1.2 El método científico

El método científico
El propósito inmediato del pensamiento científico es hacer predicciones correctas de los
acontecimientos de la naturaleza. Su último propósito es la supervivencia del hombre. Existen
predicciones muy exactas como el momento en el cual ocurrirá un eclipse que se puede calcular
hasta con fracciones de segundo. Otros acontecimientos solo pueden predecirse como una
probabilidad: el tiempo.
A primera vista, muchas actividades científicas no parecen implicar la predicción, pero un
examen más profundo revela siempre un acto de predicción en algún lugar.
Algunas personas consideran que el propósito del pensamiento científico es comprender la
naturaleza; y efectivamente, muchos científicos y filósofos han sido guiados por semejante deseo.
En el uso común, la frase “ser comprendido” parece tener el único sentido de “ser familiar y
previsible” (comprender a su esposa/novia, predecir reacciones, etc.)
Científicamente la palabra comprender tiene un sentido técnico más restringido. Si un
determinado acontecimiento es previsto de acuerdo con una ley que ha permitido prever muchos de
estos acontecimientos el científico dice que comprende ese acontecimiento. La previsibilidad
contribuye mucho al grado de comprensión y los científicos consideran que los acontecimientos que
no son previsibles no han sido comprendidos propiamente.
¿Qué es la ciencia? uso coloquial, un encabezado de una página deportiva diría: “ Kid Fargo
Uso la Ciencia para Noquear al Campeón”. “La Ciencia Busca la Causa del Cancer Cérvicouterino”.
Hasta la época del filósofo y obispo George Berkeley (1685-1753), el proceso de hacer
predicciones parecía claro. Se observaban simplemente los acontecimientos cambiantes del mundo,
se advertía ciertas regularidades y se hacían predicciones basadas en la esperanza de que en el
futuro se darían esas mismas regularidades.
El obispo Berkeley señalo que cada hombre experimenta directamente sólo las señales de
sus propios cinco sentidos; es natural que haya un mundo externo que sea la fuente de sus
sensaciones, pero la estructura real de ese mundo es puramente inferida y nunca podrá verificarse
directamente (átomo).
En 1913, Niels Bohr usó la palabra modelo para la descripción que público del átomo de
hidrógeno; esta palabra resultó adecuada, porque los modelos incluyen partes de las que carece el
prototipo y excluyen otras partes que se saben pertenecen al prototipo. Los científicos actuales
encuentran útil usar la palabra modelo para las teorías que se desarrollaron mucho antes que Bohr
destacara la necesidad de ese término.
El modelo puede cambiar con la llegada de nueva información, el científico observa el
modelo cambiante y trata de descubrir las regularidades y de hacer predicciones. Cuando el modelo
permite hacer muchas predicciones acertadas, se espera intuitivamente una correspondencia
considerable entre el modelo y “ el fenómeno/hecho”
El contenido esencial del concepto de modelo es la existencia de una correspondencia entre
el modelo mismo y el prototipo; a menudo, es suficiente una sola correspondencia para tener un
modelo útil. Los modelos no siempre han de inventarse o construirse, lo importante es que sean
reconocidos.
La palabra modelo es una frase determinada, puede referirse a uno o más de los muchos
aspectos relacionados con la noción general. Así, la expresión modelo cortical se refiere al modelo,
tal como está registrado en la estructura y en la disposición de las moléculas, en los almacenes de
memoria del cerebro. El modelo conceptual se refiere a la “imagen” mental del modelo que está
presente, introspectivamente, cuando se piensa en el modelo. Esta “imagen” corresponde
probablemente a algún proceso de barrido de los almacenes de memoria adecuados. El modelo
verbal consiste en la descripción hablada o escrita del modelo. El modelo postulativo es un tipo de
modelo. El modelo geométrico se refiere a los diagramas o gráficas que se usan para describir el
modelo. El modelo matemático se refiere a las ecuaciones u otras relaciones que suministran las
previsiones cuantitativas del modelo. El modelo material es la disposición y las interacciones de las
partículas fundamentales, sus campos y conjuntos. Cuando un autor se refiere al “modelo de Bohr
del átomo de hidrógeno”, puede tener en mente cualquiera de los aspectos; y se debe seleccionar los
aspectos apropiados, por le contexto.
El propósito principal de usar un modelo es el de hacer predicciones. Si un modelo
matemático predice con exactitud los acontecimientos futuros, no hay necesidad de ninguna
interpretación o visualización del proceso descrito por la ecuación. Muchas de las ecuaciones
usadas en la física moderna pueden interpretarse en varias formas; sin embargo, las predicciones
son exactas a pesar de la variedad de interpretaciones. Sin embargo, las interpretaciones y
visualizaciones de un modelo matemático pueden ser muy útiles para el arte de construir nuevos
modelos.
Es muy común la concepción errónea de que los nuevos modelos se construyen por medio
de deducción lógica estricta de los hechos observados y de los modelos anteriores. Este método no
se utiliza porque por deducción no se puede tener nada nuevo. La conclusión de un proceso
deductivo es meramente una proposición explícita de un hecho ya inherente a la información
suministrada.
Los nuevos modelos no se deducen, se postulan. Las proposiciones que describen el modelo
se suponen y, a partir de ellas, se hacen predicciones. Estas predicciones se verifican con las
mediciones u observaciones de los acontecimientos que tienen lugar realmente en la naturaleza. Si
las predicciones son exactas, el modelo es acertado y se dice que está validado. Si las predicciones
no son exactas, el modelo es sustituido o ajustado hasta que resulten exactas las predicciones. Los
científicos no esperan que un modelo sea siempre acertado; porque es posible que se hagan
mediciones experimentales más amplias o más exactas. Las predicciones del modelo se vuelven
entonces inadecuadas o inexactas y hacen necesario ajustar el modelo o construir uno nuevo.
El conocimiento científico, esto es, los datos experimentales y los modelos conceptuales
manejados en un momento dado, está sujeto a las limitaciones del método. El científico usa
cualquier medio, consciente in inconsciente, en el acto de creación. Los métodos pueden ser incluso
ilógicos, ya que el método de validación subsecuente eliminará los modelos que no cumplan el
criterio de la predicción acertada.
Aunque la invención de modelos no esté sujeta a restricciones de método, la validación de
kis nuevos modelos que se requiere en la revisión continua del conocimiento científico, sigue una
misma pauta recurrente, que ha sido abstraída de los registros históricos del desarrollo de las teorías
científicas en el pasado. Esta pauta no es una receta para hacer nuevos descubrimientos en la
ciencia: es un método para validar los nuevos modelos después de que han sido postulados, durante
el proceso de revisión constante que caracteriza al conocimiento científico.
En resumen el propósito del conocimiento científico es el de postular un modelo conceptual
de la naturaleza, con el que se pueda predecir exactamente el comportamiento observable en ella.
La formulación de nuevos postulados es un acto de creación y no está sujeta a limitaciones de
método. La validación del modelo, sin embargo, sigue una pauta regular a la que se ha dado el
nombre de método científico.
El método científico:
a) Postula un modelo basado en las observaciones o mediciones experimentales existentes;
b) verifica las predicciones de este modelo con respecto a las observaciones o mediciones
ulteriores, y
c) ajusta o sustituye el modelo, conforme lo requieran las nuevas observaciones o
mediciones.
El tercer paso conduce de nuevo al primero, y le proceso continúa de manera interminable.
No se exige la “realidad” del modelo; el único criterio es la predicción acertada, a parir del modelo
más simple, más conveniente o más satisfactorio.
Se tiene comúnmente la idea de que el conocimiento científico es verdadero e inmutable; sin
embargo , acabamos de insistir en que los modelos científicos están constantemente “sujetos a
cambios imprevistos”.
El pensamiento científico es acumulativo, es decir, que el modelo actual incluye todas las
partes acertadas de los modelos anteriores. En los modelos matemáticos, esta acumulatividad
significa que el modelo antiguo se convierte en un caso particular del nuevo.
Hay factores comunes dentro de los modelos científicos, que permanecen esencialmente sin
cambiar y son estos factores los que han dado lugar a la noción de que el conocimiento científico es
definitivo y permanente.
La noción de que el conocimiento es cierto es una ilusión. Un científico supone, explícita o
implícitamente, la existencia de un universo exterior a él, que es la fuente de sus sensaciones.
Observa regularidades en sus sensaciones e infiere que hay regularidades en el comportamiento del
universo. Llama a estas regularidades del universo exterior leyes de la naturaleza y trata de
representarlas por medio de modelos matemáticos que se han convertido progresivamente en
predicciones cada vez más acertadas y exactas. Es tentador inferir que el modelo está comenzando a
asemejarse a la cosa que esta ahí, pero tal inferencia nunca podrá verificarse. No se puede conocer
la certeza de ninguna predicción, la naturaleza puede desviarse del modelos sin previa advertencia,
y en este sentido el conocimiento científico nunca es cierto.
Los nuevos modelos son a menudo radicalmente diferentes de sus predecesores y
frecuentemente requieren el abandono de ideas que durante largo tiempo se habían considerado
obvias y axiomáticas. Los nuevos modelos tienden así a parecer que carecen de sentido, aun para
científicos, y casi todos los nuevos modelos han sido establecidos por investigadores relativamente
jóvenes. Al parecer la mayoria de los investigadores mayores de treinta años no pueden desaprender
sus axiomas de modo suficiente para introducir ideas radicalmente nuevas.
La postulación de un modelo presupone una buena provisión de resultados experimentales
fidedignos. La recopilación de estos hechos y la asignación de la nomenclatura apropiada
constituyen la fase descriptiva del proceso científico. Después se clasificación de los hechos. Esta
asignación constituye por sí misma la postulación de un modelo de la estructura de la naturaleza.
Los sistemas de clasificación son modelos abstractos.
La exactitud de las medidas hechas al reunir los hechos originales limita la exactitud de las
predicciones. Las observaciones que no contienen números son llamadas cualitativas; a partir de
observaciones cualitativas sólo se pueden hacer predicciones cualitativas. Las observaciones que
tienen números se llaman cuantitativas; a partir de observaciones cuantitativas se pueden hacer
predicciones cuantitativas.
Ninguna predicción del comportamiento de la naturaleza es perfectamente exacta o cierta.
Las predicciones se refieren al comportamiento futuro del modelo, y siempre hay que estar
preparado para observar resultados experimentales que requieran el ajuste o la sustitución del
modelo.
El método científico es una abstracción de la historia pasada. Como ejemplo particular de
esa historia, podemos considerar los modelos cielo estrellado, comenzando con los primeros
modelos que se registraron.