Fundamentos de la Ciencia: Origen, Características y Métodos de Investigación

Introducción al Conocimiento Científico

El conocimiento científico es, ante todo, un conocimiento verdadero y demostrado. La ciencia surge cuando el ser humano adquiere la convicción de que los fenómenos naturales pueden ser la expresión de un sistema ordenado y coherente.

  • Primeros pasos: La Grecia del siglo VI a.C.
  • Al principio, ciencia y filosofía marcharon de la mano como disciplinas integradas.
  • La ciencia se independizó como tal cuando comenzó a utilizar métodos propios durante los siglos XVI y XVII (la Revolución Científica).
  • Destacan: Figuras como Kepler, Copérnico, Galileo y Newton, quienes sentaron las bases para la nueva ciencia.

Características de la Ciencia

Experimentación

Galileo, consciente de que algunas de sus hipótesis no eran directamente observables, introdujo una situación ideal, eliminando elementos perturbadores: la experimentación. Fue también el primero en utilizar instrumentos para facilitar la observación, los cuales serían decisivos en épocas posteriores.

Matematización

La ciencia se da cuenta de que la naturaleza se atiene a regularidades expresables mediante funciones matemáticas. A partir de esta observación, se procede a una cuantificación de los datos observados a través de la matematización, lo que confiere exactitud y libera de la ambigüedad subjetiva.

Componentes de la Ciencia

Conceptos

Son términos específicos de cada ciencia:

  • Clasificatorios: Permiten organizar la realidad en conjuntos o grupos.
  • Comparativos: Permiten ordenar gradualmente los objetos de un conjunto.
  • Mètricos: Permiten medir numéricamente propiedades de los objetos.

Leyes

Son enunciados básicos del conocimiento científico:

  • Usan conceptos que fueron definidos previamente de forma precisa.
  • Determinan de forma universal una regularidad de la naturaleza.

Teorías

Son la interconexión de leyes, formando sistemas compactos, coherentes y sistemáticos.

Explicaciones Científicas

El conocimiento no se limita a una simple descripción de la realidad, sino que debe explicar además por qué ocurre lo que ocurre. Esto es fundamental en el conocimiento científico. Una explicación científica es una respuesta a un «por qué», formulada a partir de un suceso particular. Para que sea científica, esta respuesta debe ser comprensible y clarificadora de la realidad.

Tipos de Ciencias

Ciencias Formales

  • No tienen contenido empírico ni se basan en la información, sino en la coherencia interna del sistema.
  • No se ocupan de los hechos o acontecimientos que ocurren en el mundo, sino de las relaciones entre los símbolos (por ejemplo, la Lógica y las Matemáticas).

Ciencias Empíricas

  • Se ocupan de realidades y hechos que ocurren en el mundo y de sus relaciones.
  • Tienen un contenido empírico que surge de la observación y de la experiencia.
  • Sus afirmaciones pueden ser comprobadas a partir de la experiencia.

Ciencias Naturales

Se ocupan de la realidad natural (por ejemplo, la Física, la Química, la Biología).

Ciencias Sociales o Humanas

Se ocupan de la realidad social o humana (por ejemplo, la Sociología, la Historia, la Psicología).

El Método Científico

La experimentación forma parte esencial de la investigación científica. Para llevar a cabo dicha experimentación, los científicos emplean una metodología determinada. Un método es un procedimiento más o menos fijo y estable, compuesto de varios pasos o reglas que permiten alcanzar un fin.

Método Deductivo

Es un tipo de inferencia que pasa de unas proposiciones generales dadas, llamadas premisas (que nos son conocidas), a otra proposición que desconocemos, llamada conclusión. La consistencia de este método es incuestionable, dado que la conclusión ya está implícita en las premisas. Sin embargo, este método presenta un problema serio: solo es realmente factible en el campo de las ciencias formales.

Método Inductivo

Es un tipo de inferencia que permite acceder desde las observaciones de casos particulares a afirmaciones generales. Mediante este método, pasamos:

  • Del descubrimiento de una relación constante entre dos fenómenos.
  • A la afirmación de una relación universal, que se puede expresar mediante una ley.

Problemas del Método Inductivo

El método inductivo plantea varios problemas:

  • Para ser absolutamente segura, la inducción debería verificar todos los casos posibles, lo cual es inviable.
  • Es un método que proporciona probabilidad, pero no certeza absoluta.

El Problema de la Inducción en Profundidad

Tradicionalmente, el inductivismo se basa en ciertas premisas:

  • Cada caso particular que responde a una teoría científica supone una verificación de la misma.
  • Cuantas más veces se verifique una teoría, mayor será su apoyo empírico.
  • En el caso de que existan dos teorías que expliquen el mismo fenómeno, se podrá diseñar un experimento que dirima la cuestión y permita decantarse por una de las dos teorías.
  • Los hechos son previos a las teorías.
  • Los científicos pueden captar esos hechos mediante los sentidos de forma precisa y objetiva.

Sin embargo, estas premisas enfrentan serios problemas:

  • No hay observación sin teoría: La investigación científica no se realiza desde una observación neutra; el científico tiende a fijarse en aquellos fenómenos que cree que van a demostrar lo que él intuye que ocurre.
  • La inducción no es formalmente válida: A pesar de que la tesis general esté verificada por observaciones concretas, la inducción no permite asegurar que las observaciones futuras continuarán verificándola. No es posible comprobar todos los casos.

Método Hipotético-Deductivo

Se trata de una combinación de los dos métodos anteriores, combinando la referencia a los datos empíricos de la inducción con la generalidad y consistencia de la deducción. Consta de distintos pasos:

  1. Definición del problema: Parte de una situación problemática para el ser humano.
  2. Formulación de la hipótesis: Se propone una explicación posible que debe ser rigurosa, neutra y contrastable.
  3. Deducción de las consecuencias: Utilizando el método deductivo, se extraen las consecuencias de la hipótesis si esta fuese verdadera.
  4. Contrastación de la hipótesis: Se comprueba si se cumplen o no las consecuencias previstas.
  5. Refutación de la hipótesis: Cuando no se cumplen las consecuencias previstas, se rechaza la hipótesis y se propone una nueva.
  6. Confirmación de la hipótesis y Obtención de Resultados: Cuando se cumplen las consecuencias previstas, la hipótesis queda confirmada, lo que puede llevar a la formulación de una nueva ley o teoría, o a la consolidación de la teoría propuesta.

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