1.2: Método científico — La práctica de la ciencia

Para una mirada divertida a cómo piensan los científicos, echa un vistazo a The Pleasure of Finding Things Out: The Best Short Works of Richard Feynman (1999, Nueva York, Harper Collins). Aquí nos enfocamos en lo esencial del método científico originalmente inspirado por Robert Boyle, para luego ver cómo se practica la ciencia hoy en día. El método científico se refiere a un protocolo estandarizado para observar, hacer preguntas e investigar fenómenos naturales. En pocas palabras, dice mirar/escuchar, inferir una causa y poner a prueba tu inferencia. Según lo captado por el Oxford English Dictionary, lo esencial e inviolable en común de toda práctica científica es que se basa en “la observación sistemática, medición y experimento, y la formulación, prueba y modificación de hipótesis”.

A. El Método

¡La adherencia al método no es estricta, y a veces puede violar la adherencia al protocolo! Al final, el método científico en la práctica real reconoce sesgos y prejuicios humanos y permite desviaciones del protocolo. Sin embargo, una comprensión del método científico guiará al investigador prudente a equilibrar el sesgo personal con los saltos de intuición que requiere la ciencia exitosa. La práctica del método científico por la mayoría de los científicos se consideraría de hecho un éxito en casi cualquier medida. La ciencia “como una forma de conocer” el mundo que nos rodea constantemente prueba, confirma, rechaza y finalmente revela nuevos conocimientos, integrando ese conocimiento en nuestra cosmovisión.

Aquí en el orden habitual están los elementos clave del método científico:

1. Observar fenómenos naturales (incluye leer la ciencia de los demás).
2. Inferir y proponer una hipótesis (explicación) basada en la objetividad y la razón. Las hipótesis son frases declarativas que suenan como un hecho, ¡pero no lo son! Las buenas hipótesis son comprobables, se convierten fácilmente en preguntas si/luego (predictivas) de sí o no.
3. Diseñar un experimento para probar la hipótesis: los resultados deben ser evidencias medibles a favor o en contra de la hipótesis.
4. Realizar el experimento y luego observar, medir, recolectar datos y probar la validez estadística (en su caso). Después, repita el experimento.
5. Considere cómo sus datos apoyan o no apoyan su hipótesis y luego integre sus resultados experimentales con hipótesis anteriores y conocimiento previo.

Pero, ¿cómo encajan las teorías y las leyes en el método científico?

Una teoría científica, contraria a lo que mucha gente piensa, no es una suposición. Más bien, una teoría es una afirmación bien respaldada por la evidencia experimental y ampliamente aceptada por la comunidad científica. Una de las teorías más perdurables y probadas es, por supuesto, la teoría de la evolución. Entre los científicos, las teorías podrían considerarse como 'hechos' en el lenguaje común, pero reconocemos que todavía están sujetas a pruebas y, modificaciones, e incluso pueden ser volcadas. Si bien algunas de las nociones de Darwin han sido modificadas con el tiempo, en este caso, esas modificaciones solo han fortalecido nuestra comprensión de que la diversidad de especies es el resultado de la selección natural. Puedes consultar algunos de los trabajos propios de Darwin (1859, 1860; El origen de las especies] en Origen de las especies. Para comentarios más recientes sobre los fundamentos evolutivos de la ciencia, echa un vistazo a Dobzhansky T (1973, Nada en biología tiene sentido excepto a la luz de la evolución. Am. Biol. Enseñar. 35:125-129) y Gould, S.J. (2002, La estructura de la teoría evolutiva. Boston, Harvard University Press).

¡Una Ley científica es pensada como universal y aún más cercana al 'hecho' que a una teoría! Las leyes científicas son más comunes en matemáticas y física. En las ciencias de la vida, reconocemos la Ley de Segregación y la Ley del Surtido Independiente de Mendel tanto en su honor como por su explicación universal y perdurable de la herencia genética en los seres vivos. ¡Pero las leyes no son hechos! Las leyes también, siempre están sujetas a prueba experimental.

Los astrofísicos están probando activamente las leyes de la física universalmente aceptadas. Estrictamente hablando, ni siquiera la Ley de Surtido Independiente de Mendel debería llamarse ley. En efecto, ¡no es cierto como él lo dijo! Consulta la sección Genética Mendeliana de un libro de texto introductorio para ver cómo el cruce cromosómico viola esta ley.

Al describir cómo hacemos ciencia, la entrada de Wikipedia afirma: “el objetivo de una investigación científica es obtener conocimientos en forma de explicaciones comprobables (hipótesis) que puedan predecir los resultados de experimentos futuros. Esto permite a los científicos obtener una comprensión de la realidad, y luego usar ese entendimiento para intervenir en sus mecanismos causales (como curar enfermedades)”. Cuanto mejor sea una hipótesis para hacer predicciones, más útil es, y más probable es que sea correcta. En último análisis, pensar en las Hipótesis como conjeturas educadas y pensar en las Teorías y/o Leyes como una o más hipótesis apoyadas experimentalmente en la que todos están de acuerdo deben servir como guías para ayudarnos a evaluar nuevas observaciones e hipótesis.

Una buena hipótesis es una suposición racional que explica observaciones científicas o mediciones experimentales. Por lo tanto, por definición, las hipótesis son comprobables con base en predicciones basadas en la lógica. La observación adicional puede refinar o cambiar la hipótesis original, y/o conducir a nuevas hipótesis cuyo valor predictivo también puede ser probado. Si tienes la impresión de que el descubrimiento científico es un proceso cíclico, ¡ese es el punto! ¡Explorar preguntas científicas revela más preguntas que respuestas!

Ahora reconocemos que un componente clave del método científico es el requisito de que el trabajo del científico sea difundido por publicación! De esta manera, los datos compartidos y los métodos experimentales pueden ser repetidos y evaluados por otros científicos.

B. Orígenes del Método Científico

Mucho antes de que la palabra científico comenzara a definir a alguien que investigaba fenómenos naturales más allá de la simple observación (es decir, haciendo experimentos), los filósofos desarrollaron reglas formales de lógica deductiva e inferencial para tratar de entender la naturaleza, la relación de la humanidad con la naturaleza, y la relación de los humanos entre sí. De hecho, Boyle no estaba solo en hacer ciencia experimental. Por lo tanto, debemos los fundamentos lógicos de la ciencia a los filósofos que idearon sistemas de lógica deductiva e inductiva tan integrales al método científico. El método científico creció desde esos inicios, junto con el aumento de la observación empírica y la experimentación. Reconocemos estos orígenes cuando otorgamos el Ph.D. (Doctor en Filosofía), ¡nuestro máximo grado académico! Estamos a punto de aprender sobre la vida de las células, su estructura y función, y su clasificación, o agrupación basada en esas estructuras y funciones. Todo lo que sabemos de la vida proviene de aplicar los principios del método científico.