Karl Popper (crédito: Wikipedia)

Karl R. Popper (1902-1994) ha sido un autor muy influyente en la filosofía del siglo XX; su obra mas destacada es La lógica de la investigación científica donde expone las tesis fundamentales del falsacionismo. Popper nació en Viena y permaneció en esta ciudad hasta que el nazismo ascendió al poder, momento en el que tuvo que emigrar a Nueva Zelanda debido a su origen judío. Durante su juventud simpatizó con movimientos políticos de izquierda que más tarde abandonaría totalmente para defender tesis liberales, cosa que le dio una gran popularidad, sobre todo a causa de sus artículos de opinión aparecidos en la prensa. Durante su etapa como profesor de física y matemáticas mantuvo cierta polémica con el Círculo de Viena, un conjunto de intelectuales neopositivistas que se reunían en la Universidad de Viena durante los años 20. Entre ellos se encontraban Rudolf Carnap, Bertrand Russell y Ludwig Wittgenstein, cuyas tesis son bastante parecidas a las inductivistas. Ellos pensaban que el único conocimiento científico posible es el empíricamente comprobado y regido por las normas de la lógica. Todo el conocimiento que no reúna estas características, como la religión o la metafísica, lo consideraban no significativo, es decir, sin sentido.

Popper siempre fue muy próximo al círculo pero nunca formo parte de él; de hecho es considerado un crítico respecto algunos de sus temas centrales, especialmente la inducción. Como vimos en el artículo anterior, la inducción es un procedimiento que intenta crear enunciados universales utilizando una reiteración de experiencias. El problema fundamental es que las leyes universales hacen referencia a un número infinito de sucesos, mientras que nuestras experiencias siempre serán finitas. Por lo tanto, es imposible asegurar la veracidad de un enunciado universal. Desde este punto de vista, el fundamento del método científico inductivo, el que presenté en el primer artículo, es difícil de justificar utilizando la  lógica, psicológicamente tampoco se puede defender y además no describe de forma correcta los procesos de cambio y evolución de las teorías ni el proceder de los científicos.

Frente a este problema, Popper intentó crear otro criterio de demarcación, es decir, un conjunto de reglas que nos permitan distinguir entre las ciencias empíricas y otra clase de actividades que podríamos denominar “sistemas metafísicos”. El falsacionismo nacerá como un intento de solucionar este problema sin utilizar la inducción. Por esto creo que es importante no mezclar en un mismo discurso elementos de la teoría falsacionsta (enunciado falsable, carácter provisional de las teorías, etc.) con elementos de la teoría inductiva (seguridad y objetividad del conocimiento científico, lógica inductivista, etc.) porque son conceptos de dos teorías que se excluyen mutuamente. Como veremos, nos presentan la ciencia de forma totalmente opuesta, y lo más importante: El falsacionismo surgió porque el anterior método científico era totalmente insostenible.

Como he dicho, los enunciados universales contienen una cantidad infinita de información. Si digo “las masas se atraen”, estoy diciendo que todos los cuerpos con masa que existen en el universo, que han existido y que existirán, sea cual sea su posición o su estado, se atraen. Esto es imposible de verificar empíricamente porque no se puede recoger toda esta cantidad de información. Pero sí que se puede recoger una observación que entre en contradicción con ese enunciado universal: “En el lugar X y en el tiempo T se observó dos masas que no se atraían”. Si somos capaces de encontrar un enunciado simple que contradiga la ley universal, entonces, lógicamente se deduce que la ley universal es falsa. Por lo tanto es imposible asegurar la veracidad de una ley pero sí que se puede asegurar su falsedad. Este es el fundamento del falsacionismo, y Popper intentará explotar al máximo esta cuestión lógica inapelable. De momento vemos como el falsacionismo, a diferencia de la teoría inductiva, está fundamentado en la lógica, únicamente utiliza la deducción y por lo tanto difícilmente se podrá atacar esta teoría por este lado.

Según el falsacionismo, el proceder de la ciencia consiste en falsar las teorías (encontrar una observación que las contradiga) y proponer otras que resistan mejor todos los intentos de ser falsadas. Pero, para que todo esto tenga sentido, ha de ser posible encontrar un enunciado singular que sea capaz de falsar la teoría. Si una hipótesis o conjunto de hipótesis han de formar parte de la ciencia, han de ser falsables. Voy poner unos ejemplos para explicar mas detenidamente en que consiste el concepto falsabilidad:

1. Todas las ovejas son blancas.
2. Los metales se dilatan al calentarlos.
3. La masa de un protón es de 1,6726 × 10^–27 kg
4. Es posible que suban las acciones de la empresa Americana.
5. Todos los puntos del círculo euclídeo equidistan del centro.

La primera afirmación es falsable y además falsa. Es posible encontrar una oveja de un color distinto del blanco –negro, por ejemplo–. El segundo enunciado también se puede falsar, únicamente necesitamos encontrar un metal que no se dilate al calentarlo. Desconozco si es cierto o falso. El tercer enunciado también es falsable, pues se demostraría como falso si encontramos un protón que tenga una masa diferente; podemos considerar que este enunciado es cierto. Según el falsacionismo, estos tres enunciados son científicos. El primero no se utilizará porque se ha demostrado falso, pero los otros pueden formar parte del cuerpo de una teoría científica válida hoy en día.

La afirmación número 4 no es falsable. Si las acciones suben, la afirmación es cierta, pero si bajan o se mantienen igual también lo es. Es imposible encontrar un enunciado simple que la contradiga. La última afirmación no es falsable, por la definición de círculo. Si alguno de los puntos no estuviese a la misma distancia del centro que el resto de puntos, entonces ya no sería un círculo. Por lo tanto los dos últimos enunciados no son científicos.

Los tres primeros enunciados han de considerarse científicos porque aportan información, nos dicen cosas sobre el mundo, los dos últimos no nos dicen nada. La afirmación “Todos los planetas se mueven alrededor del sol siguiendo órbitas elípticas” es científica, porque nos dice que los planetas giran alrededor del sol y no en otra parte, y además que lo hacen siguiendo unas órbitas en forma de elipse y no cuadradas o triangulares. Además es falsable, porqué podríamos encontrar un planeta que no siguiese este tipo de órbitas o girase alrededor de otra cosa. En realidad, este enunciado debería ser rechazado, porque existen planetas que no orbitan alrededor del sol, sino alrededor de otras estrellas. Aún así tiene el carácter de científico, pero no se utilizará porque ha sido falsado.

Todas las ovejas son blancas

Los falsacionistas dicen que algunas teorías se mantienen como científicas porque no es posible falsarlas y por lo tanto no se pueden rechazar. Según Popper algunas versiones de la teoría de la historia de Marx o el psicoanálisis freudiano adolecen de este problema, para el estas teorías son lo suficientemente flexibles para explicar cualquier conducta humana o cambio histórico y que al intentar explicar demasiadas cosas, terminan por no explicar nada. Esto también le sucede a muchas otras teorías y argumentaciones, por ejemplo: la existencia de un Dios bondadoso se puede compatibilizar con los desastres naturales argumentando que estos nos han sido enviados para probarnos o para castigarnos, en función de lo que mejor se adapte a cada caso, y de esta manera hacer imposible cualquier contrastación.

Toda teoría que pretenda informar, que intente decir alguna cosa, ha de correr el riesgo de ser falsada. Popper puso como ejemplo el experimento de Eddington para comprobar la teoría de la relatividad de Einstein. Según esta teoría, el campo gravitatorio del sol debería curvar la luz, así pues las estrellas cercanas al sol (desde nuestro punto de vista) deberían aparecer un poco desplazadas. Las observaciones de Eddington fueron tomadas como la confirmación de la teoría de la relatividad, pero podría haber sido diferente. Las teorías científicas, al hacer predicciones y dar explicaciones concretas, están sujetas a la falsación — si la evidencia experimental hubiese sido contraria a la relatividad, esta teoría hubiese sido refutada.

Es fácil ver que algunos de los enunciados científicos citados anteriormente tienen escaso valor para la ciencia, mientras que otros son realmente importantes. Los mejores enunciados serán aquellos que afirmen muchas cosas, que digan mucho acerca del mundo y por lo tanto serán muy falsables. Por ejemplo:

1. El cobre es conductor de la electricidad.
2. Todos los metales son conductores de la electricidad.

El segundo enunciado es mucho mas valioso para la ciencia, porque contiene toda la información del primer enunciado y además aporta mucho más; es más falsable que el primero. Para falsar (1) únicamente puedo hacer pruebas con el cobre, mientras que para falsar (2), además del cobre, puedo experimentar con hierro, aluminio, plomo, etc. Dicho de otra forma: los falsadores potenciales de (1) son un subconjunto de los falsadores potenciales de (2).

En el libro de Chalmers aparece un un buen ejemplo en este sentido: La teoría del movimiento planetario de Kepler es una teoría inferior a la mecánica Newtoniana, porque únicamente hace referencia a la posición de los planetas respecto al sol en un momento especificado. En cambio, las leyes del movimiento de Newton se aplican a todos los cuerpos del universo, tanto los planteas como las galaxias, a las pelotas de fútbol y los aviones. La teoría de Newton contiene más información que la Kepler y por lo tanto ofrece muchas más oportunidades de ser falsada.

Las teorías muy falsables se deben preferir, siempre y cuando no hayan sido falsadas. El objetivo de todo científico será proponer teorías mucho más falsables que las teorías vigentes e intentar refutarlas deliberadamente. De esta forma la ciencia avanza gracias al ensayo y error, es una constante búsqueda donde la falsación de una teoría importante se convierte en un gran hito porque abre las puertas a especulaciones arriesgadas y a conjeturas audaces que harán progresar la ciencia.

Una consecuencia directa de la exigencia de gran falsabilidad es la preferencia por las teorías claras y precisas en lugar de aquellas construcciones mas abstractas y con un significado general. Un falsacionista preferirá la afirmación “La masa de un protón es de 1,6726 × 10^–27 kg” a “La masa de un protón es de 1,68 × 10^–27 kg” porque la primera es mucho más precisa y ofrece mas posibilidades de falsación. Este requisito también imposibilita que se hagan afirmaciones muy generales, que no digan nada en concreto, y puedan ser aplicadas a cualquier cosa. Un falsacionista rechazaría la siguiente definición de electricidad escrita por Goethe^[1], aunque tal vez otras persona la encontrarían realmente fantástica:

No es nada, un cero, un mero punto que, sin embargo, mora en todas las existencias aparentes y, al mismo tiempo, es el punto de origen por el cual, al menor estímulo, se presenta una doble apariencia, una apariencia que sólo se manifiesta para desvanecerse. Las condiciones en las que se provocan estas manifestaciones son infinitamente variadas según las naturaleza de cada cuerpo.

En resumen, podríamos decir que las tesis de Popper difieren bastante de la idea acerca de la ciencia que tenían los positivistas. Para éstos, los enunciados científicos son susceptibles a una verificación concluyente; un enunciado es cierto si supera toda una serie de pruebas muy estrictas. Para Popper nunca se podrá verificar si los enunciados son verídicos y por lo tanto la ciencia dejará de ser ese procedimiento que nos permite describir la realidad de forma correcta e inapelable. Para los falsacionistas las teorías científicas son “simples” conjeturas y suposiciones que las personas crean libremente para intentar solucionar los problemas de las teorías anteriores y proporcionan una explicación adecuada de alguno de los aspectos del Universo.

Una vez las teorías están creadas, los científicos tienen que trabajar incansablemente para intentar refutar estas teorías sometiéndolas a todo tipo de contrastaciones. Si una de ellas resulta falsada ha de ser eliminada y substituida por una mejor. Los falsacionistas no asegurarán nunca la veracidad de una teoría, pero estarán seguros que las actuales son las mejores y las mas útiles que jamás hayan existido.

A priori parece que el falsacionismo describe mucho mejor los procesos evolutivos de la ciencia, la práctica de los científicos y los constantes cambios y mejoras de las teorías que la visión inductivista. En la siguiente entrega seguiré hablando del falsacionismo y su descripción de la práctica científica.

Fuentes:

Karl R. Popper: “La lógica de la investigación científica”

Alan F. Chalmers: “¿Que es esa cosa llamada ciencia?”

1. cita extraida del anterior libro de Chalmers

Podríamos decir que las ciencias empíricas están formadas por un conjunto de enunciados universales o leyes naturales, por ejemplo: Las masas se atraen, los metales se dilatan, la energía de todo oscilador armónico siempre es inferior a una cierta cantidad, etc. Un conjunto de enunciados de este tipo forman una teoría. La inducción es un procedimiento para crear estos enunciados universales.

Una descripción simple del procedimiento inductivo es el siguiente: He observado una cosa (un trozo de metal) X que tiene una propiedad Y (longitud, temperatura…), en otras circunstancias distintas he observado una cosa X y también tenia la propiedad Y. He repetido esta misma observación varias veces y por lo tanto puedo concluir que todas las cosas X tienen la propiedad Y.

Las premisas de este razonamiento son las observaciones o experimentos y la conclusión una ley universal:

Premisas:

El metal X1 se dilató al calentarlo.

El metal X2 se dilató al calentarlo.

El metal X3 se dilató al calentarlo.

—————————————–

Conclusión: Todos los metales se dilatan al calentarlos.

Pero esto no es cierto, por muchas observaciones que hagamos no hay ninguna garantía que todos los metales se dilaten. Podríamos encontrar alguno en alguna parte que no lo hiciese. El problema es que los enunciados universales pretenden ser verdad en todo lugar y tiempo, además hacen referencia a un número ilimitado de sucesos o cosas. Pero las premisas son enunciados singulares, tienen información limitada, se refieren a una cosa determinada en un lugar y en un tiempo concreto. Por lo tanto los enunciados universales no se pueden substituir por un conjunto de enunciados singulares porque es necesario un numero infinito de estos para poder igualar la información que nos proporciona la ley universal.

Dicho de otra forma: la información contenida en las premisas es limitada, por muy grande que sea siempre es finita, pero el resultado es infinito. Falta información, concretamente falta infinita información. Por eso es imposible verificar un enunciado estrictamente universal.

Como hemos visto la inducción no puede justificarse apelando a la lógica. Aún así, algunos han intentado solucionar este problema utilizando otros criterios:

El primero de ellos consiste en una serie de requisitos estrictos que ha de cumplir la inferencia. Los Inductivistas consideran que si el razonamiento cumple las siguientes características podemos suponer que es correcto y aceptarlo.

1. El número de enunciados observacionales que constituye la base de la inducción ha de ser grande.
2. Las observaciones se han de repetir en una amplia variedad de situaciones.
3. Ninguna resultado observacional ha de entrar en contradicción con la ley universal derivada.

Vamos a analizar el primer punto:

Así, de entrada, el concepto “gran número” es muy indefinido y arbitrario. ¿Cuantas observaciones tenemos que hacer exactamente? 4, 1000, 10.000, 10¹⁰⁰… no se expresa ningún número concreto, el criterio es ambiguo. Además si suponemos que la práctica científica ha de regirse por la inducción nos encontramos con una situación un poco absurda: Si aumentar el número de observaciones hace que la inducción sea más lícita, más cerca de ser verdad, los científicos deberían dedicar todos sus esfuerzos en intentar aumentar la base observacional, por ejemplo: tirando piedras al suelo para aumentar la base de la ley “las masas se atraen”. Una perdida de tiempo total. Incluso a veces, la repetición de una observación es inadecuada. Creo que no hace falta tirar otra bomba atómica para saber que la destrucción que causa es terrible, tampoco es necesario meter varias veces la mano en el fuego para determinar que este quema.

Lejos de ser ejemplos un poco exagerados, estas cuestiones se ponen de manifiesto diariamente: ¿Cuantas veces hemos oído que un experimento ha de ser reproducido por otros científicos para poder ser aceptado por la comunidad científica? Seguramente este requisito comparte ciertas similitudes con la inducción y por lo tanto también comparte sus problemas… ¿Cuantos veces hace falta que lo prueben? Independientemente de la respuesta, lo que me parece más curioso es que se exija a todos los experimentos una reproducción excepto a los realizados en el CERN, en satélites, o en cacharros enviados a Marte. Ya se sabe, si tienes dinero también tienes privilegios, el mundo científico no es una excepción en este aspecto.

El segundo punto vuelve a ser un poco ambiguo. ¿Qué se entiende por “variedad de situaciones”? Es evidente que debemos descartar aquellos elementos superfluos, que no afecten al experimento porque sino nunca podríamos plantearnos un razonamiento de estas características. Si queremos determinar que los metales se dilatan, es absurdo variar el color de los calcetines del experimentador. Para satisfacer este requisito, tampoco tiene demasiado sentido realizar el experimento aquí, luego en la China o en Kuala Lumpur. Las “situaciones” son infinitas y por lo tanto necesitamos un criterio para seleccionar las adecuadas.

La única forma de justificar que algunas cosas son superfluas y no afectan en absoluto es apelar a nuestro conocimiento previo, a nuestra cultura. Pero esto es totalmente contradictorio con el hecho de que el conocimiento ha de derivarse de la inducción. Nos encontramos con un problema recurrente porque el conocimiento previo ha de provenir de la inducción, pero es necesario otro conocimiento para realizar esa inducción y así sucesivamente.

El tercer punto es inaplicable. La mayoría de las leyes científicas tiene excepciones – por no decir todas – si eliminásemos las teorías que fallan, la ciencia se paralizaría y sería imposible avanzar.

Hay ejemplos de alto nivel: el perihelio de mercurio es un ejemplo muy claro, contradice la mecánica Newtoniana. Es absurdo pensar que debemos eliminar toda la mecánica clásica porque hemos encontrado una observación que la contradice. Las dificultades son propias de la ciencia, sobretodo cuando nace una teoría. A veces, algunas de las dificultades se solucionan con la contribución de otros científicos a lo largo del tiempo, otras veces, la teoría arrastra siempre los problemas, pero esto no quiere decir que la teoría sea inútil. Todo lo contrario, la mecánica clásica ha dado muy buenos resultados durante siglos y los sigue dando.

Otra forma de intentar solucionar el problema de la inducción es reformular el procedimiento utilizando probabilidades. En lugar de decir que un razonamiento inductivo “es verdadero”, los inductivistas aceptan la realidad y afirman que “probablemente es verdadero”. El artículo de la Wikipedia es un claro ejemplo. Dice:

>*En este razonamiento se generaliza para todos los elementos de un conjunto la propiedad observada en un número finito de casos. [...] De ahí que la conclusión de un razonamiento inductivo sólo pueda considerarse probable.*

No es una solución, el problema sigue siendo el mismo, se formula un enunciado universal con un número finito de premisas, en Wikipedia lo reconocen pero fallan en considerar un razonamiento inductivo como probable. Si intentamos calcular con precisión la probabilidad obtenemos 0 como resultado. La justificación es fácil; pondré un par de formulas – contradiciendo el espíritu de este blog – pero son muy sencillas. Si tenemos 10 cartas y 5 de ellas son ases, la probabilidad que nos toque un as si elegimos una carta al azar, se calcula de la siguiente manera:

En este caso tenemos un número finito de posibilidades (10) pero en cambio una la ley universal hace referencia a un número infinito (∞). Como somos mortales podemos recoger un número elevado de evidencias pero nunca infinito. Por lo tanto, aunque hagamos millones y millones de observaciones (X) al dividirlas por infinito el resultado siempre es 0.

Por lo tanto un razonamiento inductivo de estas características tiene 0 posibilidades de ser cierto. Algunos inductivistas han intentado formalizar la probabilidad de forma distinta, utilizando el Teorema de Bayes; lógicamente se los llama Bayesianos. Creen que es posible asignar probabilidades distintas a cero a las teorías. Por ejemplo la mecánica clásica tendría muchas probabilidades de ser correcta al observar un pequeño artilugio construido en la Tierra alunizando perfectamente. No hablaré de ellos aquí, quizás mas adelante, sólo diré que sus soluciones no son del todo válidas.

El tercer y último intento consiste en utilizar la experiencia para justificar las inferencias inductivas. Se puede hacer de la siguiente manera:

El razonamiento inductivo X1 funcionó en el caso Y1

El razonamiento inductivo X2 funcionó en el caso Y2

El razonamiento inductivo X3 funcionó en el caso Y3

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Conclusión: Los razonamientos inductivos funcionan en todo caso.

Pero esto es una chapuza porque estamos intentado justificar la inducción apelando a la inducción. De la misma forma que no puede aparecer la palabra que intentamos definir en la definición, no podemos utilizar un procedimiento para intentar demostrar este mismo procedimiento.

El pavo Inductivista (Crédito: cocina.org)

Esta fábula explica muy bien las dificultades de la inducción, es un clásico. Se le atribuye a Bertrand Russell.

Este pavo descubrió que, en su primera mañana en la granja avícola, comía a las 9 de la mañana. Sin embargo, siendo como era un buen inductivista, no sacó conclusiones precipitadas. Esperó hasta que recogió una gran cantidad de observaciones del hecho de que comía a las 9 de la mañana e hizo estas observaciones en una gran variedad de circunstancias, en miércoles y en jueves, en días fríos y calurosos, en días lluviosos y en días soleados. Cada día añadía un nuevo enunciado observacional a su lista. Por último, su conciencia inductivista se sintió satisfecha y efectuó una inferencia inductiva para concluir: “Siempre como a las 9 de la mañana”. Pero ¡ay! Se demostró de manera indudable que esta conclusión era falsa cuando, la víspera de Navidad, en vez de darle la comida, le cortaron el cuello. Una inferencia inductiva con premisas verdaderas ha llevado a una conclusión falsa.

Hemos visto como la ciencia difícilmente se puede fundamentar en la inducción. Las dificultades son tantas que normalmente se denomina “inductivismo ingenuo” a esta postura. Todo esto es bastante problemático porque el método científico que presenté en el primer artículo, un método ampliamente compartido por la sociedad, no tiene ningún fundamento. Así que nos vemos obligados a construir otro prácticamente desde cero si no queremos ver la ciencia a la misma altura que el vudú y equiparar a Einstein con el curandero de la esquina. En la siguiente entrega trataré esta cuestión e introduciré el Falsacionismo.

Fuentes:

* El pavo Inductivista

* Razonamiento inductivo

* Karl Popper: “La lógica de la investigación científica”

Como vimos cualquier observador que haga un uso normal de sus sentidos puede hacer enunciados sobre el mundo. A estos enunciados los llamaremos hechos; por ejemplo: el cobre es conductor de la electricidad, el sodio puro reacciona de forma violenta con el agua, el espectro de una lámpara de hidrógeno es discontinuo, etc.

Los hechos deben cumplir las siguientes características para poder ser aceptados:

1. Los hechos se dan a un observador cuidadoso y sin prejuicios utilizando los sentidos
2. Son totalmente anteriores a la teoría e independientes de ella.
3. Los hechos son una fuente confiable para el conocimiento científico.

Empezaré analizando el primer punto. A partir de ahora trataré únicamente el sentido de la vista, no seria difícil adaptar el discurso para el resto de sentidos pero, como la vista es el que más se usa en la práctica científica y en nuestra vida cotidiana, me centraré en ella.

Una descripción simple de la vista seria la siguiente: los humanos ven utilizando los ojos; éstos están compuestos por una pantalla (retina) y una lente. La luz procedente de un objeto se propaga a través del medio hasta la lente donde se refracta para que se forme una imagen en la retina. Allí una serie de células se encargan de transformar la luz incidente en impulsos eléctricos hasta nuestro cerebro. Los empiristas consideran que los hechos son iguales para todas las personas, para ellos el funcionamiento de la vista es como el de una cámara de vídeo. Si una combinación idéntica de rayos de luz impacta sobre los ojos de dos observadores diferentes, se formará una imagen idéntica en su retina y por lo tanto se enviará la misma información al cerebro; Verán exactamente lo mismo.

Pero esto es bastante discutible. Dos observadores no necesariamente tendrán las mismas experiencias porque dependen de sus expectativas. Nosotros mismos podemos hacer la prueba mirando atentamente las siguientes imágenes:

En la primera imagen se puede ver una mujer joven… y, si nos fijamos, un saxofonista. Yo al principio solo veía la mujer, me costó mucho ver el hombre pero ahora me pasa todo lo contrario, por mas que me esfuerzo siempre se me aparece el hombre. En la segunda imagen se puede ver un cubo. Seguro que todo el mundo ha visto mil veces una imagen parecida, es evidente quese puede ver el cubo desde arriba o desde abajo. Pero esto es curioso, porque la imagen formada en nuestra retina y por lo tanto la información que llega a nuestro cerebro siempre es la misma, pero aun así no vemos lo mismo. Así pues, nosotros no somos como una cámara de fotos, nuestras experiencias dependen del “estado interno” de nuestras mentes.

Estoy seguro de que la mayoría no ha puesto en duda mis afirmaciones. Nosotros estamos acostumbrados a ver mujeres jóvenes con el pelo largo, para nosotros la imagen de un hombre tocando un instrumento musical es familiar, también hemos visto muchas veces representaciones tridimensionales de objetos, por eso no hemos interpretado las imágenes como manchas o líneas sobre una superficie videmensional. Se han hecho experimentos similares con tribus africanas cuya cultura no incluía la costumbre de dibujar objetos en perspectiva. Ellos no consideraron cubos, sino líneas que forman un dibujo plano. Si nos fijamos un poco, nosotros también lo podemos interpretar así, las líneas forman cuadrados y triángulos que están juntos como un puzzle.

Aparte de nuestras expectativas, también influyen nuestras bases culturales, nuestro conocimiento y educación. Una radiografía ilustrará esta última cuestión:

Radiografía (Crédito: Wikipedia)

Yo que no tengo ni idea de medicina, con muchas dificultades puedo distinguir las costillas y la columna vertebral. Con un poco de imaginación se intuye el corazón, por lo menos a mi me lo parece. Pero si un médico mira esta imagen, seguro que ve muchísimas más cosas que yo. Podría decirnos sin ningún esfuerzo el nombre de varios huesos, órganos o incluso síntomas de patologías. De hecho hay una mancha blanca en la parte superior derecha que tiene una forma mas o menos redonda — según Wikipedia, es un cáncer. Por lo tanto, lo que vemos en esa imagen depende de varios factores como nuestra formación en medicina, el número de radiografías que hayamos visto, nuestras habilidades diagnosticando enfermedades, etc.

En el primer punto se afirma que el observador ha de estar libre de prejuicios. Es un poco absurdo pensar esto porque, si fuese así, una persona totalmente ignorante en biología tendría mas posibilidades de hacer un descubrimiento científico mirando por un microscopio que un biólogo. Es todo lo contrario, si se quiere hacer una contribución a la biología lo primero que se ha de hacer es aprender mucho y mirar muchas veces por un microscopio, si se quiere diagnosticar una enfermedad exactamente lo mismo. Por lo tanto, queramos o no, siempre estamos condicionados por experiencias y conocimientos previos.

Con todo esto no quiero decir que las imágenes creadas en nuestras retinas no tengan ninguna influencia sobre lo que vemos; sí la tienen, porque no podemos ver lo que queremos. Pero una parte fundamental de lo que vemos depende totalmente de nuestro estado mental y por lo tanto es subjetivo y diferente para cada persona. Tampoco se trata de interpretaciones diferentes de una misma imagen. Los observadores únicamente están en contacto con sus experiencias y estas no están dadas ni son invariantes, como hemos visto son diferentes para cada observador.

El segundo punto es bastante ridículo. Las percepciones no son suficientes para hacer una contribución a la ciencia, es necesario poseer el entramado conceptual adecuado para aplicarlas correctamente. Por ejemplo: son imprescindibles conocimientos en física y astronomía para interpretar correctamente las percepciones que tenemos cuando miramos el cielo y también necesitamos conocimientos para formular enunciados públicos que aporten algo interesante a la ciencia. Afirmar lo contrario seria darle carácter científico a la simple admiración de un conjunto de puntitos que se mueven por el cielo. Este “entramado conceptual” hace referencia al estado actual de la ciencia, la religión, podríamos decir que la cultura en general. Es una cuestión mas importante de lo que parece porque siempre que realizamos una observación nos fundamentamos en las teorías existentes.

El enunciado observacional “El hidrógeno arde hasta que se termina el oxígeno” presupone que existen unas substancias con unas características comunes que agrupamos bajo el concepto gas. También presupone que en el proceso de combustión esta implicado el oxigeno. Pero si esta observación la realizase un antepasado mio del siglo XVII el enunciado no estaría fundamentado en la química moderna, posiblemente sería algo así “El aire arde hasta que absorbe todo el flogisto que puede albergar“. En este enunciado aparece la palabra aire. Su significado es diferente al actual porque el concepto gas no apareció hasta el siglo XVIII cuando Joseph Black preparó por primera vez el dióxido de carbono. Además, la combustión se interpreta como la transferencia de una substancia invisible e inmaterial.

De la misma forma, si queremos conseguir hechos relevantes para contribuir a la meteorología, necesitamos recurrir a conocimientos previos para saber que es interesante medir la temperatura del aire pero no la longitud del pelo de alguien que pase por allí.

Difícilmente se puede defender que la ciencia empieza con la observación. Los enunciados observacionales siempre se hacen utilizando el lenguaje de una teoría existente.

Experimento de Cavendish (Crédito: Wikipedia)

Las teorías, aparte de ser la base que utilizamos para construir los enunciados científicos, también juegan un papel muy importante en la experimentación. Un experimento bastante famoso fue el que realizó Henry Cavendish para determinar el valor de la constante de gravitación universal. Utilizó una balanza de torsión, un artilugio compuesto por una vara horizontal colgada del techo por su punto medio con dos esferas en las puntas. El científico cogió dos bolas grandes de metal y las movió simultáneamente hacia las pequeñas esferas para que fueran atraídas por las bolas grandes. A partir de las propiedades del hilo y del angulo de reflexión de un pequeño rayo de luz que revotaba en la balanza, consiguió calcular de forma muy precisa la constante. No quiero extenderme mucho con los detalles, en las fuentes aparecen dos enlaces donde está bastante bien explicado.

Lo que nos interesa es que Cavendish, cuando hizo el experimento, se preocupó de instalar la balanza de torsión dentro de una habitación para impedir que el viento perturbara el experimento, además tuvo en cuenta otros factores como el peso de las esferas, la constante de torsión del hilo, el angulo de reflexión de la luz, etc. Pero en cambio hay una serie de factores que no consideró en absoluto. Por ejemplo, el color de sus calzoncillos, el estado de salud del rey de Inglaterra, o la hora y el día de la semana en que se realizó el experimento. Cavendish sabía que estos factores no tienen ninguna influencia, porque el conocimiento de la época así lo indicaba. Por lo tanto, las teorías son una parte fundamental de las observaciones y determinan el diseño de los experimentos.

Así pues, la idea que los hechos preceden la teoría y sirven para crearla es una idea bastante tonta.

El tercer punto afirma que los hechos son fiables. No es cierto, porque los hechos están sujetos a la corrección y son falibles. Estas dificultades vienen dadas por varias razones: la primera hace referencia a la forma en que recurrimos al conocimiento establecido para juzgar si una observación es correcta o no. Por ejemplo: “La Tierra es estacionaria” es un hecho observacional. Nadie la ha visto moverse nunca, además si uno salta cae en el mismo sitio… pero desde una perspectiva moderna sabemos que el hecho observacional es falso, porque comprendemos perfectamente las leyes de la inercia. Así pues, las revoluciones científicas no solo traen cambios en las teorías, sino también en lo que se pensaba que eran los hechos observables.

Telescopio de Galileo (Crédito:biografiasyvidas)

El segundo argumento se fundamenta en la tecnología que disponemos. Los enunciados observacionales pueden variar (su veracidad o falsedad) si se produce un avance tecnológico. La invención del telescopio fue una pieza clave en la revolución científica del siglo XVII. Según la teoría aristotélica, todo lo que existe esta dentro de una gran esfera, en la superficie interna de la cual hay, fijas, las estrellas. Su interior esta constituido por dos zonas claramente diferenciadas: en el centro hay una región pequeña, la terrestre, formada por una mezcla de fuego, agua, tierra y aire. La Luna pertenece a la otra región que esta llena de una substancia pura, inalterable, incorruptible, divina (el éter). La Luna tiene todas estas características, por eso es una esfera perfecta. La observación lo confirma, a simple vista el contorno de la luna es totalmente liso. Pero gracias al telescopio se pudo mirar más de cerca y entonces se vio claramente como la Luna tenía montañas y valles como la Tierra, los hechos observacionales se corrigieron.

Además estas razones no se limitan a la observación, también son aplicables a los experimentos. Los experimentos son muy útiles para aislar los procesos que se investigan y eliminar los efectos de otras cosas. La tarea de un buen investigador es preparar la situación de tal manera que se minimicen los efectos de las cosas no deseadas. Pero esto depende del desarrollo del conocimiento (para seleccionar los factores pertinentes, como el ejemplo anterior de Cavendish) y de la tecnología disponible. Así pues pueden ser desestimados o volverse irrelevantes por avances en la comprensión o en la tecnología. Esto no quiere decir que no sean objetivos, lo son en la medida que se pueden probar por procedimientos directos y públicos pero son falibles.

Creo que llegados a este punto es evidente que la ciencia no descansa sobre cimientos seguros. Los resultados observacionales son tan falibles como las teorías que presuponen.

Las razones me parecen bastantes convincentes y creo que son suficientes para echar por los suelos una parte fundamental del empirismo y de la concepción inductivista de la ciencia. Como hemos visto, la observación no es objetiva ni segura, todo lo contrario; Depende de la experiencia, del conocimiento, la cultura y las expectativas del observador. Además, el estado del conocimiento siempre es anterior a la observación, guía la búsqueda de hechos y condiciona la posterior creación de teorías. Finalmente, los hechos son falibles y varían con el tiempo.

Como vimos en el artículo anterior, el inductivismo se fundamentaba en la objetividad de los hechos, luego aplicaba un procedimiento lógico (la inducción) para conservar la seguridad de las observaciones. La base de este método es insostenible, en la siguiente entrega veremos si por lo menos la inducción se aguanta por algún sitio.

Fuentes:

Flogisto

Experimento de Cavendish

Experimento de la balanza de torsión

Alan F. Chalmers:  ¿Qué es esa cosa llamada ciencia?

Posiblemente esté tan extendida porque fue la primera en formularse, pero creo que la razón principal es su gran atractivo para los defensores de la ciencia porque la presenta como si fuera superior al resto de actividades humanas. De hecho, es la más utilizada cuando se pretende desacreditar la religión, los mitos o establecer diferencias entre la ciencia y una serie de disciplinas “intrusas” como el marxismo o la psicología.

Sir Francis Bacon (Crédito: Wikipedia)

El primero en formularla fue el empirista inglés Francis Bacon en el siglo XVII. De la misma forma que Aristóteles, pensó que el método científico constaba de dos momentos: la inducción y la deducción, pero contrariamente al griego, le dio mas importancia a la inducción. Bacon formuló estas ideas en el Novum organum scientiarum publicado en 1626; como veremos, sus ideas han llegado en muy buena forma hasta nuestros días. En el libro afirma que el hombre es capaz de poner la naturaleza a su servicio y la mejor forma de hacerlo es tener un conocimiento adecuado sobre ella. Si hasta entonces los resultados de la humanidad (magos, alquimistas, etc.) eran tan pobres -según Bacon- era por la falta de un método a seguir para la adquisición del conocimiento.

Podríamos resumir la concepción inductivista con la siguiente definición:

La ciencia se deriva de los hechos. Los hechos son afirmaciones sobre el mundo que pueden ser verificadas directamente utilizando los sentidos. Si la observación se realiza correctamente constituirá una base segura y objetiva del conocimiento.

Los empiristas y los positivistas son dos de las escuelas que han intentado formalizar esta visión de la actividad científica. Los representantes más ilustres, aparte de Bacon, son John Locke, George Berkeley y David Hume. Los dos pilares fundamentales se encuentran en la primera frase de la definición: los “hechos” y el “se deriva”.

Los hechos son afirmaciones sobre el mundo que se dan a un observador cuidadoso y sin prejuicios utilizando los sentidos (cualquiera de ellos, pero principalmente la vista porque es el sentido que mas utilizamos); estos hechos constituyen la base de la ciencia y son totalmente anteriores a la teoría e independientes de ella.

Así pues, el científico que se disponga a crear una nueva y revolucionaria teoría científica ha de respetar los requisitos anteriores. Las opiniones subjetivas no valen en absoluto, no pueden influir lo más mínimo en sus conclusiones y tiene que tener cuidado y ser riguroso con los experimentos que realice. Si el científico consigue esto, sus experiencias serán fiables, objetivas y supondrán una base correcta para la ciencia.

Una afirmación extendida es que la ciencia moderna apareció cuando la experiencia fue tomada en serio: Un axioma aceptado de la teoría aristotélica era que la velocidad de los cuerpos en caída libre era determinada por sus pesos. Así pues, una piedra que pesara 2 kg caería el doble de rápido que una que pesara 1 kg. Esta regla fue cuestionada por Galileo: para demostrar que no era cierta, el italiano realizó una serie de experimentos con bolas de diferentes masas y rampas. Sus experiencias demostraron que la idea de Aristóteles era incorrecta, y que la masa no influye en la velocidad de caída si no es a causa del rozamiento.

Una vez realizadas las observaciones han de derivarse las teorías científicas. Este “derivar” ha de entenderse como una deducción lógica, que llamaremos inducción. El inductivista piensa que si se realizan un gran número de observaciones es lícito generalizarlas y crear, a partir de ellas, leyes de carácter universal. Utilizando este procedimiento se traslada la seguridad y la objetividad de las observaciones hasta las leyes.

El científico partirá de un conjunto limitado de observaciones, por ejemplo: bolas que caen por rampas, satélites que giran alrededor de planetas, mareas, etc. Entonces el científico se dedicará a recoger datos y registrarlos de forma ordenada y minuciosa. Por supuesto que el investigador puede ampliar las capacidades de sus sentidos utilizando instrumentos como el telescopio o el microscopio. Bacon pensaba que si esto se realizaba de forma correcta, las leyes de los fenómenos se nos harían visibles comparando todos estos datos.

Entonces se generalizan los resultados obtenidos utilizando la inducción y se elaboran toda una serie de hipótesis para explicar el resultado, por ejemplo: todas los cuerpos caen hacia el suelo, el agua y la tierra tienden a ir hacia abajo porque es su movimiento natural, las masas se atraen, etc. Posteriormente se intentarán demostrar las hipótesis… si se realiza un gran número de experimentos en una gran variedad de situaciones distintas y ninguna de ellas contradice la hipótesis, entonces la inducción será válida y por lo tanto quedará constituida la teoría.

Como he dicho anteriormente, estas leyes serán seguras y describirán la realidad de forma correcta (demostrada).

Finalmente, con las leyes y las teorías obtenidas podemos hacer predicciones que serán legitimas porque utilizaremos otro procedimiento lógico: la deducción. Si establecemos una ley que diga “el agua pura se congela a 0ºC” entonces podríamos considerar el siguiente argumento: El agua pura se congela a 0 ºC; un vaso contiene agua pura, por lo que si la temperatura baja a 0 ºC el agua del vaso se congelará (si se le da el tiempo suficiente). Esta es una predicción lógicamente válida a partir de su premisa.

Hay mil ejemplos más sobre esto; posiblemente uno bastante claro sea la predicción de la existencia de las ondas hertzianas. A mediados de los años 1860, Maxwell formuló una teoría electromagnética que entendía los estados eléctrico y magnético como estados mecánicos de un éter omnipresente. Aunque Maxwell no se dio cuenta, esta teoría predecía la posibilidad de las ondas de radio y así fue: después de dos años de brillantes investigaciones experimentales, el físico alemán Heinrich Hertz consiguió producir ondas de radio en su laboratorio.

Así pues, si seguimos esta serie de pasos podemos decir que se ha definido un método científico. En resumen y sacándolo directamente de la Wikipedia:

1. Observación: consiste en la observación de fenómenos bajo una muestra.
2. Descripción: trata de una detallada descripción del fenómeno.
3. Inducción: la extracción del principio general implícito en los resultados observados.
4. Hipótesis: planteamiento de las hipótesis que expliquen dichos resultados y su relación causa-efecto.
5. Experimentación: comprobación de las hipótesis por medio de la experimentación controlada.
6. Demostración o refutación: de las hipótesis.
7. Comparación universal: constante contrastación de hipótesis con la realidad.

Si el científico se salta algún paso, por ejemplo, da por válida una hipótesis habiendo observado un fenómeno que la contradice o no es del todo objetivo y se deja llevar por opiniones personales o intereses económicos, la teoría no será considerada científica y por lo tanto desechada.

Posiblemente esta descripción de la ciencia y del método que sigue parece lógica y razonable. En la siguiente entrega voy a tratar el concepto de “observación”, a ver si esta tan fundamentado y es tan coherente como parece a simple vista.

Fuentes:

• Ciencia
• Francis Bacon
• Alan F.Chalmers: ¿Qué es esa cosa llamada ciencia?

A lo largo de esta serie intentaré analizar la ciencia desde dentro, someterla a pruebas y análisis para comprobar si verdaderamente es una buena herramienta para describir la realidad. En general estas cuestiones están íntimamente ligadas con el eterno debate “ciencia contra religiones/mitos” — no quiero convertir la serie en eso, pero trataré la cuestión de forma indirecta, de modo que cada uno podrá sacar sus propias conclusiones. A priori puede parecer que las diferencias son claras, pero frecuentemente las fronteras entre estas actividades son muy difusas. También puede ser que simplemente todas ellas sean igual de válidas y no sean más que formas distintas de analizar la realidad. Incluso hay algunos que son mas radicales y afirman que no existe ninguna diferencia entre ellas, es decir,  son exactamente lo mismo; seguramente tengan parte de razón.

En la primera entrada hablaré de la concepción inductiva de la ciencia, posiblemente la mas popular y extendida de todas.