Continuamente se habla de ciencia y del conocimiento científico de forma que el propio hecho científico se ha convertido en una especie de dogma para algunas personas. Conviene saber en qué se basa el método científico, especialmente cuando se enseña a los alumnos de ESO y Bachillerato, donde se dan una serie de pasos (problema, hipótesis, diseño experimental, resultados y conclusiones) que se aceptan como buenos y se transmiten como una receta mágica con la cual obtendremos la verdad de lo que nos rodea.

No voy a criticar aquí el método científico, nada más lejos de mi intención, sino todo lo contrario. Quiero dar unos conocimientos previos necesarios para entender en qué se basa este método científico y por qué es una forma segura de obtención del conocimiento, realmente el único del que disponemos.

Qué entendemos por ciencia

Podemos definir la ciencia como una forma de adquirir nuevos conocimientos que se basa en el uso del método científico. El método científico es una metodología para obtener nuevos conocimientos que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación y la formulación, análisis y modificación de hipótesis.

Los pilares de la ciencia

Hay dos pilares básicos del método científico:

  • El primero es la reproducibilidad (también llamada replicabilidad), es decir, la capacidad de poder repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. Cuando se hacen públicos los resultados de una investigación, se tienen que dar todos los detalles de forma que cualquiera pueda reproducir nuestro experimento, con las mismas condiciones.

Se han dado casos de artículos médicos en los que no se indica en qué organismo se están realizando los experimentos. Esto hace que nadie pueda replicarlo y, por lo tanto, el artículo pierde gran parte de su valor y credibilidad. El problema, que puede llegar a ser muy grave, puede verse en el artículo de Wikipedia: Crisis de replicación.

  • El segundo pilar es la falsabilidad (también llamada refutabilidad). Este concepto, hoy de uso universal en ciencia, es debido al filósofo austríaco Karl Popper que lo enunció en 1934 diciendo que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada. La falsabilidad de una teoría se verifica si existe, o se puede imaginar, al menos un acontecimiento observable experimental que puede contradecir el resultado esperado de la aplicación de la teoría (véase Falsacionismo).

Si una teoría es falsable, entonces es científica; si no es falsable, entonces no es ciencia, aunque esto no quiere decir que sea necesariamente falsa.

Verificar una teoría significaría comprobar nuestra hipótesis en todos los casos posibles, algo materialmente imposible de hacer. Para falsarla, sin embargo, basta con un único caso que contradiga la hipótesis para que esta quede descartada.

Si enunciamos la hipótesis «Todas las ovejas son blancas», nos bastará con encontrar una que no lo sea para saber que es falsa. Pero si no encontrásemos ninguna oveja de otro color no significaría que la hipótesis es verdadera, solo la aceptamos como provisionalmente verdadera.

Nos basta encontrar una oveja negra para falsar la hipótesis.

Nunca llegaremos a conocer la verdad, pero sabemos en qué dirección se encuentra

La aproximación del conocimiento a la verdad (la realidad) es asintótica. La verdad no se conoce nunca, ya que el conocimiento de aquello que es real (lo que pensamos que es la verdad) dura mientras no sea refutado. La falsación de las hipótesis nos permite ir descartando el conocimiento falso, de forma que, sin saber cuál es la verdad, este descarte progresivo nos permite acercarnos a ella poco a poco.

El conocimiento científico se acerca progresivamente a la verdad a base de descartar, mediante la falsación, las hipótesis y teorías que no son verdaderas. No obstante, nunca sabremos si estamos en posesión de la verdad.

Contraste de hipótesis, teorías y matemáticas

La ciencia plantea hipótesis, que son posibles explicaciones de un hecho. Las hipótesis tienen que ser contrastadas con la experiencia (experimentos que permiten la falsación). Los resultados de estos experimentos deben representarse de forma cuantitativa, en forma de datos numéricos.

El contraste de las hipótesis (es decir, comprobar si son falsas), en última instancia, se hace mediante descripciones cuantitativas matemáticas. No es posible admitir una hipótesis que no tenga evidencia cuantificable. Esto se hace principalmente con pruebas estadísticas, que asignan un grado de certeza al cumplimiento de cada hipótesis.

Las hipótesis ya aceptadas, relativas a fenómenos relacionados entre sí, forman teorías científicas o teoremas. Una teoría, consecuentemente, es una explicación de hechos observables que se basan en hipótesis contrastadas. El significado es muy diferente del empleado en el lenguaje común, donde una teoría es una explicación que no es segura.

Tanto las hipótesis como las teorías permiten explicar las observaciones existentes y hacer predicciones. Las teorías, al incluir varias hipótesis, son siempre de aplicación más amplia que las hipótesis simples.

Aceptación de hipótesis y construcción de teorías

Esquema sobre el proceso de aceptación de hipótesis basado en la experimentación, la representación matemática de resultados, falsación y reproducibilidad.
Las teorías no son conocimientos inciertos, por el contrario, las teorías científicas son un conjunto de conocimientos ya consolidados que explican alguna rama de la ciencia.

Principio de parsimonia o navaja de Ockham

Durante la selección de posibles explicaciones (hipótesis) se utiliza el criterio de simplicidad de la navaja de Ockham. Se puede enunciar del siguiente modo:

«En igualdad de condiciones, la explicación más sencilla suele ser la más probable»

Esto quiere decir que frente al mismo hecho, si tenemos más de una posible explicación (hipótesis) es preferible la que haga menos asunciones, la que implique tener que explicar menos cosas. Este principio no nos da la verdad, solo dice que en condiciones de igualdad en la explicación de un fenómeno, cogeremos el más simple.

Imagen de Guillermo de Ockham (1280-1349), que fue el primero en enunciar este principio. Fuente Wikipedia.

Por ejemplo, si estamos en un quinto piso y oímos un caballo relinchar en la habitación de al lado, la hipótesis «probablemente el sonido venga de un aparato electrónico que lo reproduce» es más simple que «quizás un caballo está en la habitación de al lado». En este segundo caso habría que elaborar una completa explicación de cómo un caballo ha llegado hasta un quinto piso y los motivos que alguien tendría para hacerlo. En la primera hipótesis hay que hacer muchas menos asunciones que en la segunda por lo que es mucho más simple.

El método científico

Los conceptos abordados con anterioridad, que podemos resumir en repetibilidad, falsación y principio de parsimonia, nos permitirán la descripción a nuestros alumnos del método científico, del cual no nos ocuparemos aquí, ya que es más que conocido.