Método científico, leyes, teorías y explicaciones: de Galileo al método hipotético-deductivo

Resumen

El documento explica los fundamentos del conocimiento científico, desde las aportaciones de Galileo (experimentación y matematización) hasta el lenguaje de la ciencia, con sus conceptos, leyes y teorías. Después describe los tipos de proposiciones y las explicaciones científicas según Hempel, y termina con los métodos deductivo, inductivo e hipotético-deductivo.

Puntos clave

Galileo introdujo la experimentación, basada en situaciones ideales y en el uso de instrumentos, y la matematización, según la cual la naturaleza sigue regularidades expresables matemáticamente.
Los conceptos científicos pueden ser clasificatorios, comparativos o métricos.
Una ley es un enunciado universal que usa conceptos previamente definidos con precisión; una teoría es una explicación coherente y sistemática que agrupa leyes y conceptos.
Según Hempel, las explicaciones científicas pueden ser deductivas, probabilísticas, teleológicas o genéticas.
El método inductivo extrae conclusiones generales a partir de casos particulares, pero no garantiza que todos los casos cumplan lo observado (problema de la inducción).
El método hipotético-deductivo combina deducción y contrastación, mediante verificación o falsación (según Popper), y es el modelo estándar de la ciencia moderna.

Ponte a prueba

Fundamentos del Conocimiento Científico

Las Contribuciones de Galileo Galilei

Galileo Galilei se ocupó de los mismos problemas que habían interesado a otros científicos, pero introdujo dos elementos fundamentales:

Experimentación

Consistía en crear una situación ideal y experimentar con ella, observando también los casos que varían. Para llevar a cabo esta tarea, se hizo necesaria la invención y el uso de instrumentos científicos.

Matematización

Galileo afirmó que la naturaleza se atiene a unas regularidades expresables mediante las matemáticas. La matematización permite una mayor precisión en las observaciones y la formulación de leyes universales.

El Lenguaje de la Ciencia

El lenguaje científico se compone de elementos específicos que permiten la comunicación precisa del conocimiento.

Conceptos Científicos

Son términos específicos de cada ciencia. Se clasifican en:

Clasificación: Permite organizar la realidad en grupos.
Comparativos: Permiten ordenar gradualmente los objetos de un conjunto.
Métricas: Permiten medir numéricamente propiedades de los objetos (ej. km, centímetro).

Leyes

Son enunciados básicos del conocimiento que deben cumplir dos requisitos:

Usar conceptos que han sido definidos previamente de forma precisa.
Determinar de forma universal el fenómeno estudiado.

Teorías

Son explicaciones compactas, coherentes y sistemáticas que agrupan un conjunto de leyes y conceptos.

Tipos de Proposiciones

Las proposiciones científicas se dividen según su objeto de estudio:

Empíricas: Se ocupan de la realidad, de los hechos que ocurren en el mundo y de sus relaciones.
Formales: Se encargan de las relaciones entre símbolos (ej. lógica o matemáticas).
Naturales: Se ocupan de la realidad natural.
Sociales o Humanas: Se ocupan de la realidad social o humana.

Las Explicaciones Científicas

Las explicaciones científicas son las respuestas al «porqué». Según Carl G. Hempel, existen cuatro tipos principales:

Explicación Deductiva: ¿Por qué se han roto las tuberías? (Se deduce el hecho a partir de leyes generales y condiciones iniciales).
Explicación Probabilística: ¿Por qué un menor comete un delito? (Se explica el hecho basándose en la probabilidad estadística).
Explicación Teleológica: ¿Por qué Enrique VIII creó la Iglesia Anglicana? (Se explica el hecho basándose en la finalidad o propósito).
Explicación Genética: ¿Por qué el castellano tiene numerosos arabismos? (Se explica el hecho a través de su desarrollo histórico).

El Método Científico

El método científico es un procedimiento estable, compuesto por varios pasos, que permite alcanzar un fin (la obtención de conocimiento fiable).

Métodos Clásicos

Método Deductivo

Consiste en extraer, a partir de datos generales, una conclusión particular o concreta.

Método Inductivo

Consiste en extraer una conclusión general a partir de datos particulares, después de haber observado lo que ocurre en un gran número de casos.

Ventaja: Proporciona principios y leyes aplicables a todas las ciencias del mismo tipo.

Problema: Por muchos casos que se hayan comprobado y por muy bien seleccionados que estén, nada asegura que todos los demás sean del mismo tipo (el problema de la inducción).

El Método Hipotético-Deductivo

Es la combinación de los métodos anteriores y constituye el modelo estándar de la ciencia moderna. Sus pasos son:

Definición del problema.
Formulación de la hipótesis.
Deducción de consecuencias.
Contrastación de la hipótesis (mediante verificación o falsación).
Confirmación o refutación de la hipótesis.
Obtención de resultados (leyes o teorías).

La obtención de hipótesis se realiza mediante procesos de verificación (confirmación positiva) y falsación (búsqueda de evidencia que demuestre su incorrección, según Karl Popper).

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre una ley y una teoría científica?

Una ley es un enunciado básico que determina de forma universal un fenómeno, usando conceptos definidos previamente. Una teoría es una explicación compacta, coherente y sistemática que agrupa un conjunto de leyes y conceptos.

¿En qué consiste el método hipotético-deductivo?

Es la combinación de los métodos deductivo e inductivo. Sus pasos son definir el problema, formular una hipótesis, deducir consecuencias, contrastar la hipótesis y obtener resultados como leyes o teorías.

¿Cuál es el problema de la inducción?

Por muchos casos comprobados que haya, nada asegura que todos los demás casos sean del mismo tipo, por lo que la conclusión general nunca queda completamente garantizada.