Tema 6: El Conocimiento científico
5. Los métodos científicos
La diversidad de las ciencias, de los tipos de ciencia, exige la utilización de diferentes métodos científicos, siendo éstos los que nos permiten obte- ner explicaciones generales de algún aspecto de la realidad y, consecuen- temente, elaborar teorías científicas. Encontramos así diversos métodos.
a) La Deducción
Es el método propio de las ciencias formales (lógica y matemáticas) y consiste en obtener conclusiones derivadas necesariamente de una o varias premisas dadas inicialmente. La deducción no nos dice nada acerca de la verdad material de las premisas o de la conclusión, sino que se limita a esta- blecer un vínculo de relación necesaria entre las primeras y la segunda. Ga- rantiza, pues, que la conclusión se sigue necesariamente de las premisas, es decir, garantiza la verdad formal del razonamiento; o sea, que su estructura lógica es correcta, cumple las leyes lógicas o reglas de inferencia del sistema en que se opera.
b) La Inducción.
La inducción es un método que permite obtener un enunciado uni- versal a partir de la observación de casos particulares. Por ejemplo:
“El cuervo x es negro; el cuervo y es negro; el cuervo z es negro… Por tanto, todos los cuervos son negros.”
Estos enunciados empíricos universales obtenidos mediante la induc- ción son generalizaciones a partir de la experiencia.
Esta inducción puede ser completa o incompleta. Se trata de una in- ducción completa cuando se han observado todos los casos particulares (en el ejemplo de los cuervos requeriría haber observado a absolutamente to- dos los cuervos habidos y por haber). En este caso, la generalización sería válida. No obstante, la inducción completa no es posible en la mayoría de los casos. Por eso se habla de inducción incompleta cuando el enunciado universal se obtiene a partir de un número finito de observaciones. La cuestión, como ya observara Aristóteles en su teoría del silogismo, es que de premisas particulares no puede obtenerse ninguna conclusión, de modo que este tipo de inducción no puede garantizar la certeza de sus conclu- siones.
Para justificar lógicamente la inducción, se ha sugerido el principio de uniformidad de la naturaleza; esto es, que “todos los individuos pertene-
cientes a una clase natural se comportan del mismo modo”. El problema es que esta premisa debería ser demostrada (comenzando por definir qué sea eso de “clase natural” para, una vez definida, llevar a cabo una inducción completa que permitiera obtener una conclusión objetivamente válida). Y, pese a todo, debemos admitir que el principio de la inducción opera en nuestra vida normal. La experiencia pasada nos dice, por ejemplo, que quienes han puesto la mano en el fuego se han quemado, y de esta experiencia concluimos que el fuego quema en todos los casos. Sin este tipo de generalizaciones sería muy difícil orientarnos en nuestra práctica diaria; sin embargo, sus consecuencias pueden ser terribles:
Un ejemplo de la cuestión (sobre la inducción), más interesante aun- que bastante truculento, lo constituye la explicación de la historia del pavo inductivista por Bertrand Russell. Este pavo descubrió que, en su primera mañana en la granja avícola, comía a las 9 de la mañana. Sin embargo, sien- do como era un buen inductivista, no sacó conclusiones precipitadas. Espe- ró hasta que recogió una gran cantidad de observaciones del hecho de que comía a las 9 de la mañana e hizo estas observaciones en una gran variedad de circunstancias, en miércoles y en jueves, en días fríos y calurosos, en días lluviosos y en días soleados. Cada día añadía un nuevo enunciado observa- cional a su lista. Por último, su conciencia inductivista se sintió satisfecha y efectuó una inferencia inductiva para concluir: «Siempre como a las 9 de la mañana». Pero, ¡ay! se demostró de manera indudable que esta conclusión era falsa cuando, la víspera de Navidad, en vez de darle la comida, le corta- ron el cuello. Una inferencia inductiva con premisas verdaderas ha llevado a una conclusión falsa.
A. F. Chalmers, ¿Qué es esa cosa llamada ciencia? c) El método hipotético-deductivo
El método científico por excelencia, hoy, es el método hipotético- deductivo, que combina elementos inductivos y deductivos. Este método consta de los siguientes pasos:
1)Observación
El punto de partida de toda investigación científico-natural se halla en la observación de algún hecho o fenómeno cuya explicación desconoce- mos. Se observa que una piedra cae al suelo o que un trozo de madera flota en el agua y uno se pregunta: ¿por qué?
Este es el punto de partida. Ahora bien, si nos preguntamos por qué el investigador se fija en un hecho y no en otro, o por qué hace una pregun- ta y no otra, la respuesta nos obligaría a reconocer la presencia de presu- puestos extracientíficos (de tipo religioso, ideológico, político, interés perso- nal incluso, etc.), en la determinación de la pregunta. A partir de estos pre- supuestos observamos y, a partir de esta observación (no neutral), pasamos al siguiente paso.
2)La formulación de la hipótesis
Consiste en formular una hipótesis capaz de explicar el hecho o fenó- meno observado. Una hipótesis es una conjetura, una posible explicación que se acepta provisionalmente a fin de comprobar cuáles son sus conse- cuencias. A la hora de formular la hipótesis hemos de tener en cuenta que la hipótesis esté bien formulada, sin ambigüedades ni contradicciones.
En este momento además, la imaginación desempeña un papel rele- vante. Hempel, por ejemplo, nos cuenta cómo se le ocurrió a Kekulé la fór- mula de la molécula de benceno:
los procesos mediante los que se llega a estas conjeturas científicas fruc- tíferas no se parecen a los procesos de inferencia sistemática. El químico Kekulé, por ejemplo, nos cuenta que durante mucho tiempo intentó sin éxi- to hallar una fórmula de la estructura de la molécula de benceno hasta que, una tarde de 1965, encontró una solución a sus problemas mientras dormi- taba frente a la chimenea. Contemplando las llamas, le pareció ver átomos que danzaban serpenteando. De repente, una de las serpientes se asió la cola y formó un anillo, y luego giró burlonamente ante él. Kekulé se despertó de golpe: se le había ocurrido la idea –ahora famosa y familiar– de representar la estructura molecular del benceno mediante un anillo hexagonal. El resto de la noche lo pasó extrayendo las consecuencias de esta hipótesis.
Por poner otro ejemplo. La película En el filo de la duda (R. Spottis- woode, 1993), que aborda el problema de la investigación del SIDA y pre- senta a la perfección cómo en la investigación intervienen elementos de muy diferente tipo (económicos, ideológicos, etc.), nos muestra cómo fue jugando al “comecocos” como a un investigador se le ocurrió la idea de que la razón por la que los enfermos de esta nueva enfermedad carecen de defensas es porque “algo” (el virus del SIDA), se las come (Advertencia: que nadie piense que esta hipótesis surge porque un científico estaba jugan- do al comecocos, como podría sugerir la imagen escolar tristemente difun- dida entre los estudiantes de la manzana de Newton y el descubrimiento de la ley de la gravedad).
3)Deducción de las consecuencias derivadas de la hipótesis Una vez establecida provisionalmente la hipótesis, el paso siguiente consiste en deducir las consecuencias de la misma; esto es: si esta hipótesis resultara cierta, entonces debería ocurrir “tal cosa”. Se trata de un momento específicamente deductivo.
Supongamos un ejemplo típico de discusión entre Galileo y los aristo- télicos: dejamos caer dos objetos desde la misma altura y uno cae antes que otro. Los aristotélicos dirían, esta sería su hipótesis, que esto ocurre porque uno es más pesado que el otro. Las consecuencias derivadas de esa hipótesis es clara: siempre que dejemos caer dos objetos de diferente peso desde la misma altura, el objeto de mayor peso caerá antes.
4) Comprobación (verificación) de las consecuencias. El experimento
El paso siguiente consiste en la comprobación experimental de las consecuencias derivadas de la hipótesis. La comprobación experimental se realiza mediante experimentos: arrojaremos objetos de diferente peso desde la misma altura y comprobaremos si los más pesados caen antes que los menos pesados (hipótesis verificada, por cierto, por los aristotélicos en épo- ca de Galileo), aun cuando sabemos que es falso.
hipótesis, ésta queda rechazada y habrá que formular otra. Si, por el contra- rio, sus consecuencias se cumplen en el experimento, la hipótesis resulta confirmada, reforzada, y se seguirá contando con ella y trabajando a partir de ella.
El objetivo final es la formulación de leyes experimentales y su pos- terior integración en teorías.
Veamos un caso concreto que relata Hempel:
En la época de Galileo, y probablemente mucho antes, se sabía que una bomba aspirante que extrae agua de un pozo por medio de un pistón que se puede hacer subir por el tubo de la bomba, no puede elevar el agua arriba de 34 pies [unos 10 m] por encima de la superficie del pozo. Galileo se sentía intrigado por esta limitación y sugirió una explicación, que resultó, sin embargo, equivocada. Después de la muerte de Galileo, su discípulo Torricelli propuso una nueva respuesta. Argüía que la tierra está rodeada por un mar de aire, que, por razón de su peso, ejerce presión sobre la superficie de aquélla, y que esta presión ejercida sobre la superficie del pozo obliga al agua a ascender por el tubo de la bomba cuando hacemos subir el pistón. La altura máxima de 10 m de la columna de agua expresa simplemente la presión total de la atmósfera sobre la superficie del pozo.
Evidentemente, es imposible determinar, por inspec- ción u observación directa, si esta explicación es correcta, y Torricelli la sometió a contrastación por procedimientos in- directos. Su argumentación fue la siguiente: si la conjetura es verdadera, entonces la presión de la atmósfera sería capaz también de sostener una columna de mercurio proporcio- nalmente más corta, además, puesto que la gravedad espe- cífica del mercurio es aproximadamente 14 veces la del a- gua, la longitud de la columna de mercurio mediría apro- ximadamente 34/14 pies, es decir, algo menos de dos pies y medio. Comprobó esta implicación contrastada por medio de un artefacto ingeniosamente simple, que era, en efecto, el barómetro de mercurio. El pozo de agua se sustituye por un recipiente abierto que contiene mercurio; el tubo de la bomba aspirante se sustituye por un tubo de cristal cerrado por un extremo. El tubo está completamente lleno de mer-
curio y queda cerrado apretando el pulgar contra el extremo abierto. Se invierte después el tubo, el extremo abierto se sumerge en el mercurio, y se retira el pulgar; la columna de mercurio desciende entonces por el tubo hasta alcanzar una altura de 30 pulgadas [0,76 cm]: justo como lo había previsto la hipótesis de Torricelli.
C. G. Hempel, Filosofía de la ciencia natural. Actividad
A partir del texto, definir de forma precisa los diferentes pasos del método hipotético-deductivo.
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