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

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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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

A] Hipótesis:

✓ Consistencia

El proceso de contrastación de una hipótesis requiere:

A) Predicción

B) Condiciones iniciales

C) Supuestos auxiliares

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:

C] Teoría científica:

D] Modelo: modelo científico:

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

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 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:

Ejemplos de enunciados no falsables serían:

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.

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