6: Filosofía de la Ciencia

En la secundaria probablemente te introdujeron algo engañoso llamado método científico. Según esta imagen de la ciencia, la ciencia procede haciendo una pregunta, formulando una hipótesis, diseñando un experimento para probar la hipótesis y analizando los resultados para llegar a una conclusión. El experimento debe ser repetible y la hipótesis solo se considera bien apoyada si nuestra experimentación arroja muchos datos que lo respalden. Cuando encontramos muchos datos que respaldan nuestras hipótesis, el patrón de razonamiento empleado es la inducción básica por enumeración donde generalizamos o predicemos con base en patrones observados.

Si bien este modelo describe un método frecuentemente empleado en la ciencia, es engañoso pensar en esto como el método científico. El flaqueo que le hace a la práctica real de la ciencia este pedacito del plan de estudios de secundaria es realmente bastante atroz. Es como si te mostraran cómo tocar una escala en Do mayor en el piano y luego te dijeran “ahí tienes, así es como hacer música. Ese es el método”. En la práctica real, los científicos emplean una variedad de métodos que involucran una amplia gama de patrones de razonamiento, tanto inductivos como deductivos. Probar hipótesis a menudo implica cosas como buscar pistas, diagnosticar las razones de resultados inesperados, diseñar nuevas formas de detectar evidencia y muchas cosas más allá de diseñar experimentos y generalizar en base a los resultados de estos. El soporte para una hipótesis es a menudo una cuestión de inferencia a la mejor explicación más que a la generalización inductiva. A veces, el mejor análisis de datos busca explicaciones alternativas para anomalías de datos que no se ajustan a las predicciones en lugar de contar automáticamente dichos datos como evidencia contra una hipótesis.

Investigar los detalles desordenados y arenosos que impulsan la práctica científica real es donde se encuentra hoy la acción real en la filosofía de la ciencia. Explicar cómo la ciencia avanza en la comprensión humana del mundo a menudo requiere un examen minucioso de lo que sucede en la práctica científica real. No es raro que los filósofos de la ciencia describan su trabajo como algo así como la ciencia de la ciencia. Los métodos no deben ser prescritos por adelantado por los señores filosóficos de la epistemología. Más bien, en la filosofía contemporánea de la ciencia miramos a la ciencia para ver qué métodos realmente funcionan, y luego tratar de comprender mejor el significado de estos.

En los últimos capítulos hemos cubierto un par de problemas escépticos clásicos. A raíz de Descartes y Hume tal vez te preocupe que no podamos saber mucho en absoluto. Por pereza intelectual, mucha gente está dispuesta a dejar que el asunto descanse ahí y pensar que solo podemos tener tantas opiniones subjetivas, incluso sobre asuntos científicos (atestiguar, por ejemplo, la respuesta de muchas personas a los negadores de la ciencia climática). Sin embargo, es difícil tomar en serio este escepticismo acrítico ante los logros verdaderamente impresionantes de la ciencia en los últimos siglos. Al observar estos logros, parece que tenemos evidencia bastante poderosa de nuestra capacidad para resolver las cosas y lograr conocimiento y comprensión. Entonces, la sugerencia que quiero hacer al inicio de este capítulo es que la manera de abordar los problemas escépticos planteados por Hume podría ser examinar más de cerca los métodos por los cuales parecemos alcanzar el conocimiento y comenzar a ordenar cómo funcionan en la práctica. En este capítulo trazaremos algunos desarrollos a lo largo del siglo XX con miras a comprender mejor cómo la filosofía de la ciencia se ha convertido en lo que es hoy. Comenzaremos con el Positivismo Lógico, un amplio movimiento empirista de principios del siglo XX.

Positivismo lógico

El positivismo lógico puede entenderse como empirismo, fuertemente influenciado por Hume, y sobrealimentado con nuevos desarrollos poderosos en la lógica simbólica. El sistema de lógica que ahora impartimos en los cursos de lógica simbólica a nivel universitario (PHIL& 120 en BC) se desarrolló hace poco más de un siglo en la obra de Gotlob Frege, Bertrand Russell y Albert North Whitehead con el propósito de comprender mejor los fundamentos de las matemáticas. En Principia Mathematica, Russell y Whitehead hicieron un fuerte argumento para analizar todas las matemáticas en términos de lógica (junto con la teoría de conjuntos). Según el argumento de Principia Mathematica, las verdades matemáticas no son verdades justificadas independientemente de la experiencia solo a la luz de la razón. Más bien son derivables solo de la lógica y de la teoría de conjuntos. Las verdades meramente lógicas son triviales en el sentido de que no nos dicen nada sobre la naturaleza del mundo. Cualquier frase de la forma 'O P o no P', por ejemplo, es una verdad lógica básica. Pero, como todas las verdades meramente lógicas, las oraciones que tienen esta forma no afirman nada sobre cómo es el mundo. La lógica no constituye conocimiento del mundo, es meramente una herramienta para organizar el conocimiento y mantener la consistencia.

Las matemáticas habían servido durante mucho tiempo como el paradigma racionalista del caso del conocimiento justificado solo a través de la razón. Así que podemos hacer un caso poderoso para el empirismo demostrando que las matemáticas son realmente solo una extensión de la lógica. Sigue siendo discutible si Frege, Russell y Whitehead lograron demostrarlo, pero su intento, y especialmente el nuevo y poderoso sistema de lógica que desarrollaron al hacer este intento, constituyó un poderoso golpe contra el racionalismo e inspiró a un grupo de filósofos y científicos de mentalidad empírica en Viena para emplear las mismas herramientas lógicas en el análisis y esclarecimiento de cuestiones filosóficas en la ciencia. Como veremos, sus ambiciones eran aún más grandiosas ya que también argumentaron que gran parte de lo que estaba pasando en la filosofía en ese momento era literalmente sin sentido.

Consideraremos tres proyectos centrales asumidos por los positivistas en el desarrollo de su visión empírica del conocimiento científico. Estos son el problema de la demarcación, el problema de distinguir la ciencia de la no ciencia, desarrollar una visión sobre lo que es una teoría científica y dar cuenta de la explicación científica. Los positivistas utilizan los recursos de la lógica simbólica en cada uno de estos proyectos.

El problema de la demarcación

Entre las principales tareas que los positivistas se fijaron estaba la de distinguir la ciencia legítima de otros campos y métodos de investigación humana más bien sospechosos. Específicamente, querían distinguir la ciencia de la religión, la metafísica y la pseudo-ciencia como la astrología.

La metafísica alemana del siglo XIX implicaba intentos de razonar sobre nociones tan oscuras como “lo absoluto” o la naturaleza de “la nada”. Tal metafísica necesitaba distinguirse de la ciencia genuina. También habíamos visto apelar a ocultar entidades y fuerzas empíricamente sospechosas en la ciencia aristotélica como la “fuerza vital” para explicar la vida, o la “virtud dormitiva”, un poder misterioso de sustancias como el opio para provocar el sueño. Tales fuerzas misteriosas necesitaban ser eliminadas del discurso científico genuino.

Si bien la metafísica y la charla de fuerzas oscuras en la ciencia debían distinguirse de la ciencia genuina, los positivistas necesitaban preservar un papel para entidades teóricas no observables como los átomos y los electrones. El rechazo a la metafísica y a las fuerzas oscuras no debe socavar el papel legítimo de las entidades teóricas.

Los positivistas emplearon el Empiricismo en su propuesta de solución al problema de la demarcación. El empirismo, como sabemos, es solo la visión de que nuestra experiencia de los sentidos es la fuente última de justificación para todo nuestro conocimiento fáctico del mundo. Los positivistas extienden el empirismo para abarcar no solo la justificación del conocimiento, sino también la significancia del lenguaje. Es decir, toman la fuente de todo significado para ser en última instancia nuestra experiencia sensorial. Sólo las declaraciones significativas pueden ser verdaderas o falsas. Entonces, solo las declaraciones cuyo significado pueda darse en última instancia en términos observacionales pueden ser verdaderas o falsas. Los términos teóricos como “átomo” se refieren a cosas que no podemos observar directamente. Pero hablar de tales entidades teóricas podría hacerse empíricamente respetable por medio de pruebas observacionales para cuando los términos teóricos se están aplicando apropiadamente. La carga eléctrica, por ejemplo, no es en sí misma observable. Pero podemos definir términos teóricos en términos de pruebas observacionales para determinar si el término aplica. Entonces podríamos decir que una cosa está en estado de carga eléctrica si registra voltaje cuando los electrodos están conectados y conectados a un medidor de voltaje. De igual manera, aunque no observas directamente el estado de carga de una batería, puedes realizar fácilmente una prueba en términos de observación poniendo la batería en una linterna y viendo si se enciende.

Esta doctrina sobre el significado se denominó Teoría Verificacionista del Significado (VTM). La Teoría Verificacionista del Significado dice que una oración cuenta como significativa solo si podemos especificar las condiciones observables bajo las cuales contaría como verdadera o falsa. Esta visión puede entonces ser utilizada para distinguir el lenguaje empíricamente respetable de las tonterías. El discurso científico legítimo debe contar como significativo en la Teoría del Significado de la Verificabilidad. Entonces tenemos una visión sobre la cual la ciencia se distingue como significativa mientras que la pseudo-ciencia, la religión, la poesía etc. son, estrictamente hablando, carentes de sentido. De igual manera, la mayor parte de la filosofía también resulta carecer de sentido. No sólo oscurecerá la metafísica alemana del siglo XIX resultará carente de sentido, sino que hablar de libre albedrío, de sustancias inmateriales, y de toda ética también resultará carente de sentido. El único papel legítimo que les queda a los filósofos, según los postivitistas lógicos, será el análisis lógico del discurso científico. Al no tener sentido, la religión, la pseudo ciencia, la mayor parte de la filosofía, la literatura etc. no es ni verdadera ni falsa. Si bien estas cosas no pueden ser verdaderas o falsas, de acuerdo con los criterios de significancia de los positivistas, pueden proporcionar expresiones útiles de emociones humanas, actitudes hacia la vida, etc. Es decir, poesía, literatura, religión, y la mayor parte de la filosofía será simplemente tanto balbuceo reconfortante o perturbador, meros arrullos, chillidos, o gritos.

Se logra un avance significativo al prestar mucha atención a la significancia del discurso científico. Pero la Teoría Verificacionista del Significado eventualmente se desmorona por una serie de razones incluyendo que resulta no tener sentido según sus propios criterios. De manera divertida, no podemos proporcionar una prueba empírica de verdad o falsedad para la afirmación de que una afirmación es significativa solo si podemos proporcionar una prueba empírica de su verdad o falsedad. Es decir, según la Teoría Verificadora del Significado, el término “significado” resulta carecer de sentido. El positivismo lógico siguió siendo una poderosa influencia en la filosofía durante gran parte del siglo XX y sirvió para eliminar algunas metafísicas bastante incomprensibles. Pero ahora puedo informar felizmente que otras áreas importantes de la filosofía, en particular la ética y la metafísica, se han recuperado del asalto de los positivistas a la filosofía desde dentro.

Teorías

Comprender la visión positivista lógica de las teorías requiere que digamos algunas cosas sobre los lenguajes formales. La lógica simbólica desarrollada en Principia Mathematica de Russell y Whitehead es un lenguaje formal. Los lenguajes informáticos también son lenguajes formales. Un lenguaje formal es un lenguaje artificial especificado con precisión. Un lenguaje formal se especifica haciendo tres cosas:

• identificar el vocabulario de idiomas.
• identificar lo que cuenta como una expresión bien formada de ese lenguaje.
• dar axiomas o reglas de inferencia que permitan transformar ciertos tipos de expresiones bien formadas en otro tipo de expresiones bien formadas.

Las teorías científicas son lenguajes formales según los positivistas. Podemos entender lo que esto significa estar considerando las partes componentes de una teoría científica y cómo éstas se mapean a los elementos de las lenguas formales que se acaban de dar. Una teoría consiste en el lenguaje formal de la lógica predicada de primer orden con cuantificadores (la lógica desarrollada primero por Frege y luego con mayor detalle por Russell y Whitehead) complementada con vocabulario observacional, reglas de correspondencia que definen términos teóricos en términos de vocabulario observacional, y declaraciones de leyes como las leyes del movimiento de Galileo, la ley de Newton de la gravitación universal etc. Todo el vocabulario no lógico de una teoría científica es definible en términos observacionales. Las expresiones bien formadas en el discurso científico serán sólo aquellas expresables en términos de lógica formal más el vocabulario de la ciencia. Las reglas de inferencia en el discurso científico consisten únicamente en las reglas de inferencia de la lógica y las matemáticas más las leyes científicas.

La visión del Postivista Lógico sobre lo que es una teoría se ha considerado desde entonces excesivamente formalizada. Existen numerosas teorías legítimas en la ciencia que no pueden ser renderizadas en un sistema formal. Considerar teorías en antropología o geología por ejemplo. Sin embargo, la idea de una teoría como sistema formal es poderosa y sigue siendo el patrón de oro en muchas ciencias. La lingüística se ha “ido computacional” en los últimos años, por ejemplo. La empresa científica más ambiciosa de toda la historia de la humanidad, la ciencia del cambio climático, también tiene como objetivo hacer teoría y explicación en sistemas formales a través de modelos informáticos masivos e intrincadamente detallados del cambio climático. De hecho, en términos generales, podemos considerar una teoría formalizable cuando se puede modelar integralmente en una computadora. Los programas informáticos son ejemplos paradigmáticos de sistemas formales.

Otra lección más general que podríamos tomar de la visión positivista de las teorías aborda un malentendido muy común de lo que es una teoría. La gente suele pensar en las teorías como simples afirmaciones que se encuentran en una escala de certeza siendo algo más ciertas que las conjeturas o hipótesis, pero más bien menos ciertas que las cuestiones de hecho establecidas. Esto es realmente un terrible malentendido de lo que es una teoría. Comúnmente se invoca en intentos falaces de desacreditar a la ciencia, como cuando las personas descartan la ciencia de la evolución o del cambio climático como “solo una teoría”. Tales comentarios revelan un malentendido básico de lo que es la teoría. Para que algo cuente como teoría no tiene nada que ver con nuestro nivel de certeza en su verdad. Muchas teorías científicas se encuentran entre los conocimientos científicos mejor establecidos que tenemos. Hace algunos años, por ejemplo, algún científico afirmó haber observado una partícula en un acelerador de partículas viajando más rápido que la velocidad de la luz. Se hizo noticia y causó un poco de emoción. Pero los que lo saben, los que entienden la relatividad especial de Einstein y todo el peso de la evidencia en apoyo de ella esperaron pacientemente la inevitable revelación de que algunos relojes habían sido mal calibrados. La relatividad especial de Einstien es correcta y lo sabemos con tanta certeza como podemos saber cualquier cosa. En la otra dirección, hay muchas teorías genuinas que conocemos muy bien que son falsas. La física de Aristóteles sería un ejemplo. Tener mucha o muy poca confianza en algo no tiene nada que ver con que se le llame propiamente teoría.

Entonces, si no se trata de nuestro grado de confianza, ¿qué hace de algo una teoría? Lo que hace que algo sea una teoría es que proporciona un marco general para explicar las cosas. Los positivistas no lo descubrieron, pero su idea de una teoría como sistema formal la ilustra muy bien. Las teorías generalmente consisten en una serie de principios lógicamente interconectados que pueden emplearse mutuamente para explicar y predecir una gama de fenómenos observables. Tenga esto en cuenta al considerar la visión positivista de la explicación científica.

Explicación

De acuerdo con el modelo de explicación Nomológico Deductivo desarrollado por el Positivista Lógico, Carl Hempel, una explicación científica tiene la forma de un argumento deductivamente válido. La diferencia entre un argumento y una explicación son solo sus respectivos propósitos. Formalmente, los argumentos y las explicaciones se parecen. Pero el propósito de una explicación es arrojar luz sobre algo que aceptamos como verdadero, mientras que el propósito de un argumento es darnos una razón para pensar que algo es cierto. Ante esta diferencia de propósito, llamamos a la pretensión que ocupa el lugar de la conclusión la explicandum (es el hecho a explicar), y a las pretensiones que ocupan el lugar de las premisas las explanantes (estas son las afirmaciones que, en conjunto, proporcionan la explicación). En una explicación científica, los explicantes consistirán en leyes y afirmaciones fácticas. Las pretensiones fácticas en conjunto con las leyes implicarán deductivamente la explicandum.

Por ejemplo, considere esta explicación de por qué una roca cae a la tierra:

1. F = GM1m2/R2, la ley de la gravitación universal de Newton que nos dice que los cuerpos masivos experimentan una fuerza de atracción mutua que es proporcional a su masa e inversamente proporcional a la distancia entre ellos.

2. F=MA. Esta es la ley de fuerza, que nos dice que la fuerza equivale a la masa por aceleración.

3. La roca tiene una masa de 1 Kg.

4. La tierra tiene una masa de 5.97219 × 1024 kilogramos.

5. La roca fue liberada dentro del campo gravitacional de la tierra.

6. Ninguna fuerza impidió que la roca cayera a la tierra.

7. La roca cayó a la tierra.

Recordemos que la lógica deductiva forma parte de toda teoría, de todo marco explicativo. Las dos primeras afirmaciones en esta explicación son declaraciones de derecho de la física newtoniana. Los cuatro restantes son declaraciones de hecho. Tomadas en conjunto, estas seis afirmaciones conllevan deductivamente el explanadum, que la roca cayó a la tierra. Esto debería ilustrar cómo funcionan las teorías como marcos explicativos.

Una cosa muy útil que hace el relato de explicación de Hempel es alertarnos sobre la estructura argumental de las explicaciones desarrolladas. La idea básica aquí es que una explicación completa debe incluir todos los hechos involucrados en hacer cierto el hecho a explicar. Estos incluirán tanto hechos particulares relevantes al hecho específico que queremos explicar como principios generales (leyes científicas en el caso de explicaciones científicas) que pertenecen a un marco más amplio de explicación. Una explicación completamente desarrollada revela una relación lógica entre el hecho que queremos explicar, otros hechos relevantes y principios de conexión como las leyes de la naturaleza.

El relato de la explicación de Hempel enfrentó una serie de problemas que han ayudado a refinar nuestra comprensión de la explicación científica. No vamos a abordarlos aquí excepto por mencionar uno porque es divertido. Considera esta explicación:

1. Los hombres que toman píldoras anticonceptivas no quedan embarazadas.
2. Bruce es un hombre y toma pastillas anticonceptivas.
3. Bruce no está embarazada.

Esto parece cumplir con todos los criterios del positivista para ser una explicación. Pero aparte de ser tonto, al menos no es una muy buena explicación de por qué Bruce no está embarazada. Casos problemáticos como este sugieren que relatos puramente formales de explicación como los de Hempel se quedarán cortos en clasificar qué hechos son relevantes en una explicación.

También hay una lección más general que me gustaría que tomaras del relato de explicación del positivista. Durante toda tu carrera como estudiante te han pedido que te expliques las cosas, pero lo más probable es que nadie haya explicado realmente lo que significa explicar algo. Personalmente, no creo que alguna vez hubiera pensado en lo que era una explicación hasta que encontré el relato nomológico deductivo en una clase de Filosofía de la Ciencia. Pero ahora te han presentado un modelo de explicación. Es posible que no lo encuentre totalmente aplicable a cada situación académica que encuentre. Pero si intentas aprovecharlo pensando en las explicaciones como tener un argumento desarrollado como estructura, es posible que encuentres que las calificaciones en muchas de tus clases mejoran significativamente.

Al principio mencionamos que el positivismo lógico estaba muy influenciado por el empirismo de Hume. Recordarás que Hume argumentó a favor de algunos resultados escépticos sorprendentes. Los positivistas lógicos adoptaron una de las dos estrategias para hacer frente a esto. En algunos temas se argumentó que las conclusiones escépticas de Hume eran aceptables, mientras que en otros el escepticismo de Hume se consideraba un problema aún por resolver. Como ejemplo de la primera estrategia, Bertrand Russell, aunque no es un positivista lógico en sí mismo, escribió un artículo influyente en el que argumentó que la ciencia puede proceder como de costumbre sin ninguna referencia a la noción de causalidad. Se consideró que el escepticismo sobre las conexiones causales necesarias no era problemático. El escepticismo sobre la inducción fue más difícil de aceptar. Entonces, a principios del siglo XX se vieron una variedad de intentos a veces coloridos pero generalmente infructuosos para resolver el problema de la inducción. Y esto nos lleva a Karl Popper.