El método científico
La epistemología es una metaciencia (otras
metaciencias son la historia de la ciencia, la
sociología de la ciencia, etc.).
Entre los grandes problemas que aborda la
epistemología podemos mencionar:
 Demarcación.
 Correspondencia.
 Racionalidad.
 Método.
Una versión “popular” del método científico
El método científico según el
empirismo lógico
Leyes y teorías
Inducción
Deducción
Observación
Predicciones y
explicaciones
El método inductivo-deductivo
¿Qué es la inducción?
El siguiente es un ejemplo de razonamiento
inductivo:
Hoy salió el sol
Ayer salió el sol
Anteayer salió el sol
Todos los días sale el sol (conclusión
en forma de ley)
Mañana saldrá el sol (conclusión en
forma de predicción)
•¿Qué
condiciones debe cumplir una
buena inducción?
1) La generalización debe estar basada en
un gran número de observaciones.
2) Las observaciones se deben repetir en
una amplia variedad de condiciones.
3) Ninguna observación deben contradecir
la ley universal derivada.
•Algunas
generalizaciones de la biología
parecen ser el resultado de un
razonamiento de este tipo:
Los animales están compuestos por células
Los vegetales están compuestos por células
Los hongos están compuestos por células
Todos los seres vivos están compuestos por células
Si descubriéramos una nueva especie estará
compuesta por células
•La inducción ha sido muy criticada como modo de
validar el conocimiento científico.
•
Los problemas de la inducción:
No se puede fundamentar lógicamente.
No se puede fundamentar por su éxito pasado.
No se puede fundamentar recurriendo al concepto
de probabilidad.
Excluye del discurso científico los términos
teóricos.
Supone una observación totalmente objetiva.
El método científico según el
falsacionismo: El método hipotético
deductivo
•
¿Qué es una hipótesis (H)?
H: suposición, punto de partida de la creación
científica, surge como respuesta provisoria y
conjetural a una pregunta y da lugar a cursos
de acción fructíferos.
¿Qué es la deducción?
• El
siguiente es un ejemplo de razonamiento
deductivo:
Todos los humanos son mortales (premisa 1)
Todos los científicos son humanos (premisa 2)
Todos los científicos son mortales (conclusión)
•
Sobre la deducción:
La conclusión está “escondida” en las
premisas.
La conclusión se sigue necesariamente de las
premisas.
La verdad de las premisas garantiza la verdad
de la conclusión.
El razonamiento es independiente del
contenido, sólo depende de la forma.
El método hipotético deductivo (MHD) en versión
“ingenua”:
Problema
Hipótesis (H)
Deducción
Consecuencias observacionales (CO)
Contrastación empírica de las CO
Contrastación empírica de las CO
Divergencia entre
las CO y lo
observado
Coincidencia entre
las CO y lo
observado
Refutación de la H
¿Verificación de la H?
•
Refutación por modus tollens: un
procedimiento lógicamente válido:
Si p
-q
-p
q
•
Refutación por modus tollens: un
procedimiento lógicamente válido:
Si llueve
La calle no
está
mojada
No llueve
La calle
estará
mojada
•
Verificación por modus ponens: un
procedimiento lógicamente NO válido:
Si p
q
p
q
•
Verificación
por
modus
ponens:
procedimiento lógicamente NO válido:
Si llueve
La calle
está
mojada
Llueve
La calle
estará
mojada
un
•
¿Qué condiciones deben cumplir una buena
hipótesis (H)?
Una buena H debe ser:
Adecuada: no debe contradecir la evidencia
aceptada.
Consistente: no debe presentar
contradicciones internas.
Compatible: no debe presentar
contradicciones externas.
Falsable: debe tener CO empíricamente
testeables.
•Algunos criterios permiten desechar algunas H
antes de someterlas a contrastación:
“Inmunidad” frente a la falsación.
Predicciones vagas.
Predicciones múltiples.
Justificación por eliminación.
• Ante
dos H equivalentes se prefiere la más
sencilla.
•¿De dónde provienen las H?
Ejemplo: ¿De qué modo el paso del quimo por el
duodeno estimula la secreción pancreática?
El alimento parcialmente digerido pasa del estómago
(a través del píloro) al duodeno (primera porción del
intestino delgado). Esta masa semisólida se conoce
como quimo.
En la luz del duodeno desemboca un conducto que
viene del páncreas que descarga un fluido con enzimas.
Unos minutos después de que el quimo entra en el
duodeno el páncreas descarga allí sus fluidos. La mezcla
resultante se mueve luego a través del intestino delgado.
Se sabía que si se impedía (amarrando el píloro) el
paso del quimo hacia el duodeno el páncreas no liberaba
su secreción. Por lo que este pasaje proveía, de algún
modo, la señal para la liberación del jugo pancreático.
Pero ¿De qué tipo era esa señal? (problema).
En base a experimentos previos surgió la H según la
cual la señal era de tipo químico: un mensajero químico
viaja por vía sanguínea desde las paredes del duodeno
hasta el páncreas (hipótesis 1).
Otros investigadores sostenían (a partir de otros
experimentos) la H alternativa según la cual la señal era
de tipo nervioso: la presencia del quimo estimula
terminaciones nerviosas que envían una señal al cerebro
y médula y de estos al páncreas (hipótesis 2).
Los investigadores tenían entonces dos H rivales y se
propusieron diseñar algún experimento para averiguar
cuál de las dos era mejor.
Bayliss y Starling razonaron que si la señal es de tipo
químico (H1), entonces la remoción de todas las vías
nerviosas posibles entre el duodeno y el páncreas no
debería interferir con la secreción pancreática cuando se
introduce ácido en el duodeno (deducción de CO de la
H1, predicción).
En 1902 llevaron a cabo su experimento: abrieron un
perro anestesiado, removieron todos los nervios del
duodeno y cortaron el nervio vago a ambos lados del
cuerpo. El duodeno sólo quedó conectado al resto del
cuerpo por las venas y arterias.
Se introdujo una cánula en el conducto pancreático de
modo que la secreción pudiera cuantificarse con un
quimógrafo.
El siguiente paso consistió en inyectar HCl en el
duodeno del perro para ver si se activaba o no el
páncreas.
Además de registrar la cantidad de jugo pancreático
se registró la presión sanguínea de animal sometido al
tratamiento.
También se registraron ambas variables (producción
de jugo pancreático y presión sanguínea) en un perro en
similares condiciones pero con su sistema nervioso
intacto (control).
La CO deducidas de ambas H son distintas: si la H1
(química) es correcta entonces la producción de jugo
pancreático en ambos animales (experimental y control)
debería se igual, por el contrario si la H2 (nerviosa) es
correcta entonces el animal control debería mostrar una
producción mayor que el animal experimental.
Al inyectar HCl en el duodeno los investigadores
encontraron que, después de unos minutos, el páncreas
mostraba una actividad semejante a la del animal
control: la H1 (química) se vio corroborada y la H2
(nerviosa) resultó falsada.
En realidad deberían analizarse dos grupos de
animales (y no dos individuos) lo que nos daría valores
medios de las variables medidas para ambos grupos
¿Qué tan semejantes deberían ser estos valores para
que pudiéramos falsar efectivamente la H2 (o corroborar
la H1)?
Aquí es donde se hace necesaria la utilización de
pruebas estadísticas de significación.
¿De qué modo el paso del quimo por el duodeno activa al páncreas? (P)
Mediante una señal química por vía sanguínea (H1)
Deducción
Si anulamos el sistema nervioso el páncreas se activará (CO)
Contrastación
Al anular el sistema nervioso el páncreas se activó
La H1 se ve corroborada
Corroboración
de H1
¿De qué modo el paso del quimo por el duodeno activa al páncreas? (P)
Mediante una señal nerviosa (H2)
Deducción
Si anulamos el sistema nervioso el páncreas no se activará (CO)
Contrastación
Al anular el sistema nervioso el páncreas se activó
La H2 se ve falsada
Falsación de H2
•Según nuestra caracterización del MHD la H2
debería abandonarse definitivamente.
•
Pero un partidario de la H2 podría decir que:
 Desconocemos la existencia de nervios que
no fueron seccionados.
 Los sujetos experimentales estaban en malas
condiciones fisiológicas generales.
 Las diferencias encontradas entre ambos
grupos son significativas.
 El instrumental no tiene la sensibilidad mínima
para detectar las diferencias.
• Estos cuestionamientos pueden formularse
porque hay numerosos supuestos implícitos en
el proceso de investigación que fueron
ignorados en nuestros esquemas anteriores:
 Se removieron adecuadamente todas las
conexiones nerviosas.
 Los sujetos experimentales estaban en
normales condiciones fisiológicas generales.
 El instrumental tiene la sensibilidad mínima
necesaria para detectar las diferencias, etc.
• Esta
actitud de “proteger” a la H frente a las
evidencias negativas es mucho más común,
de hecho, que la actitud de desechar la H
automáticamente.
¡Y está bien (dentro de ciertos límites)!
• Cuando
las observaciones de la órbita de
Urano no coincidían con lo predicho por la
física newtoniana un astrónomo propuso la
existencia de un planeta desconocido que
alteraba las órbitas. Se calculó la ubicación de
este planeta, se dirigió un telescopio a esa
región ¡Y allí estaba Neptuno!
El método hipotético deductivo (MHD) en versión
“sofisticada”:
•
¿Por qué es “ingenua” la anterior versión del
MHD?
 Sólo atiende a los aspectos lógicos.
 Ignora la complejidad de la mediación entre la
H fundamental y las CO.
 Confía en la posibilidad de una observación
objetiva.
H fundamental
H derivada 1
H derivada 2
CO
Contrastación
empírica de las CO
Condiciones
iniciales (CI)
Supuestos
auxiliares (SA)
Cláusula ceteris
paribus
•
Cuando las CO no coinciden con lo observado
¿Cómo saber cuál de todas las H involucradas
es la “culpable”?
•
Las H had hoc:
Son introducidas para “salvar” la H fundamental.
Sólo son aceptables
independientes.
si
conducen
a
CO
Son anteriores a la falsación pero se especifican
a posteriori.
Esquema de
contrastación de
una hipótesis (H)
mediante la
predicción (P),
con supuestos
auxiliares (SA) y
condiciones
iniciales (CI).
La contrastación empírica: ¿Cómo determinar si
la predicción coincide con los datos?
• Una H predice que si se dan las condiciones C
se producirá un acontecimiento de tipo E
• ¿Cómo podemos determinar la ocurrencia de E?
• Si es posible crear las condiciones C a
voluntad la contrastación será experimental.
• Realizar un experimento consiste en manipular
un sistema de modo que permita poner a
prueba una H.
Sobre los experimentos
Suele implicar la comparación de dos grupos
de unidades experimentales: el grupo control
(representa la situación “normal”) y el grupo
experimental (sometido a un tratamiento por el
experimentador).
Ambos grupos deben ser idénticos en todas
las variables excepto en aquella cuyo efecto
se quiere investigar (control de variables).
Sólo de este modo podremos atribuir las
diferencias entre los grupos de la variable de
interés.
Suele suponerse que no se detectarán
diferencias entre ambos grupos (H nula).
El experimento suele diseñarse para refutar la
H nula: si encontramos diferencias la H nula
se ve falsada y nuestra H fundamental se ve
corroborada.
Las predicciones rara vez se cumplen sin
excepciones: ¿Cómo saber entonces cuándo
debemos rechazar una H?
Debemos determinar la significatividad
estadística de las diferencias observadas.
Sólo en caso de que las diferencias
observadas sean estadísticamente
significativas podremos rechazar la H nula con
cierto grado de certeza.
Las pruebas estadística de significación permiten
determinar con un dado nivel de significación la
probabilidad de que los resultados hallados se
deban al azar.
De los experimentos se obtienen
generalizaciones probabilísticas que se
evalúan mediante pruebas estadísticas de
significación.
Sobre la observación
Todas las versiones del método científico aquí
presentadas suponen que es posible observar la
realidad de un modo objetivo.
Consideremos un ejemplo de la paleontología
Cuando se propuso la H del impacto extraterrestre como
causa de la extinción masiva del cretácico los paleontólogos
la rechazaron porque las evidencias previas (fósiles)
sugerían que la extinción había sido gradual.
Luis y Walter Álvarez y
su equipo presentaron
esta H en 1979.
La interpretación unánime del registro fósil era que no
todas las especies llegaban al límite K-T sino que iban
desapareciendo gradualmente.
Pero la H del asteroide fue ganando apoyo de modo
independiente: la abundancia anómala de iridio en el límite
K-T, el descubrimiento de un cráter, etc.
Esto hizo que se pusiera en duda la H de la extinción
gradual, aunque los fósiles “hablaban por sí mismos”...
Estos cambios en el “clima teórico” llevaron a los
paleontólogos a mirar de otro modo, a través de otros
“anteojos teóricos”, el registro fósil ¿Podríamos estar siendo
“engañados” por las apariencias del registro fósil?
La metodología habitual implicaba el muestreo aleatorio de
los estratos de una zona de fósiles cretácicos.
Pero la pérdida de confianza en la H gradualista llevó a
algunos paleontólogos a pensar que tal vez las extinciones
abruptas podían parecer graduales en el registro fósil: el
efecto Signor-Lipps.
La idea es que cuanto más rara es una especie, más
probable es que su último fósil aparezca en sedimentos
más antiguos aunque la especie hubiera vivido realmente
hasta el límite superior analizado.
Así, aunque todas las especies se hubieran extinguido de
golpe encontraríamos una secuencia de aparentes
extinciones secuenciales.
Esto llevó a buscar fósil de un modo exhaustivo y no
mediante muestreos aleatorios.
Descargar

Diapositiva 1