Fundamentos y Elementos de la Ciencia

Definición de Ciencia

Es un conjunto de conocimientos organizados sistemáticamente dentro de áreas específicas. Se caracteriza por buscar leyes y principios generales mediante un método.

Objetivo de la Ciencia

El objetivo fundamental de la ciencia es explicar, comprender y actuar sobre la realidad.

¿Qué nos permite la ciencia?

• Describir: observar y analizar lo que ocurre y señalar sus características. Implica definir el fenómeno, sus características y componentes, las condiciones y las distintas formas en las que se manifiesta.
• Explicar: determinar las causas de los fenómenos que han ocurrido. Significa entender las causas refiriéndolas a leyes y teorías científicas.
• Predecir: anticipar, basándonos en la explicación, lo que ocurrirá. Es la posibilidad de pronosticar fenómenos que todavía no han ocurrido y que pueden ser explicados antes de que sucedan.

Tipos de Ciencias

Conceptos Fundamentales de la Ciencia

A continuación, se definen algunos conceptos clave en la investigación científica:

• Hecho: es aquello que sucede y que requiere ser explicado. Es un suceso singular, observable, medible y constatable. Constituye el punto de arranque de la investigación científica, pero a su vez representa el elemento fundamental al final del proceso, pues sin hechos no hay comprobación empírica.
• Hipótesis: es una explicación probable acerca de los acontecimientos del mundo. Es una conjetura posible que ponemos para dar respuesta a los problemas.
• Contrastar: significa probar si la explicación se cumple en todos los casos. Existen dos procedimientos fundamentales de contrastación: la verificación y la falsación.
• Verificación: consiste en comprobar la verdad de la hipótesis. Aunque observemos muchos hechos que verifiquen nuestra hipótesis, es muy posible que existan otros que la nieguen. Por tanto, la verificación nunca será concluyente, puesto que nuestra observación de los hechos no es universal.
• Falsación: se trata de buscar hechos que demuestren que la hipótesis es falsa. Al contrario que la verificación, la falsación sí es concluyente, pues basta un único caso negativo para desechar la hipótesis.
• Leyes: es una hipótesis confirmada, formulada para todos los casos del mismo tipo y que describe una relación constante entre fenómenos o aspectos de un mismo fenómeno. Suele expresarse matemáticamente, sobre todo en las ciencias naturales.
• Teorías: son sistemas compactos de leyes conectadas entre sí. Son más generales y de mayor alcance que las leyes. Las teorías contienen términos teóricos, no referidos a algo observable, que conectan unas leyes con otras en un conjunto coherente de enunciados.
• Modelos: es una representación simplificada de un aspecto de la realidad que nos sirve para describir, explicar o simular los fenómenos o procesos que queremos conocer. Los modelos cambian o se corrigen en función de las nuevas observaciones.
• Paradigma: es un conjunto de creencias y preconcepciones que en una época determinada comparte una comunidad científica. Los paradigmas son realizaciones científicas universalmente reconocidas que, durante cierto tiempo, proporcionan modelos de problemas y soluciones a una comunidad científica.

Componentes de los paradigmas

1. Conjunto de teorías y leyes que se consideran ciertas.
2. Compromisos metafísicos: son el acuerdo sobre qué entidades son existentes y explicativas.
3. Valores: determina lo que es aceptable o no.
4. Ejemplares o conjunto de problemas y soluciones que aparecen en los libros de texto y con los que se aprende a aplicar la teoría y a asimilar el paradigma.

¿Por qué podemos decir que un paradigma incluye factores extracientíficos?

Son productos de la comunidad científica humana, debido a que los seres humanos estamos influidos por contextos sociales, históricos y personales, por lo que los paradigmas también lo están.

Métodos Científicos

• Método inductivo: consiste en generalizar o extraer una conclusión universal a partir de casos particulares. De la observación de que en muchos casos se cumple una determinada propiedad, concluimos que dicha propiedad se cumplirá en todos los casos del mismo tipo.
• Método deductivo: consiste en extraer una conclusión particular a partir de principios o datos generales. La validez de este método es incuestionable desde el punto de vista lógico: la conclusión ya está implícita en la premisa, de modo que si la premisa es verdadera, podemos asegurar que la conclusión también lo es.

El Método Hipotético-Deductivo

El método hipotético-deductivo es una combinación de inducción y deducción. Tal vez por aunar lo mejor de cada uno y por los grandes éxitos cosechados con su aplicación, es considerado el método científico por excelencia.

Sus pasos son:

1. Realidad y formulación del problema: se describe una situación problemática y nos preguntamos por qué sucede.
2. Formulación de una hipótesis: se propone una posible explicación, rigurosa, contrastable y coherente.
3. Deducción de las consecuencias de la hipótesis: se utiliza el método deductivo para extraer las consecuencias de la hipótesis si esta fuera verdadera.
4. Contrastación de las consecuencias de la hipótesis: se comprueba por medio de la observación y del experimento. En algunos casos bastará con la observación; en otros, habrá que desarrollar un experimento para poner a prueba la hipótesis.
5. Refutación de la hipótesis: Si no se hubiese observado el fenómeno, se hubiese rechazado la hipótesis y deberíamos comenzar el proceso formulando una nueva hipótesis.
6. Confirmación de la hipótesis: si se cumplen las consecuencias previstas, la hipótesis queda confirmada.
7. Obtención de resultados: se formula una nueva ley o teoría o se confirma una teoría existente.

Modelos Históricos de Explicación Científica

Explicación Aristotélica

El primer modelo de explicación científica y de concepción del mundo surge en la antigüedad. El gran sistematizador de este modelo y creador del sistema del mundo que perdurará hasta la revolución científica es Aristóteles.

La gran innovación de Ptolomeo son los epiciclos. Fue la base de un modelo geométrico ideado por los antiguos griegos para explicar las variaciones en la velocidad y la dirección del movimiento aparente de la Luna, el Sol y los planetas.

Explicación Clásica de la Modernidad

Con la revolución científica del siglo XVII aparece no solo una nueva visión del mundo, sino también una forma nueva de entender la ciencia, con una nueva metodología.

A diferencia del sistema aristotélico, este sistema concibe a la naturaleza como una máquina de la que solo interesa conocer por qué actúa cómo actúa. Otra de las diferencias es que de las cuatro causas solo permanece la causa eficiente. Desaparece así el estudio de la esencia o cualidades de las cosas y el estudio de la finalidad o intencionalidad.

Explicación Contemporánea

El descubrimiento de las partículas subatómicas, regidas por la mecánica cuántica, y de los acontecimientos a velocidades cercanas a la de la luz que se rigen por la teoría de la relatividad nos lleva a conocer nuevas realidades que cuestionan nuestro conocimiento anterior.

Reflexiones Filosóficas sobre el Conocimiento Científico

Karl Popper: Racionalismo Crítico

La concepción popperiana de la ciencia parte de la crítica al procedimiento inductivo y a la verificación como métodos de contrastación de las hipótesis y de las teorías científicas.

Proceder a través de conjeturas y refutaciones es lo que permite a la ciencia un progreso acumulativo, es lo que hace posible el avance hacia una verdad que es inalcanzable pero que se convierte en un principio regulador.

Popper se niega a afirmar que las teorías científicas son verdaderas. Los criterios utilizados para rechazar o aceptar las teorías científicas son criterios racionales, lógicos y experimentales. Además, considera que la ciencia es una actividad racional ajena a factores psicológicos o sociológicos.

Thomas Kuhn: Ciclo y Fases

Según Thomas Kuhn, la ciencia progresa a través de ciclos que incluyen las siguientes fases:

1. Periodo estable de la ciencia en el que la investigación científica se produce de acuerdo a lo establecido por el paradigma vigente.
2. Fenómeno irregular, anormal o que no se adecua a lo que se espera dentro de la visión establecida por el paradigma.
3. Cuando los fallos en el paradigma se van acumulando, puede ser que algunos científicos propongan un nuevo marco teórico capaz de sustituir al viejo paradigma.
4. Periodo de conflicto entre el candidato (puede haber más de un candidato) a nuevo paradigma y el viejo paradigma.

Reflexiones Filosóficas sobre la Tecnología

¿Qué es la razón instrumental?

Se basa en la utilidad: si una cosa no sirve para nada útil, carece de valor. De este modo, la razón acaba convirtiendo todo en objeto para algo o en instrumento de algo. Este tipo de racionalidad solo busca los medios adecuados para conseguir determinados fines, pero es incapaz de cuestionar los fines mismos.

¿Qué es una tecnocracia?

Forma de gobierno en el que los cargos públicos no son desempeñados por políticos, sino por especialistas en sectores productivos o de conocimiento.

¿Es necesaria la reflexión filosófica en una sociedad tecnológica como la nuestra?

Sí, es necesaria, ya que una reflexión filosófica que cuestione los fines perseguidos por el sistema tecnológico actual, a fin de recuperar el valor de la persona y la función crítica y emancipadora de la razón. Los medios técnicos son los que deben ponerse al servicio de los seres humanos y no al revés.