Método científico
Este artículo
trata de los diversos métodos científicos utilizados históricamente. Para el
uso de la palabra en entornos técnicos
actuales
René Descartes, filósofo, matemático y físicofrancés, considerado el padre de la filosofía moderna,
así como uno de los nombres más destacados de la revolución
científica.
El método científico (del griego: -μετά = hacia, a lo
largo- -οδός = camino-; y dellatín scientia = conocimiento; camino
hacia el conocimiento) es un método de investigación usado
principalmente en la producción de conocimiento en
las ciencias. Para ser llamado científico, un
método de investigación debe basarse en la empírica y en la medición, sujeto a los principios
específicos de las pruebas de razonamiento.1 Según el Oxford English
Dictionary, el método científico es: «un método o procedimiento
que ha caracterizado a la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en
la observación sistemática, medición, experimentación, la formulación, análisis
y modificación de las hipótesis».2
El método científico está
sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de
repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona.
Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los
resultados obtenidos (por ej. en forma de artículo científico).
El segundo pilar es larefutabilidad. Es
decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada
o refutada (falsacionismo).
Esto implica que se podrían diseñar experimentos, que en el caso de dar
resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba. La
falsabilidad no es otra cosa que el modus tollendo
tollens del método
hipotético deductivoexperimental. Según James B. Conant, no existe un método
científico. El científico usa métodos definitorios, métodos clasificatorios,
métodos estadísticos, métodos hipotético-deductivos, procedimientos de
medición, entre otros. Y según esto, referirse a el método
científico es referirse a este conjunto de tácticas empleadas para constituir
el conocimiento, sujetas al devenir histórico, y que eventualmente podrían ser
otras en el futuro.3 Ello nos conduce tratar de sistematizar
las distintas ramas dentro del campo del método científico.
Historia
Frente a los límites del azar o
la casualidad que en pocas ocasiones dan conocimiento o sabiduría, -ya sea conocimiento
científico, del bien o,
como indica Aristóteles en
la Ética a Nicómaco,
del bien máximo que es la felicidad-, Platón y el mismo Aristóteles
advertían de la necesidad de seguir un método con un conjunto de reglas o axiomas que debían conducir al fin propuesto de
antemano. Sócrates, Platón y
Aristóteles, entre otros grandes filósofos griegos,
propusieron los primeros métodos de razonamiento filosófico, matemático, lógico
y técnico.
Durante la época medieval, serán los filósofos, físicos, matemáticos, astrónomos y médicosdel mundo islámico quienes hagan suya,
desarrollen y difundan la herencia de la filosofía griega -entre
otros Alhazen, Al-Biruni y Avicena-. También se debe reconocer a
quienes contribuyeron a la difusión de dichos conocimiento por Europa; figuras como Roberto Grosseteste y Roger Bacon junto con la
imprescindible labor de la Escuela
de Traductores de Toledo.
Pero no será hasta la edad moderna cuando se consolide una
nueva Filosofía
Natural.Descartes (1596-1650)
en su obra el Discurso del método define
por primera vez unas reglas del método para
dirigir bien la razón y buscar la verdad en las ciencias.4 Aún con diferencias notables
fueron muchos los que defendieron la necesidad de un método que permitiera la
investigación de la verdad.
Desde un punto de vista
empírico o científico tal y como ahora lo entendemos se debe mencionar a
precursores del método científico como Leonardo da Vinci (1452-1519),Copérnico (1473-1543), Kepler (1571-1630)
y Galileo (1564-1642)
quienes aplicaban unas reglas metódicas y sistemáticas para alcanzar la verdad. Galileo Galilei contribuyó a reforzar
la idea de separar el conocimiento
científico de la autoridad, la tradición y la fe.
Desde la filosofía y la
ciencia -entonces el conocimiento todavía era unitario y no estaba fraccionado-
debemos mencionar, además de a René Descartes, a Francis Bacon (1561-1626)
quien consolidó el método inductivo dando paso al empirismo, a Pascal (1623-1662),Spinoza (1632-1677), Locke (1632-1704), Malebranche (1638-1715), Newton (1643-1727),Leibniz (1646-1716), David Hume (1711-1776), Kant (1724-1804)
y Hegel (1770-1831).
La filosofía reconoce
numerosos métodos, entre los que están el método por definición,demostración, dialéctico, trascendental, intuitivo, fenomenológico, semiótico, axiomático,inductivo.5 La filosofía de la
ciencia es la que, en conjunto, mejor establece los supuestosontológicos y metodológicos de las ciencias,
señalando su evolución en la historia de la
ciencia y los distintos paradigmas dentro de los que se
desarrolla.
La sistematización de los
métodos científicos es una materia compleja y difícil. No existe una única
clasificación, ni siquiera a la hora de considerar cuántos métodos distintos
existen. A pesar de ello aquí se presenta una clasificación que cuenta con cierto
consenso dentro de lacomunidad
científica. Además es importante saber que ningún método es un
camino infalible para el conocimiento, todos constituyen una propuesta racional
para llegar a su obtención.
·
Método
empírico-analítico. Conocimiento de manera lógica autocorrectivo y progresivo.
Características de las ciencias naturales y sociales o humanas. Caracteriza a las ciencias
descriptivas. Es el método general más utilizado. Se basa en la lógica empírica.
Dentro de éste podemos observar varios métodos específicos con técnicas
particulares. Se distinguen los elementos de un fenómeno y se procede a revisar
ordenadamente cada uno de ellos por separado.
·
Método experimental:
Algunos lo consideran por su gran desarrollo y relevancia un método
independiente del método empírico,
considerándose a su vez independiente de la lógica empírica su
base, la lógica experimental.
Comprende a su vez:
·
Método
hipotético deductivo. En el caso de que se considere al método
experimental como un método independiente, el método
hipotético deductivopasaría a ser un método específico dentro del método
empírico analítico, e incluso fuera de éste.
·
Método
de la observación científica: Es el propio de las ciencias
descriptivas.
·
Método de la
medición: A partir del cual surge todo el complejo empírico-estadístico.
·
Método hermenéutico:
Es el estudio de la coherencia interna de los textos, la Filología, laexégesis de libros sagrados y el
estudio de la coherencia de las normas y principios.
·
Método
dialéctico: La característica esencial del método dialéctico es que
considera los fenómenos históricos y sociales en continuo movimiento. Dio
origen al materialismo
histórico.
·
Método
fenomenológico. Conocimiento acumulativo y menos autocorrectivo.
·
Método histórico.
Está vinculado al conocimiento de las distintas etapas de los objetos en su
sucesión cronológica. Para conocer la evolución y desarrollo del objeto o
fenómeno de investigación se hace necesario revelar su historia, las etapas
principales de su desenvolvimiento y las conexiones históricas fundamentales.
Mediante el método histórico se analiza la trayectoria concreta de la teoría,
su condicionamiento a los diferentes períodos de la historia.
·
Método
sistémico. Está dirigido a modelar el objeto mediante la
determinación de sus componentes, así como las relaciones entre ellos. Esas
relaciones determinan por un lado la estructura del objeto y por otro su
dinámica.
·
Método
sintético. Es un proceso mediante el cual se relacionan hechos
aparentemente aislados y se formula una teoría que unifica los diversos
elementos. Consiste en la reunión racional de varios elementos dispersos en una
nueva totalidad, este se presenta más en el planteamiento de la hipótesis. El
investigador sintetiza las superaciones en la imaginación para establecer una
explicación tentativa que someterá a prueba.
·
Método
lógico. Es otra gran rama del método científico, aunque es más
clásica y de menor fiabilidad. Su unión con el método empírico dio
lugar al método
hipotético deductivo, uno de los más fiables hoy en día.
·
Método lógico deductivo: Mediante él se
aplican los principios descubiertos a casos particulares, a partir de un enlace
de juicios. Destaca en su aplicación el método de
extrapolación. Se divide en:
·
Método deductivo directo de
conclusión inmediata: Se obtiene el juicio de una sola premisa, es decir que se
llega a una conclusión directa sin intermediarios.
·
Método deductivo indirecto o
de conclusión mediata: La premisa mayor contiene la proposición universal, la
premisa menor contiene la proposición particular, de su comparación resulta la
conclusión. Utiliza silogismos.
·
Método lógico
inductivo: Es el razonamiento que, partiendo de casos particulares,
se eleva a conocimientos generales. Destaca en su aplicación el método de
interpolación. Se divide en:
·
Método inductivo de inducción
completa: La conclusión es sacada del estudio de todos los elementos que forman
el objeto de investigación, es decir que solo es posible si conocemos con
exactitud el número de elementos que forman el objeto de estudio y además,
cuando sabemos que el conocimiento generalizado pertenece a cada uno de los
elementos del objeto de investigación.
·
Método inductivo de inducción
incompleta: Los elementos del objeto de investigación no pueden ser numerados y
estudiados en su totalidad, obligando al sujeto de investigación a recurrir a
tomar una muestra representativa, que permita hacer generalizaciones. Éste a su
vez comprende:
·
Método de inducción por simple
enumeración o conclusión probable. Es un método utilizado en objetos de
investigación cuyos elementos son muy grandes o infinitos. Se infiere una
conclusión universal observando que un mismo carácter se repite en una serie de
elementos homogéneos, pertenecientes al objeto de investigación, sin que se
presente ningún caso que entre en contradicción o niegue el carácter común
observado. La mayor o menor probabilidad en la aplicación del método, radica en
el número de casos que se analicen, por tanto sus conclusiones no pueden ser
tomadas como demostraciones de algo, sino como posibilidades de veracidad.
Basta con que aparezca un solo caso que niegue la conclusión para que esta sea
refutada como falsa.
·
Método de inducción
científica. Se estudian los caracteres y/o conexiones necesarios del objeto de
investigación, relaciones de causalidad, entre otros. Guarda enorme relación
con el método empírico.
·
Analogía: Consiste en inferir de la
semejanza de algunas características entre dos objetos, la probabilidad de que
las características restantes sean también semejantes. Los razonamientos
analógicos no son siempre válidos.
Modelo simplificado para el método científico que se sigue en el MC-14 o
método científico en 14 etapas.
Por proceso o "método
científico" se entiende aquellas prácticas utilizadas y ratificadas por la
comunidad científica como válidas a la hora de proceder con el fin de exponer y
confirmar sus teorías. Las teorías científicas, destinadas a explicar de alguna
manera los fenómenos que observamos, pueden apoyarse o no en experimentos que
certifiquen su validez. Sin embargo, hay que dejar claro que el mero uso de
metodologías experimentales, no es necesariamente sinónimo del uso del método
científico, o su realización al 100%. Por ello, Francis Bacon definió el método
científico de la siguiente manera:
1. Observación: Es aplicar atentamente los
sentidos a un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal como se presentan en
realidad, puede ser ocasional o causalmente.
2. Inducción:
La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o
experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas.
3. Hipótesis:
Consiste en elaborar una explicación provisional de los hechos observados y de
sus posibles causas.
4. Probar la
hipótesis por experimentación.
5. Demostración
o refutación (antítesis) de la
hipótesis.
6. Tesis o teoría científica.
Así queda definido el método
científico tal y como es normalmente entendido, es decir, la representación social
dominante del mismo. Esta definición se corresponde sin embargo únicamente a la
visión de la ciencia denominada positivismo en su versión más
primitiva. Empero, es evidente que la exigencia de la experimentación es
imposible de aplicar a áreas de conocimiento como la vulcanología, la astronomía, la física teórica,
etcétera. En tales casos, es suficiente la observación de los fenómenos
producidos naturalmente, en los que el método científico se utiliza en el
estudio (directos o indirectos) a partir de modelos más pequeños, o a partes de
éste.
Por otra parte, existen
ciencias no incluidas en las ciencias naturales,
especialmente en el caso de las ciencias humanas y sociales, donde los fenómenos no sólo no se
pueden repetir controlada y artificialmente (que es en lo que consiste un
experimento), sino que son, por su esencia, irrepetibles, por ejemplo la historia. De forma que el concepto de
método científico ha de ser repensado, acercándose más a una definición como la
siguiente: "proceso de conocimiento caracterizado por el uso constante
e irrestricto de la capacidad crítica de la razón, que busca establecer la
explicación de un fenómeno ateniéndose a lo previamente conocido, resultando
una explicación plenamente congruente con los datos de la observación".
Así, por método o proceso
científico se entiende aquellas prácticas utilizadas y ratificadas por la
comunidad científica como válidas a la hora de proceder con el fin de exponer y
confirmar sus teorías, como por ejemplo los Postulados de Koch para
la microbiología. Las teorías científicas, destinadas a explicar de alguna
manera los fenómenos que observamos, pueden apoyarse o no en experimentos que
certifiquen su validez.
El método científico como método para la eliminación de falacias y
prejuicios
El método científico envuelve
la observación de fenómenos naturales, luego, la postulación de hipótesis y su
comprobación mediante la experimentación. Pues bien, los prejuicios
cognitivos no son más que hipótesis, inducciones o
construcciones mentales que han sido sesgadas positiva o negativamente por el cerebro. Asimismo cuando se realizan
afirmaciones o se argumenta y estos prejuicios cognitivos salen a la luz se
convierten en falacias. El prejuicio
cognitivo o proceso mental con el que se sesgan las creencias no se puede
eliminar pues es un aspecto fisiológico intrínseco a la psique del ser humano y que además parece estar
extendido evolutivamente ya que cumple su función en la asociación y
reconocimiento de objetos cotidianos, véase por ejemplo pareidolia. Lo que es posible es compensar
el sesgo o modificar las propias creencias mediante el método científico como
mecanismo para descartar hipótesis que son falsas. De esta forma, el sesgo se
situaría en dirección a hipótesis que son menos falsas hasta nuevas revisiones
en busca de factores desconocidos o nueva información.
La ciencia no pretende ser ni
absoluta, ni autoritaria, ni dogmática. Todas las ideas, hipótesis, teorías;
todo el conocimiento científico está sujeto a revisión, a estudio y a
modificación. El conocimiento que tenemos representa las hipótesis científicas
y teorías respaldadas por observaciones y experimentos (método empírico).
Para no caer en el prejuicio
cognitivo es necesario, por tanto, la experimentación, el no hacerlo llevaría a
la misma negligencia puesto
que la verdad de una aseveración según el método científico recae en la fuerza
de sus evidencias comprobadas por experimentación. Después de llevar a cabo la
experimentación se analizan los resultados y se llega a una conclusión. Si los
resultados respaldan la hipótesis, ésta adquiere validez; si los resultados la
refutan, ésta se descarta o se modifica presentando nuevas formas para
refutarla.
El método científico es
también afectado naturalmente por los prejuicios cognitivos ya que los efectos
asociativos de nuestra mente son los que permiten, al mismo tiempo, lanzar el
mayor número de hipótesis. Sin embargo, el método, si es bien ejecutado en sus
últimos y más importantes pasos, permite desecharlas.
El primer paso en el método
científico de tipo empírico es la observación cuidadosa de un fenómeno y la
descripción de los hechos, es aquí donde entran en juego los prejuicios.
Después, el científico trata de explicarlo mediante hipótesis las cuales, ya
están sesgadas por los prejuicios en la percepción de los acontecimientos o en
las propias creencias. Sin embargo, solamente las ideas que puedan comprobarse
experimentalmente están dentro del ámbito de la ciencia lo que permite desechar muchas
teorías. Si las hipótesis enunciadas fueran invalidades deberían predecir las
consecuencias en el experimento y además debería ser posible repetirlas. De
esta forma, mediante la experimentación, la repetición y supervisión del
experimento por parte de personas que pudieran tener otros sesgos cognitivos se
minimizan los errores del experimento, los errores en la interpretación de los
resultados o errores en estadísticas que harían a la teoría una falsa o
imprecisa creencia. Por eso, en ciencia se usa la revisión por pares,
a mayor número de revisiones menor probabilidad de sesgo o de falsa
interpretación de los datos experimentales, con lo que el trabajo es
considerado más riguroso o estable. Un proceso así aunque mucho menos
riguroso se puede observar en el pensamiento crítico cuando
éste requiere de investigación activa propia para el esclarecimiento de
argumentos y comprobación de las fuentes de información. En el pensamiento crítico se
toman decisiones en función de la carga de la prueba que
se hayan realizado sobre las fuentes y los argumentos y la información que se
obtiene puede llegar a ser indirecta (de ahí la falta de rigurosidad). En el
método científico no solo debe ser el hecho probado por la experimentación
directa sino que debe ser posible repetirlo.
El método empírico es un gran
avance pues permite aproximarse a la verdad. Es un gran hito que ha permitido
avanzar a la sociedad y debe ser dado a conocer ampliamente para extender su
uso en otras disciplinas, sin embargo, el método sigue siendo un método que
está restringido a la capacidad del evaluador. Esto quiere decir, que no solo
los sesgos o la cultura influyen en el método sino que también éste está
limitado por la capacidad misma de la especie humana. Es el ser humano el que
no solo propone las ideas sino que decide cómo verificarlas. ¿Qué ocurriría si
el ser humano no fuera capaz de ver más allá de su inteligencia para saber la
verdad?.6 La idea de que existe una
limitación de la especie limita la misma aplicación del método. Para evitar
esto, tal y como la evolución generó desde el mismo caos no inteligente seres
tan complejos como los humanos, la combinación aleatoria de elementos de experimentación
junto a la paralelización de la experimentación y unas reglas energéticas
claras, deberían realizar descubrimientos aleatorios en largos periodos de
tiempo. La combinación de estos dos métodos el evolutivo-aleatorio junto con el
método científico empírico podrían producir avances más importantes por no
estar constreñidos al marco cultural actual. De hecho mucho de los avances
científicos se han producido por casualidad, error y suerte y no por deducción
consciente.
El problema con los prejuicios
cognitivos es que normalmente se aplican a conceptos que cambian con
regularidad quizás a una velocidad mayor de lo que es posible medirlo mediante
pruebas o experimentación, además no son uniformes y poseen excepciones, estos
prejuicios se basan por tanto en probabilidades y no en afirmaciones certeras.
El método científico por lo menos permite ponderar estas probabilidades,
realizar estadísticas y revisar la propia seguridad en las afirmaciones. De
esta forma debería eliminar la posición de certeza o del perfecto conocimiento
del funcionamiento del mundo (otro sesgo extendido). El método científico, por
tanto, se convierte en el método maestro para probar hipótesis y desechar las
falsas. A esto se refería Einstein cuando dijo "No existe una cantidad
suficiente de experimentos que muestren que estoy en lo correcto; pero un
simple experimento puede probar que me equivoco". De otra forma, sin el
método científico, las presunciones o prejuicios quedarían fijas cuando las
circunstancias cambian, sujetas a nuestras propias interpretaciones de la
realidad.
Modelos de explicación científica
Modelo clásico
El modelo clásico de
investigación científica deriva del trabajo de Aristóteles,7 quien distinguió las formas
del razonamiento aproximado y el exacto, estableció el esquema de tres puntos
de los razonamientos abductivo, deductivo e inductivo,
y también trató las formas compuestas tales como el razonamiento por analogía.
Modelo pragmático
En 1877,8 Charles Sanders
Peirce caracterizó la investigación en general no como la
persecución de la verdad per se, sino como el esfuerzo para
desplazarse de las irritantes e inhibitorias dudas, nacidas de las sorpresas,
desacuerdos y demás, y así alcanzar una creencia segura, creencia en la cual
uno está preparado para actuar. Enmarcó la investigación científica como parte
de un espectro mayor e incitado por la misma duda, no por meras dudas verbales
o hiperbólicas, las cuales sostenía que eran infructuosas.9Delineó cuatro métodos para
establecer opiniones, ordenadas de la menos a la más exitosa:
1. El método de
la tenacidad (política de no apartarse de la crencia inicial) – la cual trae
consuelo y firmeza pero guía a intentar ignorar la información contraria y
otros puntos de vista como si la verdad fuera intrínsecamente privada y no
pública. Va contra el impulso social y los dubitativos ya que uno puede darse
cuenta cuando la opinión ajena es igual de buena que la propia. Sus éxitos
pueden ser brillantes pero tienden a ser transitorios.
2. El método de
la autoridad - se sobrepone a los desacuerdos, pero a veces con cierta
brutalidad. Sus éxitos pueden ser majestuosos y duraderos, pero no puede
funcionar plenamente como para suprimir las dudas indefinidamente, en especial
cuando la gente aprende de sociedades presentes y pasadas.
3. El método
del a priori – que promueve la conformidad con menor
brutalidad pero fomenta que las opiniones sean como los gustos, surgiendo en
conversaciones y comparaciones de perspectivas en términos de lo que es
"aceptable por la razón." Por tanto depende de las modas, y es
cíclico con el tiempo. Es más intelectual y respetable pero, como en los
primeros dos métodos, sostiene creencias caprichosas y accidentales, haciendo
que algunas mentes entren en duda.
4. El método
científico – el método en el que la investigación se tiene a sí misma como
falible, y por ello se prueba, se critica, se corrige y se mejora así misma.
Comunicación y comunidad
Con frecuencia, el método
científico es empleado no sólo por una persona, sino por varios individuos que
cooperan entre ellos de manera directa o indirecta. Dicha cooperación puede ser
vista como uno de los elementos que definen una comunidad
científica. Se han desarrollado varias técnicas para asegurar la
integridad de la metodología científica dentro de estos ambientes.
Evaluación por revisión por pares
Las revistas científicas usan
un proceso de revisión por pares,
por el cual se envían los manuscritos de los científicos a un número
indeterminado (normalmente de uno a tres) de científicos de la misma rama, casi
siempre dentro del anonimato, para que realicen una evaluación del trabajo.
Estos árbitros pueden o no recomendar la publicación, la publicación con
ciertas modificaciones o, en ocasiones, la publicación en otra revista. Esto
sirve para mantener la literatura científica libre de trabajos pseudocientíficos o acientíficos, para
ayudar en evitar errores obvios, y en general mejorar la calidad del material.
El proceso de revisión por pares puede tener ciertas limitaciones cuando se
considera la investigación fuera del paradigma científico convencional: los
problemas de pensamiento de
grupo pueden interferir con una deliberación abierta y justa de
algunas nuevas investigaciones.10
Documentación y replicación
A veces, los experimentadores
pueden cometer errores sistemáticos durante sus investigaciones, desviándose
inconscientemente del método científico y cayendo en laciencia patológica por
varios motivos o, en raras ocasiones, informar conscientemente de falsos
resultados. En consecuencia, es una práctica común para otros científicos el
intentar repetir los experimentos con la intención de duplicar los resultados,
verificando así la hipótesis.
Archivo
Como resultado, a los
investigadores se les supone la práctica del archivo de datos científicos, cumpliendo así con las
políticas de las revistas científicas y las agencias gubernamentales de
subvención. El registro detallado de sus procedimientos experimentales, datos
en bruto, análisis estadísticos y códigos fuente se conserva con la intención
de suministrar pruebas de la efectividad e integridad del procedimiento y
asistir en lareproducción.
Estos registros de los procedimientos también pueden ayudar en la concepción de
nuevos experimentos para comprobar las hipótesis, y pueden resultar útiles a
los ingenieros que podrían examinar las aplicaciones prácticas en potencia de
un descubrimiento cualquiera.
Intercambio de datos
Cuando se requiere información
adicional antes de que un estudio pueda ser reproducido, se espera que el autor
del estudio lo proporcione con puntualidad. Si dicho autor se niega aintercambiar
sus datos, se puede reclamar a los editores de las publicaciones que
hicieron públicos los estudios o a las instituciones que subvencionaron la
investigación.
Limitaciones
Dado que resulta imposible
para un científico registrarlo absolutamente todo lo que ocurre en un
experimento, sólo se informa de los hechos que pueden ser subjetivamente
relevantes. Esto puede llevar, inevitablemente, a posteriores problemas si se
cuestiona algo supuestamente irrelevante. Por ejemplo, Heinrich Hertz no informó del tamaño
de la habitación que se usó para comprobar las ecuaciones de Maxwell, que
posteriormente acabaron produciendo una ligera desviación en los resultados. El
problema es que partes de la propia teoría tienen que ser asumidas para poder seleccionar
e informar de las condiciones del experimento. Las observaciones, por tanto,
son a veces tildadas de estar "cargadas de teoría".
Dimensiones de la práctica
Las principales restricciones
a la ciencia contemporánea son:
·
Publicación, por ejemplo la revisión por pares
·
Recursos, principalmente
económicos
A pesar de esto, las
condiciones no han sido siempre iguales: en los viejos días de los "gentleman scientist",
que subvencionaban y publicaban los trabajos, las restricciones eran mucho
menos severas.
Ambas limitaciones requieren
de manera indirecta del método científico, ya que los trabajos que violan estas
restricciones serán difíciles de publicar y difíciles de financiar. Las
revistas requieren que los trabajos presentados hayan seguido una buena
práctica científica, y esto se comprueba principalmente por la revisión por
pares. Originalmente, la importancia y el interés eran más importantes, como el
ejemplo de las directrices de autor de la revistaNature.
Filosofía y sociología de la ciencia
La filosofía mira directamente
a los apoyos lógicos del método científico, lo que separa a laciencia de la
no-ciencia y a la ética
de la investigación que se supone implícita a la ciencia.
Existen varias suposiciones básicas, derivadas de la filosofía por al menos un
científico de renombre, que forman la base del método científico, como puede
ser que la realidad sea objetiva y consistente, que los humanos tengan la
capacidad de percibir la realidad con precisión, y que existen explicaciones
racionales para cualquier elemento del mundo real.11Estas suposiciones del naturalismo
metodológico forman una base sobre la que se puede asentar la
ciencia. El positivismo lógico, empirismo, falsabilidad, y otras teorías han criticado
estas suposiciones y han dado visiones alternativas de la lógica de la ciencia,
pero todas ellas también han sido, por otra parte, criticadas.
Thomas Kuhn examinó la historia de la
ciencia en su La
estructura de las revoluciones científicas, y encontró que el
método utilizado por los científicos se diferenciaban con importancia del
método utilizado con anterioridad. Sus observaciones de la práctica científica
eran principalmente sociológicas y no hablan sobre como la ciencia puede ser
practicada en otros tiempos o por otras culturas.
Norwood
Russell Hanson, Imre Lakatos y Thomas Kuhn han trabajado en
profundidad en el característico "cargado de teoría" de la
observación. Hanson acuñó la idea de que toda la observación es dependiente del
marco conceptual del observador, usando el concepto depsicología de
la Gestalt para mostrar como las preconcepciones pueden afectar
tanto a la observación como a la descripción.12 Comienza su primer capítulo
con una discusión sobre el aparato de Golgi y su rechazo inicial
como artefacto para teñir, y una discusión entreBrahe y Kepler observando el amanecer, que ven
salir al sol de manera diferente a pesar de ser el mismo fenómeno fisiológico.
Kuhn13 y Feyerabend14 reconocen ser los pioneros en
encontrar la importancia de este trabajo.
Kuhn dijo en 1961 que el
científico tiene una teoría en su mente antes de diseñar y llevar a cabo los
experimentos que le llevarán a las observaciones empíricas, y que el camino de
la teoría a la medición casi nunca puede ser hecho al revés. Esto implica que
la manera en que la teoría es comprobada está dictada por la naturaleza de la
misma teoria, lo que llevó al autor a argumentar que "una vez ha sido
adoptada por una profesión, no se reconoce que ninguna teoría sea comprobable a
través de ningún examen cuantitativo que no haya superado ya".15
Paul Feyerabend examinó de manera
similar la historia de la ciencia, lo que le llevó a negar que la ciencia sea
un proceso genuinamente metodológico. En su libro Contra el métodoargumenta
que el progreso científico no es el resultado de aplicar ningún método
concreto. Básicamente, dice que para cualquier método específico o norma de la
ciencia, uno puede encontrar un episodio histórico en el que violarlo ha
contribuido al progreso científico. Por tanto, si los que creen en el método
científico desean expresar una simple regla universalmente válida, Feyerabend
sugiere en broma que cualquier cosa vale.16 Esta clase de críticas han
llevado a un programa fuerte,
un acercamiento radical a la sociología de
la ciencia.
Las críticas posmodernistas a la ciencia han sido
sujeto de intensas controversias. Este debate que a día de hoy sigue activo,
conocido como las guerras de la
ciencia, es el resultado de aplicar valores conflictivos y
suposiciones entre el posmodernismo y el realismo científico.
Mientras que los posmodernistas afirman que el conocimiento científico no es
más que otro discurso (darse cuenta del significado especial de este término en
el contexto) y que no es representativo de ninguna forma de verdad fundamental,
los realistas en la comunidad científica mantienen que el conocimiento
científico revela verdades reales y fundamentales de la realidad. Se han
escrito muchos libros por científicos que han tomado este problema y han
desafiado las afirmaciones de los posmodernistas mientras defienden a la
ciencia como un método legítimo de derivar la verdad.17
Rol en las posibilidades del descubrimiento
En algún punto entre el 33% y
el 50% de todos los descubrimientos científicos se encuentra la tasa de
descubrimiento científicos que, en lugar de haber sido encontrados, fueron
hallados por casualidad. Esto puede explicar el por qué con frecuencia los científicos
dicen que tuvieron suerte.18 A Louis Pasteur se le acredita la famosa
frase: "La suerte está a favor de la mente preparada", pero algunos
psicólogos han empezado a estudiar lo que significa "estar preparado para
la suerte" en un contexto científico. La investigacion está mostrando que
a los científicos se les enseñan varias heurísticas que tienden a aprovechar la
oportunidad y lo inesperado.18 19 Esto es lo que Nassim Nicholas
Taleb llama la "antifragilidad"; mientras que algunos
sistemas de investigación son frágiles delante del error humano, las
preferencias humanas y el azar, el método científico es más duro y resistente;
de tal manera se beneficia de esa aleatoriedad de diferentes formas, ya que es
antifrágil. Taleb cree que cuanto más antifrágil sea el sistema, más resultados
dará en el mundo real.20
El psicólogo Kevin Dunbar dice
que el proceso del descubrimiento a menudo comienza con un grupo de
investigadores encontrando fallos en sus experimentos. Estos resultados
inesperados llevan a los investigadores a intentar arreglar lo que piensan que
puede ser el error en sus métodos. Llegado un punto, el investigador decide que
el error es demasiado persistente y sistemático como para ser una coincidencia.
Los aspectos altamente controlados, curiosos y cautelosos del método científico
son por tanto lo que lo hacen adecuado para identificar dichos errores
persistentes. En este momento, el investigador empezará a pensar diversas
explicaciones teóricas de dicho fallo, frecuentemente buscando la ayuda de
colegas pertenecientes a diferentes dominios de la experiencia.18 19
Relación con las matemáticas
La ciencia es el proceso de
recopilar, comparar y evaluar modelos propuestos con lo observable. Un modelo
puede ser una simulación, una fórmula matemática o química, o una serie de
pasos propuestos de antemano. La ciencia es como las matemáticas en el sentido
de que los investigadores de ambas disciplinas pueden distinguir con claridad
lo que esconocido de lo que es desconocido en cada
etapa del descubrimiento. Los modelos, tanto científicos como matemáticos,
necesitan ser internamente consistentes, al igual que también deben ser refutables. En las matemáticas, una
afirmación no debe ser demostrada en el mismo momento; ya que en esa etapa una
afirmación todavía sería llamada una conjetura. Sin embargo, cuando dicha
afirmación ha adquirido una demostración matemática, ésta gana una especie de
inmortalidad que es altamente apreciada por los matemáticos, y por la cual
algunos matemáticos dedican sus vidas.21
El trabajo matemático y el
científico se pueden inspirar el uno al otro.22 Por ejemplo, el concepto
técnico del tiempo surgió de la ciencia, y la intemporabilidad fue un
distintivo tema de las matemáticas. Pero al día de hoy, la conjetura de
Poincaré ha sido demostrada usando el tiempo como un concepto
matemático en el que los objetos pueden fluir (ver el Flujo de Ricci).
Aún así, la conexión entre las
matemáticas y la realidad (al igual que la ciencia hasta el punto en el que
describe la realidad) permanece en la oscuridad. El trabajo de Eugene Wigner,The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the
Natural Sciences, es un conocido acercamiento al problema de
este físico ganador de un Premio Nobel. De hecho, algunos
observadores, tales como Gregory Chaitin y George Lakoff, han sugerido que las
matemáticas son el resultado de las limitaciones humanas (incluyendo las
culturales) con las inclinaciones del practicante, algo así como una visión de
la ciencia de corte pos-modernista.
El trabajo de George Pólya sobre la resolución de
problemas,23 la construcción de pruebas
matemáticas y la heurística24 25 demuestran que el método
matemático y el científico difieren en detalles, que de todas formas hacen
parecerse entre ellos al usar unos pasos iterativos y repetitivos.
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Método científico
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1
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2
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3
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4
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Según el punto de vista de
Pólya, comprender incluye reformular las definiciones que
resultan poco familiares con las propias palabras de uno, recurriendo a figuras
geométricas, y cuestionando lo que sabemos y no sabemos todavía; análisis,
el cual Pólya toma dePappus de
Alejandría,26 incluye una construcción
libre y heurística de argumentos plausibles, trabajando hacia atrás desde el
objetivo, y divisando un plan para construir una prueba; síntesis es
la exposición estrictamente euclídea de los detalles paso a paso27 de la prueba; revisión incluye
la reconsideración y la reexaminación del resultado y del camino que ha llevado
hasta él.
Gauss,
cuando fue preguntado sobre como llegó hasta sus teoremas, contestó en una ocasión
"durch planmässiges Tattonieren" (a través de la experimentación sistemática palpable).28
Imre Lakatos discutió que los
matemáticos hacen uso de la contradicción, la crítica y la revisión como
principios para mejorar su trabajo.29 De igual manera que la
ciencia, donde se busca la verdad, pero no se encuentra la certeza, en Pruebas
y refutaciones (1976), en el cual Lakatos intentó establecer que no
existe el teorema de las matemáticas
informales que sea final ni perfecto. Esto significa que no
debemos pensar que un teorema sea definitivamente cierto, sólo que, por ahora,
no se ha encontrado un contraejemplo.
Una vez se encuentre dicho contraejemplo, como una entidad que se contradiga
por el teorema, se ajusta el teorema, posiblemente extendiendo el dominio de su
validez. Esta es una manera de acumular nuestro conocimiento, a través de la
lógica y el proceso de demostraciones y refutaciones. (Si se dan axiomas para
una sóla rama de las matemáticas, Lakatos afirmó que las demostraciones de
dichos axiomas son tautológicas; por
ejemplo, la verdad lógica,
fue reescrita, tal como hizo Poincaré [Pruebas y refutaciones, 1976].)
Lakatos propuso una cuenta de
conocimiento matemático basado en la idea de Polya de laheurística. En Pruebas y
refutraciones, Lakatos dió varias reglas básicas para encontrar pruebas y
contraejemplos a las conjeturas. Pensaba que los experimentos pensados para las
matemáticas eran una vía válida para descubrir conjeturas y pruebas matemáticas
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