Ciencia y método científico

La ciencia es un conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, y de los que se deducen principios y leyes generales. En su sentido más amplio se emplea para referirse al conocimiento en cualquier campo, pero que suele aplicarse sobre todo a la organización del proceso experimental verificable (Mario Bunge).

Una dura advertencia surgió de un importante foro científico anual (al que asistieron unos 8000 científicos de 50 países) celebrado en Vancouver (Canadá): el mundo debe volver a aceptar la ciencia o podría ser demasiado tarde para salvar al planeta Tierra. La ciencia está "asediada", señalaron los altos académicos reunidos en el foro anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) en Vancouver, al tiempo que instaron a los científicos a comunicar mejor su trabajo al público.

Las soluciones científicas son necesarias para resolver las crisis globales que padecemos -desde la escasez de alimentos y agua hasta la destrucción del medio ambiente- "pero el público ya no entiende la ciencia", dijo el experto en cambio climático y científico de la NASA James Hansen. "Tenemos que planificar el futuro, teniendo en cuenta el riesgo del cambio climático con 9000 a 10000 millones de personas", dijo Hans Rosling, un experto sueco en salud pública famoso por su lucha contra la ignorancia científica con pegadizos videos de YouTube. Dijo que es ingenuo pensar que la humanidad puede retroceder históricamente, mientras señalaba gráficos mostrando cómo las poblaciones humanas cambiaron con la tecnología y cómo sin la ciencia la mayoría de los niños morirían. "Me enojo cuando oigo a la gente decir: 'En la selva la gente vive en equilibrio ecológico'.No lo hacen. Mueren en equilibrio ecológico", aseveró.

Por otra parte la ciencia goza de tan buena fama que otros campos de conocimiento intentan hacerse pasar por ciencia. Y no es en referencia tan sólo a las pseudociencias, que aparecen por todas partes en busca de reconocimiento y de las que hay mucho que hablar, sino a las supuestas "ciencias" de todo tipo que proliferan últimamente. En esta Universidad, hay varios grados que se denominan ciencias pero que no tienen nada que ver con lo que se enseña en una Facultad de Ciencias. Como por ejemplo: Ciencias Económicas, Ciencias Políticas, Ciencias del Trabajo, Ciencias de la Educación, e incluso Ciencias de la Actividad Física y el Deporte.

Teorías científicas

Es habitual que los humanos intentemos encontrar explicaciones sobre lo que, percibimos a través de nuestros sentidos, y una vez encontradas verificamos que suelen ser complejas y variadas. Así trabaja nuestra mente, usa la inteligencia para comprender mejor nuestras experiencias.

Con frecuencia es suficiente designar con un nombre a una situación acaecida en nuestra vida ordinaria. Por ejemplo, un agricultor escucha un ruido procedente del cielo y dice "es un trueno". Pero no siempre el nombre proporciona suficiente información sobre el tema, aunque si es tranquilizador el hecho de ser capaces de asignar un nombre, esto significa que ha existido una experiencia similar previamente y que podemos reconocerla. Nos indica que otras personas también han percibido el mismo tipo de hechos.

A partir de una experiencia muchas veces se puede deducir lo que sucederá a continuación, el agricultor dirá "lloverá pronto". Hemos sido capaces de organizar nuestras percepciones de forma que podemos reconocerlas como modelos comunes y hemos aprendido a utilizar una información que nos ayuda a comprender aquello con los que nos encontramos en la vida cotidiana. El agricultor puede decir "dios se ha enfadado y manda estos rayos contra nosotros, pronto se compadecerá y enviará lluvia". En otras ocasiones el mismo dios enviará sol, o viento, o nieve. Es normal que ante la falta de conocimientos sobre los sucesos de la naturaleza la gente los atribuya a los dioses, que no tienen existencia real, sino que son creaciones de los cerebros de algunas personas. Las teorías científicas van acabando paulatinamente con las creencias que atribuyen a entes sobrenaturales los hechos de la naturaleza que en algún momento hitórico no se podían explicar.

Las teorías se desarrollan como respuestas a preguntas del tipo ¿por qué? o ¿cómo?, se observa alguna secuencia de hechos, alguna regularidad en torno a dos o más variables y alguien se pregunta por qué esto es así. Una teoría intenta explicar los hechos y consiste en:

- Un conjunto de definiciones que claramente describen las variables que se van a utilizar
- Un conjunto de supuestos que trazan las condiciones bajo las cuales se va a aplicar la teoría
- Una o más hipótesis sobre el comportamiento de estas variables
- Predicciones que se deducen de los supuestos de la teoría, y que es posible contrastar con datos reales obtenidos de observaciones o experimentos.
- Una de las principales consecuencias de las teorías es que sirven para predecir hechos que todavía no han sucedido. De esta forma se puede comprobar si una teoría es correcta o no, haciendo experimentos cuyos resultados pueden no sólo demostrar que la teoría es falsa, sino también indicar dónde se equivoca, y de esta forma se pueden proponer teorías corregidas o nuevas.

Criterios de aceptación de una teoría

La pregunta que lógicamente surge a continuación es ¿cuáles son los criterios necesarios para convencer a alguien que una explicación dada es correcta? Por supuesto, la respuesta depende del tipo de persona, para alguien que se inclina por aceptar una explicación teísta puede ser suficiente con verificar que la explicación coincide con la de los libros religiosos como por ejemplo La Biblia, otras personas aceptan una nueva idea si está avalada por alguien al que se le considera instruido e inteligente. Ambos argumentos seguro que no convencen a un auditorio científico.

Puede haber más de una explicación científica sobre una cuestión. A veces una explicación puede incluir a otra, por ejemplo la teoría cinética de los gases engloba la ley de Gay-Lussac. Un examen de casos en los que las nuevas teorías sobre la naturaleza han sido aceptadas puede ser de mucha ayuda.

Consideremos que en un período de la historia se ha aceptado una teoría sobre la naturaleza que proporciona una explicación de los sucesos y que es válida en muchos casos, llamémosla primera teoría aceptada. Supongamos que esta teoría tenga algunos defectos que son reconocidos al menos por algunos científicos, en estas condiciones debe proponerse una nueva teoría, en cierto modo para subsanar estos defectos. Seguidamente se comentan factores de gran ayuda con vistas a convencer a la comunidad científica para que acepte una nueva teoría:

Reductibilidad

La nueva teoría debe ser por lo menos tan buena como la que pretende reemplazar. El procedimiento para demostrar este criterio consiste en verificar que en las situaciones pertinentes la nueva teoría se reduce a la antigua. Cuando se ha acumulado un gran cuerpo de información en un campo, cualquier modificación debe tener en cuenta todos los logros de las teorías existentes, esto significa que toda persona que desee aportar algo en este campo, debe conocerlo muy bien, una teoría expuesta por un individuo inexperto es muy difícil que llegue a ser considerada.

Este criterio puede resumirse de la siguiente forma: una teoría nueva debe conducir a los mismos resultados obtenidos con las teorías aceptadas previamente en todos los casos que se ha probado que son útiles.

Innovación

La nueva teoría debe ser mejor que la antigua, no es suficiente dar los mismos resultados que la anterior. Se dice que ambas teorías son equivalentes cuando en todos los casos las predicciones de la nueva teoría son las mismas que las de la antigua y la elección entre una u otra es cuestión de gustos. Si verdaderamente la nueva teoría aspira a reemplazar a la anterior, debe añadir algo nuevo.

Por ejemplo, la teoría cinética de los gases no sólo reproduce todos los logros de Gay-Lussac y Arquímedes, sino que ayuda a explicar fenómenos sobre los que las antiguas teorías no aportaban nada. Con ayuda de la teoría cinética podemos calcular, por ejemplo la velocidad del sonido y la resistencia que el aire ofrece a los proyectiles que lo atraviesan.

Testabilidad

Debe ser posible comprobar que una teoría es correcta. Normalmente el argumento clave a favor de una teoría es que realice una predicción real del resultado de un experimento que no haya sido todavía efectuado. La teoría de Maxwell de la electricidad y magnetismo propuesta en 1873 predijo que las ondas electromagnéticas podrían ser enviadas a través del espacio a velocidades próximas a las de la luz, estas ondas fueron descubiertas por Heinrich Hertz en 1887. La comprobación final llegó el 12 de diciembre de 1901 por parte, entre otros, del italiano Guillermo Marconi, que patentó su descubrimiento en 1900. Recientemente se ha medido el campo magnético de la luz por parte de los físicos Harald Giessen y Ralf Vogelgesang, hasta ahora en las longitudes de onda ópticas los experimentos habían logrado medir solamente la componente eléctrica del campo ya que la componente magnética es muchísimo más débil, con estas aportaciones se ha completado la verificación de la teoría de Maxwell.

Existen teorías tan indefinidas o complicadas que se resisten a una comprobación experimental. El Oráculo de Delfos en la antigua Grecia, proclamaba que era capaz de predecir el futuro, pero sus aseveraciones eran siempre tan indefinidas que si la predicción no resultaba cierta podía argumentarse que había sido mal interpretada (caso típico con los horóscopos). Una teoría que siempre puede reajustarse de forma que explique cualquier resultado experimental no puede ser satisfactoria.

Elegancia

Una teoría sobre la naturaleza debe ser bella. Este es otro elemento (llamémosle elegancia o belleza) que ayuda a que una nueva teoría tenga mejor acogida. Los científicos creen que las formas de las leyes de la naturaleza son simples, las teorías físicas más importantes del pasado son muy simples, como F=ma, E=mc².

Una nueva teoría debe inclinarse por un enunciado universal de sus principios que sea breve y de gran contenido.

Otras consideraciones

Finalmente hay criterios que no deben tenerse en cuenta. Por ejemplo no es necesario que una teoría científica esté de acuerdo con las ideas de V. I. Lenin, por poner un ejemplo, sin negar en ningún momento la gran importancia de dicha persona (muy representativo fue el caso Lysenko). O tampoco es necesario que esté conforme con respecto a lo que nos dice la Biblia sobre la creación, aunque mucha gente lo crea, sin darse cuenta que dicho "libro sagrado" es una novela.

"La peor clase de teoría, no es una teoría que cometa errores, puesto que de los errores podemos aprender, sino que la peor clase de teoría es una teoría que ni siquiera intenta cometer errores, una teoría preparada para cualquier cosa. Si todo es igual de posible, no hay nada que suscite algún interés especial"

~Frank Wilczek~

 

Si se tiene alguna duda sobre la validez científica de cualquier área del saber, rama o pseudociencia que pretenda acceder al manto de respetabilidad que otorga la ciencia, se han de efectuar las preguntas del método científico:

¿Hay observaciones fiables?

¿Se realizan experimentos en condiciones controladas y reproducibles?

¿Hay alguna teoría, hipótesis o conjetura que permita explicar los fenómenos observados y experimentados?

¿Se comunican dichas teorías y experimentos de forma abierta y fiable?

¿Se ha verificado de forma rigurosa e independiente?