El tema de hoy me lo ha proporcionado un tuitero que me ha incluido un enlace con el desafiante título de ¿Qué demonios es la ciencia?
Aunque proviene de un blog muy fuera de mi estilo (se llama “La
revolución naturalista”), el provocador título del artículo no pudo
menos que llamar mi atención. En él se menciona a Karl Popper y el
llamado “problema de la demarcación” referente a la dificultad de definir los límites de eso que denominamos ciencia.
Para mí, que llevo bajo la sombra de la ciencia toda la vida (y no es exageración, mi padre era geólogo del CSIC), la ciencia es algo muy cercano. Tanto, que nunca he tenido problemas en saber qué es. Sin embargo, la ciencia goza de tan buena fama que muchos otros polizones intentan subirse a su tren, a menudo sin pagar billete. Y no me refiero tan sólo a las pseudociencias, que pululan por ahí en busca de reconocimiento y de las que hay mucho que hablar, sino a las “ciencias” de todo tipo que proliferan como setas últimamente. En mi propia Universidad, hay varias licenciaturas (bueno, pronto serán grados) que se denominan ciencias pero que no tienen nada que ver con la Facultad de Ciencias. Tenemos Ciencias de la Salud (Enfermería), Ciencias Económicas, Ciencias Políticas, Ciencias del Trabajo, Ciencias de la Educación, e incluso Ciencias de la Actividad Física y el Deporte.
Y la duda se extiende a otros estudios más o menos científicos. ¿Es la psicología una ciencia? ¿La frenología? ¿La homeopatía? ¿La parapsicología y el ocultismo? ¿Es algo científico lo que intenta hacer Iker Jiménez en sus programas? Constantemente nos habla de mediciones, psicofonías, grabaciones y todo tipo de parloteo tipo Cazafantasmas. Incluso intenta imitar en ocasiones a Carl Sagan ¿o por qué creen que llama a su plató de televisión “la nave del misterio”?). Puede que sí que nos haga falta una demarcación, siquiera somera, de qué entendemos por ciencia.
Cuando comienzo el curso, yo describo la Ciencia como “una rama del saber.” Supongo que, a estas alturas, incluso mis alumnos menos brillantes tendrán una idea de lo diferencia la Ciencia de, digamos, el arte o la religión. Pero como acto seguido les hablo de la Física, les describo el elemento que, en mi opinión, diferencia la Ciencia de lo que no es Ciencia. Hablo del método científico.
En mi opinión, la Ciencia es una rama del saber caracterizada por el uso de un método de búsqueda de la verdad muy concreto y definido. Es ese método lo que marca toda la diferencia. El método científico puede expresarse de varias formas. Yo voy a sintetizarlo así: observación, experimentación, formulación, comunicación, verificación.
Estos pasos no siempre son secuenciales, sino que a menudo se solapan.
1) OBSERVACIÓN. Consiste en un examen crítico y atento de un fenómeno, tal cual se aparece ante nosotros. Una observación puede ser cualitativa (solamente fijarse en qué tenemos) o cuantitativa (es decir, midiendo cantidades). Podemos observar con los sentidos, o bien usar cualquier instrumento de análisis para abarcar lo que el ojo no ve (infrarrojos, ultravioleta, rayos X, ondas sísmicas, etc.). Ese es el primer paso, y si todo va bien, no será el último.
2) EXPERIMENTACIÓN. Este paso es una extensión del anterior. Un experimento es una observación, o serie de observaciones realizadas bajo condiciones controladas por el experimentador. No se trata de una observación pasiva, sino que en este caso el científico es el que pone las reglas. La experimentación nos permite inferir qué variables son relevantes en el experimento, y qué variables no lo son. Por ejemplo, ¿de qué depende el período de un péndulo? Si usamos muchas cuerdas y muchos objetos atados, comprobaremos que depende de la longitud de la cuerda, pero no de la masa del objeto que cuelga. Así, poco a poco, vamos estableciendo relaciones entre variables, lo que nos permitirá efectuar hipótesis (paso 3).
3) FORMULACIÓN. En este punto, la cosa se anima. Armados con los datos proporcionados por la observación y la experimentación, podemos pasar ahora a la fase de formulación, en la que creamos hipótesis y teorías para explicar los fenómenos observados, así como para poder efectuar predicciones. Una hipótesis es un primer intento, una especie de “presunta ley científica” Si posteriores experimentos la confirman, va afianzándose, denominándose entonces teoría. Con el tiempo, si validez se ve confirmada y apoyada por nuevas predicciones, pasa a llamarse ley.
Al menos en teoría. El problema es que los científicos, como personas que son, tienden a ser algo caóticos. No es como en Derecho, donde un texto legal pasa de borrador a anteproyecto, luego a proyecto y después a ley. En ocasiones, la Ciencia llama teoría a algo que es una ley, o viceversa. La evolución de Darwin es un hecho científico bien establecido, pero nadie habla de la Ley de la Evolución. ¿Por qué? Pues porque siempre se la ha llamado teoría, y no nos vamos a poner a hacer cambios a estas alturas. Es este un detalle que en ocasiones es mal entendido por la comunidad no científica, que confunde una teoría con una hipótesis. Ha sido aprovechado con éxito por los grupos creacionistas que niegan la evolución. Si la evolución es una “teoría,” dicen, en las escuelas deberían también enseñarse las creencias creacionistas, que también son una teoría. Lo mismo dicen sobre la teoría del cambio climático. Una teoría es algo sólido, quizá no tanto como una ley, pero ciertamente más que una endeble hipótesis.
Pero nuestra taxonomía es un tanto caótica. La “Teoría” de la Relatividad, comprobada hasta la saciedad, sustituyó hace tiempo la “Ley” de gravitación de Newton. Hablamos genéricamente de Teoría Cuántica (que más bien debería ser una ley) y de Teoría de Cuerdas (que es más bien una hipótesis, o eso dice el zombi Feynman). A la teoría más extendida sobre partículas elementales se le llama Modelo Estándar. Personalmente, creo que la tendencia es a llamar Ley a una hipótesis concreta, contrastada y confirmada, y a denominar Teoría a un conjunto de leyes e hipótesis más o menos numerosas.
Un ejemplo divertido es el de la Óptica. Podemos explicar fenómenos ópticos usando Teoría Corpuscular, o bien Teoría Ondulatoria. Resulta que ninguna de ellas puede explicar todos los fenómenos ópticos, pero lo que explican, lo explican perfectamente bien. Lo que sucede es que, según la (ejem) Teoría Cuántica, un fotón puede actuar como onda o como partícula, según sea el experimento que diseñemos. Así que la Teoría Ondulatoria nos explica la Ley de Malus, y la Teoría Corpuscular nos da la Ley de Snell. ¿Que por qué no hablamos de Ley Corpuscular y Ley Ondulatoria? Pues por lo mismo que les dije antes: inercia cansina.
(Por cierto, a la teoría óptica ondulatoria es costumbre llamarla Óptica Física, nombre que yo aborrezco. Para mí, tan física es la Óptica Ondulatoria como la Corpuscular).
4) COMUNICACIÓN. La Ciencia viene a ser como el viejo chiste: ¿de qué sirve acostarse con Elsa Pataki si no lo puedes contar? Una vez has comprobado la validez de tu teoría, llega el momento de contárselo al mundo. No se trata solamente de egolatría, aunque a todos nos gusta que se nos atribuya el mérito por nuestro trabajo. No, es algo mucho más profundo. En Ciencia, todo es válido mientras no se demuestre lo contrario. Y la mejor manera de demostrarlo es en el laboratorio, con luz y taquígrafos en todos los rincones. Cualquier teoría debe ser reproducible, de forma que un científico en el otro extremo del planeta, con los mismos instrumentos y las mismas instrucciones, pueda obtener los mismos resultados. Y para eso hay que comunicar lo que uno obtiene, sea en forma de artículo científico, contribución a congreso o de otra forma. Se pone todo encima de la mesa, se da un paso atrás y a esperar el veredicto de tus pares.
Eso es lo que da a la Ciencia una buena parte de su solidez. Nada se cree porque sí, nada se impone por decreto. Sí, seguro que usted podrá encontrar contraejemplos de lo que le digo. Newton, como persona, parece que era un auténtico cabrón, y se pasó años combatiendo a quienes osaban cuestionar su Teoría Corpuscular de la luz. Era una autoridad científica, y se salió con la suya durante un tiempo. Pero, a la larga, el peso de la evidencia experimental hace imperativo descartar la teoría incorrecta y sustituirla por una mejor. Los argumentos de autoridad valen lo que valen, y no más.
Incluso científicos honrados y con buenas intenciones pueden cometer errores, así que la comunidad científica en su conjunto es la encargada de validar, o refutar, sus resultados, en un proceso de autocorrección que nunca acaba. ¿Creéis que la forma de trabajar en la Wikipedia, o en el mundo Linux, es novedosa? ¡Ja! La ciencia descubrió el truco hace siglos. No solamente eso, sino que comunicar las investigaciones propias permite a otros científicos avanzar en sus propias investigaciones. En clase suelo poner el ejemplo de Henry Cavendish. Este científico británico del siglo XVIII hubiera podido ser un precursor del electromagnetismo y la teoría de gases, adelantándose en décadas a hombres como Mawxell, Faraday o Dalton. Pero era de personalidad retraída y asocial, y muchos de sus descubrimientos no fueron nunca publicados. Sólo después de su muerte, cuando se encontraron sus cuadernos de notas, pudo el mundo conocer el total de su grandeza científica. Una lástima para el mundo, que pudo haberse aprovechado bien de su mente y sus descubrimientos. Aunque tranquilos, que al menos Cavendish no murió triste y pobre: cuando fue enterrado en la catedral de Derby, Inglaterra despedía a uno de sus más acaudalados súbditos.
5) VERIFICACIÓN. Una vez establecida una teoría, hay que verificarla. No se trata tan sólo de asegurarse que los experimentos ya realizados queden bien explicados, sino que también ha de poder explicar otros fenómenos. Es decir, que nos permita hacer predicciones. Estas comprobaciones pueden ser hechas tanto por el científico creador de la teoría como por otros científicos. De hecho, lo mejor es que lo confirmen grupos de investigadores de otros laboratorios.
Un ejemplo interesante es el de las ondas gravitacionales. Predichas por la teoría de la relatividad de Einstein, fueron aparentemente detectadas por vez primera en los años 60, de la mano de James Weber. El problema es que, desde entonces, nadie ha podido volver a detectarlas, a pesar de que los instrumentos recientes son mucho más sensibles. ¿Mintió Weber y falsificó resultados? No parece el caso. ¿Se equivocó y realizó un experimento fallido? Es posible. Pero, puesto que tenemos una teoría capaz de explicar las ondas gravitacionales, se están preparando nuevos y muy costosos experimentos para verificarla o refutarla (pueden leer más detalles en este artículo). Sólo así sabremos si Weber fue un precursor que tuvo la suerte de detectar una onda gravitacional inusitadamente grande, o si sencillamente se equivocó.
Otro ejemplo: la fusión fría. En la década de los 80, los investigadores Stanley Pons y Martin Fleischmann afirmaron haber obtenido fusión nuclear a temperatura ambiente, mediante una celda electrolítica. Su descubrimiento fue revolucionario, y ya pueden imaginarse por qué: ¡nada menos que un bote con agua, deuterio y un catalizador, y ya tenemos energía barata e inagotable! Este cliché llegó hasta el cine, con la película El Santo (1997), donde una científica rusa y un pícaro ladrón logran salvar a Rusia del abismo gracias a la fusión fría. Por desgracia, la verificación experimental de otros equipos fue negativa, nadie fue capaz de reproducir esos resultados. ¿Fraude? Había miles de millones en juego, y los investigadores parecían más interesados en obtener patentes que en hacer trabajo científico serie. Sin embargo, no serían tan tontos como para creer que nadie verificaría sus resultados. En la actualidad, se cree que Pons y Fleischmann pudieron haberse equivocado en sus mediciones, lo que les hizo creer erróneamente que había un exceso de energía de origen nuclear.
Así que ya saben, amigos. Si tienen alguna duda sobre la validez científica de cualquier área del saber, rama o pseudociencia que pretenda acceder al manto de respetabilidad que otorga la ciencia, hágase las preguntas del método científico:
Para mí, que llevo bajo la sombra de la ciencia toda la vida (y no es exageración, mi padre era geólogo del CSIC), la ciencia es algo muy cercano. Tanto, que nunca he tenido problemas en saber qué es. Sin embargo, la ciencia goza de tan buena fama que muchos otros polizones intentan subirse a su tren, a menudo sin pagar billete. Y no me refiero tan sólo a las pseudociencias, que pululan por ahí en busca de reconocimiento y de las que hay mucho que hablar, sino a las “ciencias” de todo tipo que proliferan como setas últimamente. En mi propia Universidad, hay varias licenciaturas (bueno, pronto serán grados) que se denominan ciencias pero que no tienen nada que ver con la Facultad de Ciencias. Tenemos Ciencias de la Salud (Enfermería), Ciencias Económicas, Ciencias Políticas, Ciencias del Trabajo, Ciencias de la Educación, e incluso Ciencias de la Actividad Física y el Deporte.
Y la duda se extiende a otros estudios más o menos científicos. ¿Es la psicología una ciencia? ¿La frenología? ¿La homeopatía? ¿La parapsicología y el ocultismo? ¿Es algo científico lo que intenta hacer Iker Jiménez en sus programas? Constantemente nos habla de mediciones, psicofonías, grabaciones y todo tipo de parloteo tipo Cazafantasmas. Incluso intenta imitar en ocasiones a Carl Sagan ¿o por qué creen que llama a su plató de televisión “la nave del misterio”?). Puede que sí que nos haga falta una demarcación, siquiera somera, de qué entendemos por ciencia.
Cuando comienzo el curso, yo describo la Ciencia como “una rama del saber.” Supongo que, a estas alturas, incluso mis alumnos menos brillantes tendrán una idea de lo diferencia la Ciencia de, digamos, el arte o la religión. Pero como acto seguido les hablo de la Física, les describo el elemento que, en mi opinión, diferencia la Ciencia de lo que no es Ciencia. Hablo del método científico.
En mi opinión, la Ciencia es una rama del saber caracterizada por el uso de un método de búsqueda de la verdad muy concreto y definido. Es ese método lo que marca toda la diferencia. El método científico puede expresarse de varias formas. Yo voy a sintetizarlo así: observación, experimentación, formulación, comunicación, verificación.
Estos pasos no siempre son secuenciales, sino que a menudo se solapan.
1) OBSERVACIÓN. Consiste en un examen crítico y atento de un fenómeno, tal cual se aparece ante nosotros. Una observación puede ser cualitativa (solamente fijarse en qué tenemos) o cuantitativa (es decir, midiendo cantidades). Podemos observar con los sentidos, o bien usar cualquier instrumento de análisis para abarcar lo que el ojo no ve (infrarrojos, ultravioleta, rayos X, ondas sísmicas, etc.). Ese es el primer paso, y si todo va bien, no será el último.
2) EXPERIMENTACIÓN. Este paso es una extensión del anterior. Un experimento es una observación, o serie de observaciones realizadas bajo condiciones controladas por el experimentador. No se trata de una observación pasiva, sino que en este caso el científico es el que pone las reglas. La experimentación nos permite inferir qué variables son relevantes en el experimento, y qué variables no lo son. Por ejemplo, ¿de qué depende el período de un péndulo? Si usamos muchas cuerdas y muchos objetos atados, comprobaremos que depende de la longitud de la cuerda, pero no de la masa del objeto que cuelga. Así, poco a poco, vamos estableciendo relaciones entre variables, lo que nos permitirá efectuar hipótesis (paso 3).
3) FORMULACIÓN. En este punto, la cosa se anima. Armados con los datos proporcionados por la observación y la experimentación, podemos pasar ahora a la fase de formulación, en la que creamos hipótesis y teorías para explicar los fenómenos observados, así como para poder efectuar predicciones. Una hipótesis es un primer intento, una especie de “presunta ley científica” Si posteriores experimentos la confirman, va afianzándose, denominándose entonces teoría. Con el tiempo, si validez se ve confirmada y apoyada por nuevas predicciones, pasa a llamarse ley.
Al menos en teoría. El problema es que los científicos, como personas que son, tienden a ser algo caóticos. No es como en Derecho, donde un texto legal pasa de borrador a anteproyecto, luego a proyecto y después a ley. En ocasiones, la Ciencia llama teoría a algo que es una ley, o viceversa. La evolución de Darwin es un hecho científico bien establecido, pero nadie habla de la Ley de la Evolución. ¿Por qué? Pues porque siempre se la ha llamado teoría, y no nos vamos a poner a hacer cambios a estas alturas. Es este un detalle que en ocasiones es mal entendido por la comunidad no científica, que confunde una teoría con una hipótesis. Ha sido aprovechado con éxito por los grupos creacionistas que niegan la evolución. Si la evolución es una “teoría,” dicen, en las escuelas deberían también enseñarse las creencias creacionistas, que también son una teoría. Lo mismo dicen sobre la teoría del cambio climático. Una teoría es algo sólido, quizá no tanto como una ley, pero ciertamente más que una endeble hipótesis.
Pero nuestra taxonomía es un tanto caótica. La “Teoría” de la Relatividad, comprobada hasta la saciedad, sustituyó hace tiempo la “Ley” de gravitación de Newton. Hablamos genéricamente de Teoría Cuántica (que más bien debería ser una ley) y de Teoría de Cuerdas (que es más bien una hipótesis, o eso dice el zombi Feynman). A la teoría más extendida sobre partículas elementales se le llama Modelo Estándar. Personalmente, creo que la tendencia es a llamar Ley a una hipótesis concreta, contrastada y confirmada, y a denominar Teoría a un conjunto de leyes e hipótesis más o menos numerosas.
Un ejemplo divertido es el de la Óptica. Podemos explicar fenómenos ópticos usando Teoría Corpuscular, o bien Teoría Ondulatoria. Resulta que ninguna de ellas puede explicar todos los fenómenos ópticos, pero lo que explican, lo explican perfectamente bien. Lo que sucede es que, según la (ejem) Teoría Cuántica, un fotón puede actuar como onda o como partícula, según sea el experimento que diseñemos. Así que la Teoría Ondulatoria nos explica la Ley de Malus, y la Teoría Corpuscular nos da la Ley de Snell. ¿Que por qué no hablamos de Ley Corpuscular y Ley Ondulatoria? Pues por lo mismo que les dije antes: inercia cansina.
(Por cierto, a la teoría óptica ondulatoria es costumbre llamarla Óptica Física, nombre que yo aborrezco. Para mí, tan física es la Óptica Ondulatoria como la Corpuscular).
4) COMUNICACIÓN. La Ciencia viene a ser como el viejo chiste: ¿de qué sirve acostarse con Elsa Pataki si no lo puedes contar? Una vez has comprobado la validez de tu teoría, llega el momento de contárselo al mundo. No se trata solamente de egolatría, aunque a todos nos gusta que se nos atribuya el mérito por nuestro trabajo. No, es algo mucho más profundo. En Ciencia, todo es válido mientras no se demuestre lo contrario. Y la mejor manera de demostrarlo es en el laboratorio, con luz y taquígrafos en todos los rincones. Cualquier teoría debe ser reproducible, de forma que un científico en el otro extremo del planeta, con los mismos instrumentos y las mismas instrucciones, pueda obtener los mismos resultados. Y para eso hay que comunicar lo que uno obtiene, sea en forma de artículo científico, contribución a congreso o de otra forma. Se pone todo encima de la mesa, se da un paso atrás y a esperar el veredicto de tus pares.
Eso es lo que da a la Ciencia una buena parte de su solidez. Nada se cree porque sí, nada se impone por decreto. Sí, seguro que usted podrá encontrar contraejemplos de lo que le digo. Newton, como persona, parece que era un auténtico cabrón, y se pasó años combatiendo a quienes osaban cuestionar su Teoría Corpuscular de la luz. Era una autoridad científica, y se salió con la suya durante un tiempo. Pero, a la larga, el peso de la evidencia experimental hace imperativo descartar la teoría incorrecta y sustituirla por una mejor. Los argumentos de autoridad valen lo que valen, y no más.
Incluso científicos honrados y con buenas intenciones pueden cometer errores, así que la comunidad científica en su conjunto es la encargada de validar, o refutar, sus resultados, en un proceso de autocorrección que nunca acaba. ¿Creéis que la forma de trabajar en la Wikipedia, o en el mundo Linux, es novedosa? ¡Ja! La ciencia descubrió el truco hace siglos. No solamente eso, sino que comunicar las investigaciones propias permite a otros científicos avanzar en sus propias investigaciones. En clase suelo poner el ejemplo de Henry Cavendish. Este científico británico del siglo XVIII hubiera podido ser un precursor del electromagnetismo y la teoría de gases, adelantándose en décadas a hombres como Mawxell, Faraday o Dalton. Pero era de personalidad retraída y asocial, y muchos de sus descubrimientos no fueron nunca publicados. Sólo después de su muerte, cuando se encontraron sus cuadernos de notas, pudo el mundo conocer el total de su grandeza científica. Una lástima para el mundo, que pudo haberse aprovechado bien de su mente y sus descubrimientos. Aunque tranquilos, que al menos Cavendish no murió triste y pobre: cuando fue enterrado en la catedral de Derby, Inglaterra despedía a uno de sus más acaudalados súbditos.
5) VERIFICACIÓN. Una vez establecida una teoría, hay que verificarla. No se trata tan sólo de asegurarse que los experimentos ya realizados queden bien explicados, sino que también ha de poder explicar otros fenómenos. Es decir, que nos permita hacer predicciones. Estas comprobaciones pueden ser hechas tanto por el científico creador de la teoría como por otros científicos. De hecho, lo mejor es que lo confirmen grupos de investigadores de otros laboratorios.
Un ejemplo interesante es el de las ondas gravitacionales. Predichas por la teoría de la relatividad de Einstein, fueron aparentemente detectadas por vez primera en los años 60, de la mano de James Weber. El problema es que, desde entonces, nadie ha podido volver a detectarlas, a pesar de que los instrumentos recientes son mucho más sensibles. ¿Mintió Weber y falsificó resultados? No parece el caso. ¿Se equivocó y realizó un experimento fallido? Es posible. Pero, puesto que tenemos una teoría capaz de explicar las ondas gravitacionales, se están preparando nuevos y muy costosos experimentos para verificarla o refutarla (pueden leer más detalles en este artículo). Sólo así sabremos si Weber fue un precursor que tuvo la suerte de detectar una onda gravitacional inusitadamente grande, o si sencillamente se equivocó.
Otro ejemplo: la fusión fría. En la década de los 80, los investigadores Stanley Pons y Martin Fleischmann afirmaron haber obtenido fusión nuclear a temperatura ambiente, mediante una celda electrolítica. Su descubrimiento fue revolucionario, y ya pueden imaginarse por qué: ¡nada menos que un bote con agua, deuterio y un catalizador, y ya tenemos energía barata e inagotable! Este cliché llegó hasta el cine, con la película El Santo (1997), donde una científica rusa y un pícaro ladrón logran salvar a Rusia del abismo gracias a la fusión fría. Por desgracia, la verificación experimental de otros equipos fue negativa, nadie fue capaz de reproducir esos resultados. ¿Fraude? Había miles de millones en juego, y los investigadores parecían más interesados en obtener patentes que en hacer trabajo científico serie. Sin embargo, no serían tan tontos como para creer que nadie verificaría sus resultados. En la actualidad, se cree que Pons y Fleischmann pudieron haberse equivocado en sus mediciones, lo que les hizo creer erróneamente que había un exceso de energía de origen nuclear.
Así que ya saben, amigos. Si tienen alguna duda sobre la validez científica de cualquier área del saber, rama o pseudociencia que pretenda acceder al manto de respetabilidad que otorga la ciencia, hágase las preguntas del método científico:
- ¿Hay observaciones fiables?
- ¿Se realizan experimentos en condiciones controladas y reproducibles?
- ¿Hay alguna teoría, hipótesis o conjetura que permita explicar los fenómenos observados y experimentados?
- ¿Se comunican dichas teorías y experimentos de forma abierta y fiable?
- ¿Se ha verificado de forma rigurosa e independiente?
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