Hace tiempo que me ronda la cabeza escribir algunos artículos cortos sobre conceptos básicos de ciencia: hipótesis, ley y teoría, definiciones operativas, el “nunca estamos seguros” y cosas así. La chispa que ha encendido la mecha este verano ha sido una discusión en la que ha aparecido una frase con la que seguro que muchos de vosotros os habéis topado alguna vez: “Es sólo una teoría”.

Tengo muy claro que la mayor parte de los lectores de El Tamiz no tenéis confusión alguna al respecto, pero también creo en el valor de proporcionar explicaciones concisas y claras que puedan serviros de referencia si tenéis que entrar en discusiones de ese tipo (o dar el enlace al contertulio para que lo lea él) y, para qué engañarnos, porque simplemente me apetece soltar una perorata sobre esto. Además siempre hay gente, como la propia Geli, que tiene una idea más o menos vaga sobre esto pero no conoce algún detalle sutil.

Aunque estos articulillos no merezcan por ahora, creo yo, una presentación más allá de estos tres párrafos, les daremos un nombre de serie por si acaso esto se alarga, Manual del ciudadano escéptico –en parte para hacer énfasis en que no sólo los científicos deberían tener claras estas cosas, en parte para servir de trampolín para hablar de alguna otra cosa relacionada con el escepticismo científico–.

Intentaré mantener cada artículo corto y al grano, aunque ya sabéis que eso me cuesta horrores, y empezar con cosas concretas aunque tal vez posteriormente hablemos de asuntos más filosóficos. Dicho sea de paso, no voy a entrar en detalles filosóficos profundos porque creo que a menudo nos perdemos en palabras y más palabras y no llegamos a ninguna parte. Como diría Francis Bacon, “no debemos tener más hambre de palabras que de sustancia”.

Y, dado que lo que me ha despertado el último impulso para escribir esto ha sido lo de es sólo una teoría, hablemos precisamente de lo que significa la palabra teoría y con qué solemos confundir a menudo este concepto.

Teoría ≠ Hipótesis

Cuando alguien afirma que algo es sólo una teoría de manera despectiva, queriendo decir que no es algo comprobado, está poniendo de manifiesto una desconexión entre el vocabulario científico y el cotidiano. En el lenguaje cotidiano es común decir “En teoría deberíamos llegar a las tres”, o “Tengo una teoría: los perros negros dan más miedo que los blancos”. En todos esos casos queremos decir que se trata de una suposición, que no estamos completamente seguros y que tal vez la práctica demuestre que no teníamos razón.

Pero eso no es en absoluto lo que significa la palabra teoría en ciencia. Quien realiza la afirmación de antes para restar valor a algo –por ejemplo, “La relatividad es sólo una teoría”– está utilizando el término de manera absolutamente errónea. Lo que realmente quiere decir cuando dice teoría es hipótesis pero claro, la afirmación anterior se convertiría en “La relatividad es sólo una hipótesis” y eso es una barbaridad como un piano de cola –en un momento veremos por qué–.

Ya sé que esto puede parecerte una pedantería: ¿Qué más da lo que signifique la palabra teoría exactamente en ciencia? ¡Yo no soy un científico y no tengo por qué usar el término grandilocuente que se hayan inventado!

No, no tienes por qué: puedes seguir diciendo que en teoría llegaréis a las tres (aunque en el otro ejemplo yo diría más bien “Tengo una hipótesis: los perros negros dan más miedo que los blancos” aunque tus amigos te miren raro). Lo que no puedes hacer –al menos si no quieres cometer un error garrafal– es utilizar la palabra en su contexto científico sin entender lo que significa. Y decir “La relatividad es sólo una teoría” es usar la palabra en su concepto científico, claro. Me paro en este párrafo para que comprendas por qué sí es importante entender la diferencia entre ambos significados.

Como mencioné antes, lo de que los perros negros dan más miedo que los blancos, hablando con propiedad, no es una teoría, sino una hipótesis. No te preocupes, porque no voy a aburrirte con minucias sobre qué constituye una buena o mala hipótesis –si hay interés le dedicamos un artículo aparte–. Baste con tener claro que es una suposición informada, es decir, el resultado de mirar a nuestro alrededor y extraer una conclusión que nos parece cierta, aunque no estemos seguros.

Otros ejemplos de hipótesis, porque creo que es algo que se entiende mejor con ejemplos concretos que con disquisiciones filosóficas: el Sol sale por el norte, todos los pelirrojos son asesinos, todos los metales conducen bien la electricidad, los gemelos se parecen más entre sí que los hermanos que no lo son, cuando un humano suelta agua por los ojos es que está triste.

Antes de que pongas el grito en el cielo, ya sé que varias de estas hipótesis son más falsas que Judas: es a propósito. De hecho, esto es precisamente lo que intentan señalar quienes utilizan mal el término teoría – el hecho de que, al ser sólo suposiciones, pueden ser falsas. Nadie las ha comprobado para ver si son verdaderas o no, y de comprobar por ejemplo si el Sol sale por el norte nos daremos cuenta muy rápidamente de que no es así y descartaremos esa hipótesis como falsa.

A riesgo de sonar un poco tonto, permite que plantee una analogía entre una hipótesis y algo que sucede en la música: como toda analogía tiene agujeros tremendos, pero quiero hablar de ella porque, si no estás familiarizado con esta jerga de hipótesis y demás zarandajas, creo que al final del artículo tendrás una imagen mental muy buena de lo que significa la palabra teoría. La analogía tiene que ver con la composición musical.

Imagina un compositor que quiere crear una obra, y se le ocurre una frase musical determinada: esa frase es el equivalente de una hipótesis. Es posible que la frase musical que le viene a la cabeza no esté correctamente construida y suene fatal: el compositor la descartará inmediatamente, como el científico descarta una hipótesis que demuestra ser falsa. Si esto no sucede, el compositor continúa pensando sobre la frase para comprobar si cumple un requisito más.

Ley o principio

¿Se trata de una frase musical significativa? Dicho de otro modo, ¿hace sentir algo nuevo, resulta interesante, aporta algo de valor a la obra? Aunque yo apenas sé algo de música, sí tengo claro que es posible crear música perfectamente construida pero más aburrida y fría que un muro de hielo. Una frase musical de ese tipo también sería descartada simplemente porque no aporta nada a la obra.

De igual modo, no toda hipótesis no descartada puede convertirse en una ley científica: tiene que ser lo suficientemente interesante. Por ejemplo, la hipótesis de que algunos seres humanos son pelirrojos es fácilmente comprobable, pero sería una idiotez enunciar un principio científico que dijera eso, ¡es evidente y no proporciona apenas información interesante! Por otro lado, la hipótesis de que la aceleración que sufre un cuerpo es inversamente proporcional a su masa es –o fue en su momento– novedosa, informativa y realmente útil.

Cuando una hipótesis cumple ambas condiciones –se observa que parece cumplirse y proporciona información interesante– asciende a la máxima categoría de una afirmación científica concreta: la de principio o ley. A mí, de manera subjetiva, me gusta más principio que ley, porque la segunda palabra sugiere en mi cabeza algo jurídico que puede elegirse cumplir o no, y nada tiene eso que ver con su significado científico.

En términos de nuestra analogía musical, una ley es el equivalente del “cha-cha-cha-cháaaan” de la Quinta Sinfonía de Beethoven: tan memorable que mi patética transcripción probablemente ha bastado para que sepas exactamente a qué frase musical me estoy refiriendo. No sólo es técnicamente correcta –el equivalente de ser apoyada por las observaciones en ciencia– sino que además es nueva, interesante y memorable: aporta algo nuevo.

La “ley de Beethoven”.

La afirmación de la aceleración y la masa de antes es algo parecido, aunque fue creada por Sir Isaac Newton en vez de por Beethoven. Recibe el nombre de principio fundamental de la dinámica y es tan maravillosa como la frase musical de antes –cada una en su entorno, por supuesto–. Hay pocos Newtons, como hay pocos Beethovens. Pero, lo mismo que es posible ir más allá de la creación de una frase musical como la de Beethoven, por maravillosa que sea, también es posible ir más allá incluso de una ley física como la de Newton.

Teoría

Así, un signo de una ley científica útil es el hecho de que no está sola. Lo mismo que un músico, al escuchar el comienzo de la Quinta de Beethoven, siente un ímpetu creativo que seguramente lo llevaría a modificarlo y seguir escribiendo música basada en él –como hizo el propio Ludwig–, cuando un científico escucha una ley de categoría como la de Newton de antes siente un impulso a hacer lo propio.

Claro, la ciencia no es música, y el proceso es diferente. En el caso de los principios científicos lo que suele suceder es que tanto quien enunció la ley originalmente como todo científico cuyo interés se despierta al escucharlo se dedican a extraer todas las conclusiones posibles a partir de ese principio. Una vez más, no toda conclusión es digna de ser recordada: debe ser algo suficientemente interesante. Sin embargo, es una señal muy clara de que una ley es “pata negra” cuando es posible extraer un gran número de conclusiones interesantes a partir de ella. Una vez más, lo mismo que no toda hipótesis puede convertirse en ley, no toda ley merece ser la chispa que crea un fuego de esta categoría.

Con el tiempo, las leyes más interesantes se convierten en algo así como raíces –principios– de árboles enteros con diversas conclusiones basadas en ellos, que nos permiten comprender el comportamiento del Universo de un modo antes imposible. Muy a menudo esos árboles no tienen una sola raíz: pueden existir varias leyes diferentes pero referidas al mismo asunto que se complementan y es posible obtener conclusiones comunes de todas ellas, como si un tallo creciese a partir de varias raíces.

De igual modo, si recuerdas la Quinta Sinfonía de Beethoven, a partir del tema inicial el genial alemán lo retuerce, modifica, añade otros temas secundarios y crea a partir de todo ello un todo absolutamente maravilloso, una cima de la música clásica. En nuestra analogía esto es el equivalente de pensar lógicamente sobre varias leyes relacionadas, extraer una multitud de conclusiones interesantes y relevantes sobre ellas y construir un aparato magnífico, capaz de predecir cosas que antes no podíamos predecir.

El resultado musical de este proceso es una sinfonía, probablemente lo más de lo más a lo que puede aspirar un compositor. Imagino que ya ves a dónde voy a llegar al hablar de ciencia.

Cuando uno o más principios científicos hacen brotar un árbol teórico lo suficientemente interesante y significativo, el resultado final –la sinfonía– recibe el nombre de teoría. Así, además del principio fundamental enunciado por Newton que hemos mencionado antes, el inglés enunció dos hipótesis más que se convirtieron a su vez en leyes –Newton era un genio en esto–, y las tres juntas dieron lugar a una cantidad tan enorme de conclusiones maravillosas y utilísimas que el conjunto recibió el nombre de teoría de la dinámica.

Por lo tanto, traduzcamos juntos el despectivo es sólo una teoría a nuestra analogía de frases musicales, Beethoven y demás. ¿Te das cuenta de lo absurdo que es? Es como si alguien escuchase a Mozart y luego dijera con tono despectivo: “Sí, pero es sólo una sinfonía”.

No hay nada más excelso.

Una teoría es la cúspide del conocimiento científico.

¿Quiere esto decir que una teoría es un dogma de fe irrefutable? No, ni mucho menos: nada en ciencia lo es. Ésa es una de las características que la hacen ciencia. Sin embargo, si un conjunto de ideas alcanzan el rango de teoría es que tienen la máxima solidez que algo puede tener en ciencia. De cómo funciona esta “máxima solidez” y hasta qué punto podemos estar seguros de que un conocimiento científico es verdad hablaremos, si os parece interesante hacerlo, en otra entrada de esta pequeña serie.

Mientras tanto y en cualquier caso también os recomiendo la serie de Awaca, Qué es la ciencia, publicada hace tiempo en El Cedazo.