Què és la ciència: mètode, hipòtesis, lleis i teories

Què és la ciència

La ciència és el conjunt de coneixements ordenats sistemàticament sobre l'univers, obtinguts per observació i raonament, que permeten la deducció de principis i lleis generals.

Pressuposicions de la ciència

La ciència, per tal d'avançar en el coneixement, realitza una sèrie de pressuposicions:

• El cosmos està ordenat de manera que les mateixes causes produeixen sempre els mateixos efectes (tèsi ontològica de legalitat).
• El cosmos existeix realment i no és una creació de la nostra ment (tèsi ontològica de realisme).
• La nostra ment és capaç d'entendre el cosmos objectivament, sense error.
• La realitat es pot conèixer mitjançant la raó i, en darrer terme, es pot descriure matemàticament.
• La veritat o falsedat de les descripcions científiques es pot establir i demostrar objectivament per observació, experimentació o càlcul.
• Quan s'usa el mètode científic podem preveure objectivament què succeirà en el futur en un àmbit concret.
• L'explicació ha de ser vàlida universalment, prescindint d'interessos particulars.
• El coneixement de la veritat és bo per a la humanitat.
• A través de la ciència fem el món més humà, alliberat de la superstició.

Ciències formals o deductives

Ciències formals: són aquelles les proposicions de les quals no diuen res sobre fets observables i, per tant, la veritat de les seves conclusions només depèn de l'ús correcte de la deducció. Aquestes ciències aporten coneixements segurs i les seves proposicions no necessiten l'experiència sinó el càlcul. No estudien fets o objectes reals, sinó conceptes, idees i relacions entre idees.

Dogma i axioma

Dogma: la ciència és incompatible amb el dogma. La paraula «dogma» en llatí significa "precepte" i designava una ordre taxativa emanada d'una autoritat indiscutible.

Axioma: un axioma és radicalment diferent d'un dogma; els axiomes segueixen regles lògiques. Per exemple: si A és veritat, no-A ha de ser fals necessàriament, mentre que un dogma es basa en la fe o en el criteri d'autoritat.

Ciències fàtiques o empíriques

Ciències fàtiques: són les que es refereixen a fets que esdevenen en el món, és a dir, que són observables. En les ciències fàtiques o empíriques, el que s'afirma ha d'estar d'acord amb els fets i s'ha de poder provar. A diferència de les ciències formals, les ciències fàtiques no donen coneixements totalment segurs i les seves proposicions han de recórrer a l'experimentació per saber si els resultats de les hipòtesis són o no acceptables.

Elements del llenguatge científic

En el llenguatge científic hi ha quatre elements fonamentals a partir dels quals s'explica la realitat: conceptes, hipòtesis, lleis i teories.

Conceptes científics

Els conceptes científics són els termes propis i especialitzats del vocabulari d'una ciència.

1. Classificatoris: permeten organitzar la realitat en conjunts o grups. Ex: procariotes i eucariotes són conceptes que permeten classificar les cèl·lules segons tinguin o no nucli.
2. Comparatius: permeten ordenar gradualment els objectes d'un conjunt. Ex: duresa és un concepte que permet establir una gradació en el conjunt dels minerals.
3. Mètrics: permeten mesurar numèricament les propietats dels objectes.

Hipòtesis científiques

Les hipòtesis científiques són les respostes provisionals a un problema determinat. A diferència d'una tesi, que és un raonament sobre objectes i fenòmens ja coneguts, una hipòtesi és un raonament sobre causes i efectes desconeguts. Una hipòtesi és una afirmació que cal sotmetre a verificació.

Qualsevol hipòtesi ha de reunir quatre característiques:

1. Ha de fer possible que se'n derivin conseqüències significatives, és a dir, que es compleixi el que la hipòtesi preveia.
2. Ha de ser tan simple de verificar com sigui possible i, al mateix temps, capaç d'explicar el màxim nombre de fets possibles. Això sovint s'anomena «postulat d'elegància».
3. Ha de permetre explicar i predir —i, de vegades, també modificar— comportaments futurs dins el mateix àmbit dels observats.
4. Ha de ser congruent amb els altres coneixements científics ja adquirits. Donat que el món material és bàsicament coherent, una llei científica no pot estar en contradicció amb una altra llei.

Una llei científica

Una llei científica és una hipòtesi verificada, sia per un experiment o per un càlcul.

1. Lleis deterministes: afirmen que inexorablement un determinat tipus d'accions A provoquen un determinat tipus de reaccions R sempre i a tot arreu. És a dir, fan previsions de futur que es compleixen dins d'un sistema donat.
2. Lleis estocàstiques o estadístiques: enuncien el que probablement succeirà amb caràcter general, però no poden preveure necessàriament una situació concreta o un cas concret.
3. Lleis tècniques: són la traducció operativa de les lleis deterministes o estadístiques. Fan possible l'ús pràctic de la ciència.

Però les lleis científiques no són «dogmes»: han de ser repensades a partir de nous coneixements o de nous experiments.

Teories científiques

Quan una sèrie de lleis científiques són congruents entre si, és a dir, quan s'estableix una mena de xarxa consistent de lleis que no tenen contradiccions entre elles, es parla de teories científiques.

El principi de falsació

El concepte de «falsació» s'introdueix com un criteri que ens permet posar a prova la cientificitat d'una teoria. Hi ha hipòtesis que són científiques i altres que no ho són: el que les diferencia és que les hipòtesis científiques poden ser falsades. Quan una teoria es ‘‘faible'', se la sotmet a prova i es verifica si la refutació és possible.

Quan diem que un experiment és correcte?

1. Validesa: Obtindrem resultats negatius si la hipòtesi amb la qual comencem no és vàlida, i resultats positius quan aquesta hipòtesi és vàlida. Un experiment que no permet descartar res, que accepta igualment A i no-A, no és vàlid.
2. Replicabilitat: Cal que diferents observadors puguin arribar als mateixos resultats de forma independent en fer la mateixa experiència.
3. Verificabilitat intersubjectiva: Cal que hi hagi acord entre partidaris i crítics d'un experiment respecte als criteris utilitzats per a la seva verificació. Això és el que s'anomena «consens científic».
4. Simplicitat: també anomenada «llei d'Ockham» o principi d'elegància. Entre dues explicacions d'un experiment sempre resulta preferible la més senzilla.

Mètode inductiu

Consisteix a extreure una conclusió general a partir de la repetició d'experiències concretes que donen repetidament el mateix resultat.

Mètode deductiu

Consisteix a extreure, a partir d'una hipòtesi general (una llei científica) X, una sèrie de conseqüències que demostrin que en el concret es verifica X. D'una premissa general X s'extreu necessàriament una conclusió particular x.

Mètode hipotètic-deductiu

El mètode hipotètic-deductiu considera la relació entre una hipòtesi i les seves conseqüències. Té la forma «si..., aleshores...». Per exemple: si parteixo d'una certa base, arribaré a tals conseqüències. És una combinació dels dos mètodes anteriors.

Ciència i pseudociència

Anomenem pseudociència allò que es presenta com a científic sense ser-ho, sense basar-se en proves objectives, sovint amb l'objectiu de guanyar la confiança de qui ho rep. Exemples: astrologia, grafologia.

Les característiques principals que presenten les pseudociències són:

• No queden clares les condicions de refutació de les seves teories.
• Ignoren el coneixement científic ben establert i el contradiuen.
• Entren en contradicció amb principis universals, com la proporcionalitat entre la intensitat de les causes i els seus efectes.
• Mostren trets coneguts de pensament màgic, com l'associació per semblança o per contacte.