una hipótesis.

Las hipótesis ad hoc se consideran hipótesis que provisionalmente se admiten en el proceso de investigación sin que esté suficientemente confirmadas. Se trataría de una especie de margen de confianza que se le ofrece a una teoría durante un tiempo más o menos delimitado porque han aparecido predicciones que entrarían en contradicción con lo que la teoría sostiene. Entonces, provisionalmente se admiten estas hipótesis con el objeto de “salvar” la teoría. Una teoría científica no puede mantener durante mucho tiempo hipótesis ad hoc como un mecanismo de defensa.


B] Ley científica:


cuando una hipótesis es suficientemente general e importante y ha superado sus intentos de refutación o ha sido suficientemente validada, se considera una ley científica (Ley de gravitación universal, Segunda ley de Kepler, ) Se pueden distinguir dos tipos de leyes Deterministas. La expresión formal de una ley tiene la forma de un condicional precedido de un cuantificador universal y de un bicondicional. El cuantificador nos indica que la ley se cumple para todos los objetos de un dominio dado. El bicondicional nos dice que si se ha dado Px, entonces necesariamente se producirá Qx y viceversa, sin que pueda darse ninguna excepción. Esta necesidad no puede ser absoluta (probabilidad =1) porque siempre cabe la posibilidad de que nuevas observaciones hagan falso al bicondicional Estadísticas. Son aquellas que afirman la probabilidad de que ocurra un fenómeno dadas unas circunstancias previas. Las leyes que se usan en campos de investigación como la psicología o la medicina son de tipo estadístico La forma lógica de este tipo de leyes es la de un cuantificador existencial y un condicional. El particularizador indica que sólo un subconjunto de los objetos que se estudian, aquellos que tienen la propiedad P son los que se ven afectados por la ley en un cierto grado de probabilidad

C] Teoría científica:


Cuando las leyes científicas se organizan y se sistematizan se construye una teoría científica. Una teoría científica busca: ✓ Sistematizar conocimientos de manera que no queden aspectos inconexos ✓ Explicar los hechos que se describen ✓ Incrementar el conocimiento a partir de nuevos enunciados científicos que pueden llegar a conectar unas ciencias con otras. ✓ Aumentar la precisión de los conceptos propios de ciencia y de los procedimientos de investigación ✓ Orientar la investigación en la búsqueda de nuevos fenómenos que deben ser explicados

D] Modelo: modelo científico:


Se trata de una representación abstracta, que puede ser gráfica, de fenómenos, sistemas o procesos con el objeto de analizar, describir, explicar, simular - en general, explorar, controlar y predecir- esos fenómenos o procesos. Un modelo permite determinar un resultado final a partir de unos datos de entrada. Se considera que la creación de un modelo es una parte esencial de toda actividad científica. 


EL VERIFICACIONISMO Y EL CRITERIO EMPIRISTA DEL SIGNIFICADO

Para el Empirismo clásico, y también para el positivismo lógico del Círculo de Viena, las ciencias naturales parten de la observación de fenómenos y de la formulación de los enunciados observacionales correspondientes. Para comprender el proceso de investigación en las ciencias naturales es necesario tener muy claro tres nociones básicas: a) Carácterística observable. Una propiedad o una relación de objetos físicos es una carácterística observable si, en las circunstancias adecuadas, su presencia u ocurrencia en un caso dado puede determinarse mediante observación b) Predicados observacionales. Son los términos que designan carácterísticas observables. C) Oración observacional. Cualquier oración que, correcta o incorrectamente afirme de uno o más objetos específicamente nombrados que tienen o carecen de determinadas carácterísticas observables.

De lo que se trataría es de explicar el contenido y la validez de los enunciados empíricos generales mediante su reducción a enunciados elementales u oraciones observacionales. El intento de reducir las ciencias naturales a este tipo de enunciados fue un proyecto que desarrolló El Círculo de Viena tomando como principio básico la división que Russell en los Principia Methematica, y Wittgenstein en el Tractatus, habían hecho de los enunciados. Los enunciados se dividían en dos tipos, en enunciados simples y enunciados compuestos, o “proposiciones atómicas” y “proposiciones moleculares”. Una proposición atómica se define negativamente como una proposición singular que a su vez no contiene una proposición como elemento suyo ni tampoco tiene elementos cuantificacionales. Una proposición molecular será una proposición singular compuesta de dos o más proposiciones atómicas. Será Wittgesntein quien aportó la idea de que la verdad de las proposiciones moleculares depende únicamente de la verdad de las proposiciones simples que la componen. El criterio de verdad para las proposiciones atómicas se formula en base a un criterio de verdad como correspondencia. Una oración atómica es verdadera cuando se corresponde con un estado de cosas en el mundo. 


La concepción que se tiene de la ciencia a partir de estos principios adoptados es que todos los enunciados empíricos que componen el edifico de la ciencia debe poder ser reducidos a enunciados sobre “lo vivencialmente dado”. Aquellos enunciados que se resiste a la reducción se consideran carentes de sentido. De esta forma tenemos un criterio para demarcar los enunciados propios de la ciencia, de aquellos que forman las pseudociencias, ese tipo de enunciados que tienen la apariencia de una proposición con sentido pero que al carecer de una correspondencia clara con el mundo real y físico son pseudoenunciados o pseudoproposiciones. Entre los discursos aparentemente con sentido habría que incluir no sólo a las pseudociencias, sino especialmente a una gran parte de la actividad filosófica, a la que se llamó de forma despectiva “metafísica” o filosofía especulativa, por  estar totalmente alejada o mantener una falsa o deshonesta relación con la ciencia. (Imposturas) La definición clásica que daría Hempel del requisito de verificabilidad sería: “Una oración tiene significado empírico si y sólo si, no es analítica y se deduce lógicamente de una clase finita y lógicamente consistente de oraciones observacionales”. 

El criterio de demarcación


Toda proposición científica debe ser expuesta en términos que permitan su confirmación -verificación- empírica. Se deduce de esta afirmación que aquellas proposiciones que no puedan ser verificadas deben o bien ser apartadas del ámbito de la ciencia, o bien ser reformuladas para que adopten una forma lógica que permita su verificación. 

En los procesos inductivos se parte de la observación de un número determinado y limitado de enunciados observacionales y se pasa a postular un enunciado universal donde se predica una propiedad de un número –potencialmente ilimitado- de objetos, sin que sea necesario que tengamos un enunciado observacional de cada uno de ellos, es decir, sin que hayamos visto todos los cuervos que existen afirmamos mediante un enunciado universal que todos los cuervos son negros. A partir de estos enunciados universales (leyes y teorías) podemos hacer nuevas predicciones del tipo “si ese objeto es un cuervo, entonces será negro” 


Se suelen distinguir dos versiones de verificacionismo. De un lado, el verificacionismo estricto, representado por Wittgenstein y Schlick, según el cual es posible aspirar a una verificación completa de las proposiciones científicas. De otro lado, un verificacionismo de carácter probabilístico, representado por Carnap, Hempel o Reichenbach. En este caso, la verificación de una proposición consiste en mostrar en qué medida son probables.

Problemas del criterio empirista del significado


El criterio empirista del significado se enfrenta a serios problemas:
i) El criterio de verificabiliadad excluye todas las oraciones de forma universal, y en consecuencia, todos los enunciados que expresan las leyes generales, ya que estos no pueden ser verificados completamente ii)
Supongamos que ‘S’ es una oración que satisface completamente el criterio de verificabilidad, mientras que ‘N’ es una oración que no lo satisface, una oración del tipo “la esencia de la nada es el nadear”. Pues bien, la disyunción formada por la oración ‘S o N’ sería una oración verdadera.


EL FALSACIONISMO

El problema a que se enfrenta k. Popper en su obra Lógica de la investigación científica es el problema de la demarcación, es decir, el problema de establecer criterios claros que nos permitan distinguir entre teorías científicas y todo aquello que viene a conformar lo que se conoce como pseudociencia. «Llamo problema de la demarcación al de encontrar un criterio que nos permita distinguir entre las ciencias empíricas, por un lado, y los sistemas «metafísicos», por otro».

Las críticas de Popper al verificacionismo, en cualquiera de sus versiones, se fundamentan en la insuficiencia de que presenta la lógica inductiva. Básicamente la crítica se basa en la idea de que los procesos inductivos en una argumentación necesitan apoyarse en algún principio inductivo que no ha sido probado. La lógica inductivista sobre la que se sustenta el verificacionismo permite pasar de la observación de un número limitado de casos, a la afirmación de un enunciado en el que se afirma algo de un número potencialmente ilimitado de casos. No tenemos ninguna garantía lógica de que tras la observación de un amplio número de casos en los que hemos constatado que los cuervos observados eran negros, el siguiente cuervo que se observe no sea rosa (Chalmers, 1982. P.28)

El nuevo criterio de demarcación propuesto asume que, una vez que tenemos un enunciado universal, bastaría con encontrar un solo caso en el que el enunciado no se cumpliera para, mediante un simple modus tollens, afirmar que el enunciado universal es falso. Si se encontrara, siguiendo con el ejemplo anterior, un cuervo que no fuese negro, entonces el enunciado “todos los cuervos son negros” sería falso.


En definitiva, lo que Popper propone es que dado que no puede verificarse la verdad de una proposición en todos los casos posibles, si podemos intentar mostrar que es falsa. El nuevo criterio de demarcación nos diría que una proposición es científica sólo si puede ser falsada por la experiencia. «..Las teorías no son nunca verificables empíricamente. Si queremos evitar el error positivista de que nuestro criterio de demarcación elimine nuestros sistemas teóricos de la ciencia natural, debemos elegir un criterio que nos permita admitir en el dominio de la ciencia empírica incluso enunciados que no puedan verificarse. Pero ciertamente, sólo admitiré un sistema entre los científicos o empíricos si es susceptible de ser contrastado por la experiencia. Estas consideraciones nos sugieren que el criterio de demarcación que hemos de adoptar no es el de la verificabilidad, sino el de la falsabilidad de los sistemas» (Popper, 1985. P 39-40)

Ejemplos de enunciados falsables serían enunciados como:


i. El índice de aprobados supera el 50% ii. Los exáMenes realizados en días impares ofrecen mejores resultados iii. Dos cuerpos se atraen en una relación que es directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias.

Ejemplos de enunciados no falsables serían:

a) Llueve o no llueve b) Es posible tener suerte en las apuestas deportivas.

En los casos de enunciados no falsables no es posible encontrar un enunciado básico –observacional- que haga falsa la afirmación contenida en esos enunciados. Esta es la situación que encontrarnos en los casos de la astrología y demás pseudociencias.

Una consecuencia que se deduce del nuevo criterio de demarcación es que las teorías científicas importantes son aquellas que tienen un mayor contenido empírico ya que la ciencia progresa como resultado de que se hagan conjeturas audaces y del intento continuado de falsarlas. Las teorías con mayor contenido empírico están más expuestas a la falsación en tanto que están más abiertas a la aparición de un hecho observacional que las false. Desde esta perspectiva, la historia de la ciencia consistirá en una serie de conjeturas más su intento de refutación por parte de la comunidad científica.


Uno de los principales problemas a los que tiene que hacer frente el falsacionismo es que si los científicos hubiesen seguido los criterios de demarcación exigidos por el falsacionismo, se habrían tenido que rechazar muchas teorías a las que se consideran ejemplos de lo que es una teoría científica. En los estadios iniciales de una teoría científica, es relativamente fácil encontrar enunciados observacionales aceptados por la comunidad científica y que resultan incompatibles con la teoría. Pese a esta evidencia inicial contra las teorías, éstas se mantienen y se desarrollan sin que lleguen a ser rechazadas. La teoría gravitacional de Newton podía ser falsada con las observaciones que se tenían de los movimientos de la órbita lunar. Hasta que no pasaron 50 años, no se encontraron evidencias de que esas anomalías observadas no eran incompatibles con la teoría y sin embargo durante todo este tiempo la teoría se mantuvo. 

 LAS TEORÍAS COMO ESTRUCTURAS entender las teorías científicas como estructuras, esto es, como totalidades con algún tipo de estructura o diseño. David Chalmers: tres motivos.

La historia de la ciencia pone de manifiesto que la evolución y el progreso de las teorías científicas muestran una estructura o un programa de investigación .
Frente a la pretendida objetividad de los enunciados observacionales, un nuevo lema aparece en la Filosofía de la ciencia: “La observación depende de la teoría”. Los enunciados y los conceptos que los integran tienen significado y son informativos dentro de una teoría dada. Su capacidad de explicación dependerá de la capacidad de explicación de la teoría en la que estén integrados. Un concepto científico juega un papel que debe estar bien definido dentro de una teoría. Por ejemplo el concepto de ‘masa’ tiene un significado preciso dentro de la física newtoniana, y es dentro de esta teoría donde el concepto funciona. De hecho, los conceptos de una teoría se definen con respecto a otros conceptos que ya aparecen dados dentro de la teoría.

El propio desarrollo de la ciencia exige considerar a las teorías científicas como estructuras. El avance de la ciencia será mucho más eficaz si las teorías están de algún modo estructuradas, de manera que posean indicaciones y protocolos claros sobre cómo debemos trabajar con ellas. 


PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN DE LAKATOS


Un programa de investigación es una estructura en la que se puede distinguir entre lo que constituye el núcleo central o básico del programa de investigación, de lo que conforma el cinturón protector del programa. El cinturón protector constituye el conjunto de hipótesis auxiliares y condiciones iniciales que de alguna manera “blindan” o protegen de la falsación al núcleo central del programa. Además de su estructura, en un programa de investigación también encontramos una especie de guía o de indicaciones de cómo puede desarrollarse el programa. El desarrollo de un programa de investigación requiere la ampliación del núcleo central mediante la adición de hipótesis y supuestos adicionales que permitan la explicación de aquellos fenómenos que eran objeto de estudio, y la predicción de nuevos fenómenos. Un programa de investigación se considera progresista cuando incorpora nuevos fenómenos explicados, o degenerador cuando no consigue descubrir nuevos fenómenos. Núcleo central. Está formado por hipótesis teóricas muy genéricas sobre las que se va a desarrollar el programa. Por ejemplo, en la astronomía de Copérnico su núcleo central serían los supuestos de que la Tierra y los planetas se mueven alrededor de un sol inmóvil, además del supuesto de que la Tierra gira sobre su eje una vez al día. En el caso de la teoría evolucionista de Darwin, podemos describir de una forma muy genérica el núcleo central de su programa a partir de la afirmación de que los seres vivos evolucionan adaptándose al medio, y que el proceso de adaptación requiere amplios periodos de tiempo, presión del medio y lucha por la supervivencia. Según Lakatos, una carácterística esencial de los programas de investigación es que se vuelven infalsables por «una decisión metodológica de sus protagonistas». En el caso de que el núcleo central de un programa de investigación se enfrentara a un conjunto de datos observacionales que atacara algún supuesto central del programa, esto no supondría el rechazo del núcleo del programa, sino una revisión de alguna parte de la estructura teórica que rodea al núcleo. Esta es la función del cinturón protector, tejer una red de supuestos, condiciones iniciales, vocabulario aceptado que permitan adaptar el programa de investigación a los nuevos datos sin renunciar a los supuestos esenciales que constituyen el núcleo.


La historia de la ciencia mostraría que todos los programas de investigación en sus inicios eran muy débiles y están expuestos a una fácil y rápida falsación. Es precisamente el intento de “darles una oportunidad a los programas” lo que hace que el cinturón protector cumpla su papel protector permitiendo que el programa desarrolle todas sus potencialidades. Los programas de investigación se valoran atendiendo a su coherencia, lo que posibilitará su posterior desarrollo, y al descubrimiento de nuevos fenómenos. Un ejemplo de un programa de investigación que cumpliría el primer requisito pero no el segundo sería el psicoanálisis freudiano. El programa de investigación de Freud tenía la suficiente coherencia interna como para que permitiera la construcción de un núcleo central y un cinturón protector; sin embargo, no permitía la ampliación del cinturón protector incorporando la explicación de nuevos fenómenos. La metodología de los programas de investigación exigen distinguir entre el trabajo que se realiza dentro de un programa dado, y el que se realiza comparando programas de investigación rivales. Desde un punto de vista interno a los programas de investigación, su desarrollo requiere la expansión y modificación de su cinturón protector añadiendo nuevas hipótesis. La metodología permite añadir cambios en el cinturón protector mientras no se añadán hipótesis ad hoc. Dado que todas las hipótesis que se añaden deben ser comprobadas independientemente, las hipótesis ad hoc quedan excluidas. Por ejemplo, en el campo de la psicología quedarían excluidas hipótesis que explicaran la conducta de un sujeto afirmando que es su “comportamiento natural”. También quedan excluidas de la práctica habitual dentro de un modelo de investigación cualquier intento de modificar el núcleo central. La explicación de nuevos fenómenos observados no puede hacerse modificando supuestos básicos del núcleo central 


Dado el alto nivel de protección que tienen los programas de investigación, cabría preguntarse cómo un programa puede evolucionar en el sentido progresista. La respuesta de Lakatos es que una buena práctica metodológica conlleva plantear conjeturas ingeniosas e hipótesis arriesgadas. Estas nuevas hipótesis deben hacer predicciones novedosas que deberán ser comprobadas, y estas comprobaciones determinarán si las hipótesis son aceptadas o rechazadas. En el caso de que un programa se estanque y no consiga elaborar nuevas hipótesis se enfrentaría a problemas para ser aceptado por la comunidad científica. En los casos de degeneración de un programa de investigación, programas de investigación rivales empezarán a ejercer una dura competencia. En esta competencia entre programas rivales, aquellos que sean más progresistas tenderán a ser aceptados por la comunidad científica

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