Notas sobre Epistemología. El método científico tradicional.

Ciencia -scientia- proviene del verbo scire que significa “saber” (1, a). Las áreas a las que se dirige el conocimiento humano son múltiples y variadas, por lo que se puede hablar de ciencia de muchas cosas, como ciencia de la Cultura, ciencia de la Moral, etc., pero en su acepción más popular y habitual, el objeto de la ciencia es la naturaleza. Esta ciencia de la naturaleza se realiza de una manera formalizada para obtener un conocimiento confiable y accesible. La formalización de la actividad científica se puede describir como el método científico.

El estudio y las reflexiones sobre el método científico son relativamente recientes en la historia de la filosofía. La preocupación específica por el método ha surgido del dramático desarrollo de la ciencia moderna y sus tangibles e incontrovertibles resultados. El estudio de los procedimientos empleados por la ciencia en la adquisición de conocimientos de la naturaleza ayuda a comprender mejor las conclusiones y los alcances de este conocimiento. Así mismo, una perspectiva epistemológica resulta valiosa al científico, especialmente al teórico, en la elaboración de teorías y en la elección de supuestos que las afirman. Por otra parte, el tener una consciencia clara de las dificultades y de las limitaciones inherentes al conocimiento científico, ayudará a evitar caer en la idolatría de la ciencia en desmedro de la apreciación de otras áreas de conocimiento, de primordial importancia en la vida humana.

Los principios metodológicos se pueden describir como reglas directivas para conducir la actividad científica, constituyen las normas que indican al científico la manera de proceder al establecer definiciones, leyes y teorías, y que según Emile Simard “fijan ciertos criterios acerca del valor de éstas” (2, pág. 336). Se trata de una dirección formal del pensamiento para asegurar los resultados más adecuados y válidos. Estos principios, como el principio de inducción, del determinismo, de simplicidad, de análisis y síntesis, etc. operan, muchos de ellos, como supuestos en la actividad científica procedentes del modo cotidiano del pensar y de la experiencia diaria, otros se han elaborado conscientemente, como los que se mencionan más adelante, en un esfuerzo por asegurar la adquisición de la mejor información.

En el mundo de la física clásica se encuentra un supuesto básico que también podría incluirse entre los principios metodológicos ya mencionados, y es la creencia en la objetividad de un mundo externo. Un mundo estable, ordenado, real, enmarcado en el espacio y el tiempo -ambos objetivos y absolutos- accesible al conocimiento a través de los órganos de los sentidos que ayudados por instrumentos de magnificación y de medición, y la experimentación, pueden desentrañar sus secretos; la física clásica admitía la posibilidad de observar un fenómeno cualquiera sin modificarlo por la acción del observador, y también admitía la posibilidad de poder siempre disminuir las imprecisiones para acercarse a la precisión absoluta (2, pág. 85). Tal vez estos supuestos podrían ser descritos como supuestos metafísicos más que como principios metodológicos propiamente tal, en todo caso, conforman y guían el pensar del proceso científico de esa época.

Louis de Broglie (5) resume lo anterior claramente: “...la física clásica se representaba todo el universo físico como proyectado con precisión absoluta sobre el marco del espacio y del tiempo y evolucionando en él según las leyes de una necesidad inexorable. Hacía abstracción completa de los medios empleados para llegar a conocer las diversas partes de este vasto mecanismo, pues si reconocía la existencia de errores experimentales, sólo veía en éstos un resultado de la imprecisión de nuestros sentidos y de la imperfección de nuestras técnicas, y admitía la posibilidad de reducirlos indefinidamente, al menos en principio, por un perfeccionamiento de nuestros métodos.”

El método científico se ha descrito como un procedimiento compuesto de varios procesos que se realizan -no necesariamente en forma secuencial- para asegurar un avance seguro en el conocimiento de la naturaleza. Se distinguen habitualmente los siguientes procesos: la observación, la hipótesis, la predicción y la verificación. (3).

La observación se refiere a la colección de datos, ya sea, directamente con los sentidos o, indirectamente, con ayuda de instrumentos de medición que facilitan una observación más detallada y precisa, realizada en circunstancias controladas; la experimentación es una observación en la que se aísla el fenómeno estudiado para realizar la observación y las mediciones, sin interferencias perturbadoras. La cuantificación de lo observado y de las nociones fundamentales de la física se va a convertir en un procedimiento esencial en la observación del objeto físico. Lord Kelvin (1824-1907) escribió: “Cuando podéis medir aquello de que habláis y expresarlo numéricamente, ya tenéis un conocimiento de ello; por el contrario, cuando no podéis medirlo, ni expresarlo numéricamente, vuestro conocimiento es precario y poco satisfactorio”.
(4) La matematización del objeto trajo increíbles posibilidades a la comprensión y manipulación de la naturaleza, pero al mismo tiempo limita la visión a lo que es susceptible de cuantificación, dejando de lado otras cualidades de lo dado en el mundo del ser humano.

El concepto y el uso de hipótesis, fue variado en el período clásico. Por ejemplo, para el famoso físico y químico Robert Boyle, que no era matemático, la ciencia estaba compuesta de hipótesis que, para estar seguro, debían probarse y verificarse en cuanto posible por los experimentos, pero como puede surgir en cualquier momento un resultado experimental contradictorio, el científico debe conformarse con conocimientos meramente probables.

Newton, por el contrario, gran matemático postuló un conocimiento certero y objetivo, y rechazó las hipótesis como incapaces de desvirtuar la fuerza de las conclusiones inductivas derivadas de la observación, y no aventuró ‘hipótesis’ acerca de la causa de la ‘gravedad’, se limitó solo a extraer conclusiones de los fenómenos observables. Newton rechaza claramente las hipótesis de las causas finales o primarias de carácter especulativo; sin embargo utilizó hipótesis como “‘ilustración’ de ciertas ideas” en sus trabajos acerca de la naturaleza de la luz, por lo que podría inferirse que Newton eliminó las hipótesis de tipo metafísico, pero aceptaba tácitamente las hipótesis que se daban en el ámbito de la experiencia comprobable. (1, b)



Otros científicos del período de la física clásica también utilizaron hipótesis que no eran derivables de hechos observacionales, ni eran susceptibles de comprobación -hipótesis de carácter más bien metafísico- por ejemplo, los denominados ‘físicos atómicos’ mostraron gran imaginación, viva y concreta, trabajando con las ideas de átomos y corpúsculos; éstos físicos intentaban explicar los fenómenos observados por los sentidos teniendo su origen en los movimientos de diminutos átomos o corpúsculos invisibles (5).



Para el fisiólogo del siglo XIX Claude Bernard, las hipótesis si juegan un papel importante en el proceso científico. Bernard escribe con respecto a la metodología experimental: “...puede partirse de una hipótesis que se deduce de una teoría. En este caso, aunque se trate de un razonamiento deductivo, sigue siendo una hipótesis que es preciso verificar por la experiencia. Aquí, en efecto, las teorías sólo nos presentan un agregado de hechos anteriores, en los cuales se apoya la hipótesis, pero que no podrían servirle de demostración experimental”, luego resume: “las teorías son hipótesis verificadas por un número más o menos considerable de hechos; las que son verificadas por el mayor número de hechos son las mejores; pero ni en este caso son definitivas ni se debe creer nunca en ellas de manera absoluta” (6). Bernard también escribe: “Bastará retener el principio de que la idea apriori, o mejor, la hipótesis es el estímulo de la experiencia y se le debe dejar desenvolver libremente, con tal de que se observen los resultados de la experiencia de una manera rigurosa y completa. Si la hipótesis no se verifica y desaparece, los hechos que hayan permitido encontrar quedarán, no obstante, adquiridos como materiales inquebrantables de la ciencia (6)



El positivismo comtiano no aceptó las hipótesis, las consideraba como explicaciones causales dadas durante las etapas iniciales de la evolución histórica del conocimiento: la Teológica y la Metafísica (ver: Notas #5); sin embargo, Ernest Mach, físico y matemático positivista de fines del siglo XIX, habló de “hipótesis de trabajo”, como proposiciones que ayudan la comprensión de los hechos, están relacionados a éllos, pero las hipótesis no son demostradas por los hechos; las hipótesis son como andiamajes utilizados para la construcción del conocimiento científico y desaparecen cuando éste se completa.



La hipótesis, aunque concebida como inspirada en la observación, pero con claros componentes apriorísticos, no fue completa ni unánimemente aceptada hasta tardíamente en el progreso del pensamiento epistemológico. Einstein comenta: “No existe un método inductivo que pueda hacer llegar hasta los conceptos fundamentales de la física. Por no haber comprendido este hecho, muchos investigadores del siglo XIX fueron víctimas de un error filosófico fundamental. Probablemente sea ésta la razón de que la teoría molecular y la teoría de Maxwell no pudieran establecerse hasta una fecha relativamente tardía. El pensamiento lógico es por necesidad deductivo y se basa en conceptos hipotéticos y en axiomas” (7)



La inducción se consideró desde el tiempo de Bacon, como la fuente segura del conocimiento verdadero de la naturaleza. La inducción es un razonamiento basado en la enumeración de las situaciones particulares de la que se desprende lo universal: la mente, al no captar ninguna necesidad lógica de asociación en la relación de dos datos, requiere la experiencia repetida de ellos, para establecer una asociación, y pasar de lo particular a lo general o universal. Por ejemplo, para establecer la relación de causalidad de dos fenómenos, “A” y “a”, que no presentan una relación de necesidad lógica entre éllos, requiere la confirmación repetida (tratando de controlar todos los factores de interferencia) de que “a” es precedida por “A”; este procedimiento se conoce como ’inducción repetitiva’. Pero como no se pueden observar todos los casos particulares de una clase, el científico recurre a ciertas manipulaciones para confirmar la asociación causal, por ejemplo, diseña experimentos para observar si la supresión de “A” se sigue de la supresión de “a”, y si las variaciones de “A” producen variaciones en “a”. Estas maniobras realizadas se pueden describir como ‘inducción eliminativa’, y parece ser bastante evidente en los casos sencillos, pero como procedimiento para seleccionar “la teoría verdadera” de las muchas posibles ante un problema científico complejo, resulta complicado, y se invalida lógicamente si se considera -como lo afirma Popper (9, pág. 105)- que las hipótesis posibles para la solución de un problema pueden ser infinitas.



El inductivismo sostiene que de la observación de los ‘hechos’, de la ‘experimentación objetiva’ se inducen las leyes y se seleccionan las teorías de las ciencias. La teoría, desde el punto de vista inductivista, es una explicación consistente, unitaria y verdadera de los fenómenos o procesos naturales, se construye en base de leyes inferidas directamente de la observación de la naturaleza.



La predicción se refiere a la característica de una teoría establecida de prever o anticipar fenómenos que se confirman con la observación y la experimentación. Por ejemplo, Newton pudo predecir la posición de los planetas con su teoría mecánica. Un ejemplo más dramático lo constituye el descubrimiento del planeta Neptuno; Le Verrier dedujo su existencia tratando de explicar las anomalías descubiertas en el movimiento de Urano con respecto a la ley de gravitación universal de Newton; Le Verrier indicó el lugar donde Gall descubrió Neptuno en 1846 (2, pág. 191). El realizar una predicción desde una teoría implica la elaboración de una hipótesis que se verá, o no, confirmada empíricamente. La capacidad de predicción de una teoría fue considerada como un rasgo que muestra la validez y adecuación de ella; aunque desde la biología, pero expresando una perspectiva epistemológica de su tiempo, Pasteur lo declara explícitamente: “Lo propio de las teorías erróneas, es no poder nunca presentir hechos nuevos”......”Lo propio de las teorías verdaderas, por el contrario, es ser la expresión misma de los hechos, estar impuestas y dominadas por ellos, poder prever con seguridad hechos nuevos porque estos están, por naturaleza, concatenados a los primeros; en una palabra, lo propio de estas teorías es la fecundidad” (8).

La verificación, en el contexto de la concepción observacional empírica de la ciencia, es una corroboración de las teorías -e hipótesis de ellas deducidas- logradas por la observación/experimentación y medición de los resultados. Estos procedimientos se realizan de manera controlada para minimizar el margen de error y poder ser replicados.



Aunque la inducción prevaleció en las ciencias como la explicación de la génesis y validez del conocimiento de la naturaleza, debe mencionarse que Immanuel Kant (1724-1804), no se sintió satisfecho con el inductivismo, ni con el empirismo de Hume. Kant señaló que las explicaciones de Hume daban cuenta de la génesis del conocimiento de la naturaleza, pero no de su validez, puesto que la experiencia es incapaz de otorgar necesidad y universalidad a las proposiciones, inductivamente inferidas, de las que se compone la ciencia. La experiencia por si sola no puede ofrecer un conocimiento que aspire a ser auténticamente riguroso.



Para Kant, el conocimiento comienza con la experiencia, pero no se limita a ella. Kant señala que el entendimiento posee formas lógicas apriori que dan lugar a enunciados universales y necesarios, y cuya función es constituir, junto con la intuición sensible -en una síntesis-, los objetos de conocimiento. Las cosas en si no se conocen, solo se tienen los fenómenos dados en una síntesis de lo intuitivo sensible y la formalidad del intelecto. Estas formas o conceptos apriori del entendimiento son las categorías, y en cuanto constituyen el objeto de conocimiento, hacen posible su universalidad y necesidad, que son las características, según Kant, de la física newtoniana. (1 c,d).



La fe en la concepción del conocimiento como derivado directamente de los hechos por simple inducción se va corroyendo durante la segunda mitad del siglo XIX, con la creciente consciencia de la presencia de principios apriorísticos subyacentes en las teorías y la necesidad de construir hipótesis para explorar nuevas posibilidades experimentales. El carácter explicativo de las teorías no surge directamente de los hechos, sino más bien, al contrario, ésta debe ser corroborada por los hechos, además de tener siempre un carácter provisional. La necesidad del análisis del conocimiento más allá de los hechos se va haciendo cada vez más claro.



Hasta el siglo XX la ciencia se consideraba como un cuerpo de conocimientos establecidos, en las que las hipótesis jugaban un papel heurístico y transitorio en el desarrollo y crecimiento de este conocimiento acumulado. Las teorías confirmadas pasan a integrar el conocimiento científico. La autoridad de la ciencia era indiscutible y se imponía con el autoritarismo nacido de una fe en la objetividad y verificabilidad de la verdad científica lograda por la observación y experimentación. Esta situación cambia, al parecer de Popper (9), con la revolución einsteiniana que desbancó la acreditada y ‘bien confirmada’ mecánica newtoniana.



La revisión del método científico y de sus principios metodológicos se va hacer crucial con los profundos cambios que experimentará la física en el siglo XX que van a trastocar los firmes cimientos newtonianos de la concepción del mundo físico.

Bibliografía

1) José Ferrater Mora (1965). Diccionario de Filosofía: ciencia (a); hipótesis (b); Kant (c); categoría (d). Editorial Subamericana.



2) Simard, Emile (1956). Naturaleza y alcance del método científico. Biblioteca hispánica de filosofía. Editorial Gredos 1961.



3) Wikepedia. Scientific Method. www.wikepedia.org/wiki/scientific_method



4) Renoirte, Fernand: Eléments de critique des sciences et de cosmologie. Lovaina, Editions del’Institut de Philosophie, 1945. Citado en referencia: #2, pág. 49.



5) Broglie, Louis de. Physique et microphysique. pag. 129-135. Paris, Michel, 1945. Transcrito en referencia #2, pág. 150-154.



6) Bernard, Claude (1865). Intruduction à l’étude de la medicine expérimentale. Pag.285-291 y 44. Paris, Bailliere; citado en referencia #2, pág. 215-216.



7) Einstein, Albert. Conceptions scientifiques, morales et sociales, trad. Solovine, Paris, Flammarion, 1952. Citado en referencia: #2, pág. 304.



8) Pasteur, Louis, citado por: René Vallery-Radot: La vie de Pasteur, Paris, Hacchette, 1919, p. 352; citado en referencia #2, pág. 204.



9) Popper KR. (1994) Science: Problems, Aims, Responsibilities. En: The Myth of Framework. Ed. MA Notturno. Routledge. London and New York.