Què és la ciència: tipus, mètodes i límits del coneixement científic

Què és la Ciència? Definició i Evolució

La ciència és una activitat humana que dona lloc a un cos sistemàtic i organitzat de coneixements que fa ús de lleis o principis generals. Per ciència solem entendre el coneixement cert de les coses, i avui en dia solem identificar-ho amb el saber (en grec «episteme», de Plató). La ciència moderna, sobretot a partir del segle XVIII amb Newton, fa servir el mètode hipotètic deductiu per conèixer i explicar la natura a partir de l'observació i l'experimentació. Totes les ciències fan servir un mètode per investigar i procedir sistemàticament davant l'àmbit que vol conèixer. Hi ha molts mètodes i molts tipus de ciència. Des del segle XVIII existirà un coneixement anomenat coneixement científic de manera separada a altres formes de coneixement (vulgar/ordinari, filosòfic...) i es comença a produir la separació definitiva entre ciència i filosofia.

Tipus de Ciències

Ciències Formals

Aquelles ciències en les quals els enunciats no diuen res sobre els fets observables. El seu àmbit de treball no és la realitat; no són observables. Totes són creacions humanes, amb unes intencions concretes.

• Lògica
• Matemàtiques
• Llenguatge màquina (Informàtica)

Components del Llenguatge Formal

1. Conjunt de símbols (el vocabulari): Molt reduït per fer operatiu. Els símbols no tenen significat.
2. Conjunt d'operadors: Símbols que s’enllacen amb els símbols del vocabulari. Tenen regles.
3. Regles de formació de fórmules: Com es poden combinar el vocabulari amb els operadors.
4. Regles de transformació de fórmules: Ens permeten transformar fórmules.
5. Axiomes: Els principis evidents.
6. Elements auxiliars.

Ciències Empíriques

Aquelles ciències les quals han de poder ser demostrades a partir de la comprovació experimental i han de referir-se a fets observables de la realitat física, animal o humana. Empíric vol dir evident (observable i comprovable).

Intenten descriure els fets, explicar-los i establir lleis i teories universals que permetin predir el que succeirà en determinades circumstàncies.

• Ciències naturals: Química, física, biologia...
• Ciències humanes: Psicologia, història...
• Ciències aplicades: Arquitectura, enginyeria, farmàcia...

Conceptes, Hipòtesis, Lleis i Teories

Una hipòtesi és una resposta provisional a un problema determinat. Si es confirma, la hipòtesi passa a convertir-se en tesi (llei o teoria); si no es confirma, queda rebutjada i es converteix en antítesi (falsa teoria).

• Les lleis són hipòtesis demostrades (tesi o teoria). Totes les lleis són generalitzacions, és a dir, tenen un caràcter general d'aplicació sobre un tipus de fenòmens i es converteixen en lleis universals mentre no sorgeixi cap excepció a la teoria. En cas que es trobi una excepció a l'enunciat o teoria, queda falsejada i rebutjada (Popper).

Mètodes d'Investigació

• Deductiu/Axiomàtic: $\rightarrow$ Ciències formals.
• Inductiu: $\rightarrow$ Ciències naturals.
• Hipotètic deductiu: $\rightarrow$ Algunes ciències empíriques.
• Hermenèutic: $\rightarrow$ Algunes ciències socials.

Mètode Axiomàtic o Deductiu

Consisteix a sostenir que tota explicació ha de partir d'uns principis evidents i indemostrables, universalment admesos (sense necessitat de l'experiència), a partir dels quals es poden deduir altres coneixements d'aquell camp científic. Segons això, tot coneixement és conseqüència lògica dels axiomes admesos. Va ser presentat per Aristòtil.

Mètode Inductiu

Partint de fets concrets/particulars determinats de la realitat física, observats, s'obtenen enunciats generals i, per tant, es descobreixen les lleis que regeixen el comportament dels objectes físics o animals. És una generalització dels fets, elevats a categoria universal, o és un tipus de raonament que va del particular al general; es tracta d'una forma d'informació o d'extrapolació de casos. Té dos problemes:

1. No es pot justificar lògicament; la generalització és incorrecta. No es pot passar de casos particulars a una generalització.
2. No existeix una observació objectiva, ja que tota observació es fa des d'una teoria.

Mètode Hipotètic Deductiu

A partir del segle XVIII, és el mètode més famós. Passos:

1. El punt de partida és el descobriment d'un problema i el plantejament precís d'aquest. No es parteix de fets purs sinó de fets problemàtics (fets que contradiuen una teoria ja acceptada o que no poden ser explicats per la teoria acceptada).
2. Intent de solució mitjançant la invenció d'hipòtesis.
3. Deducció de les conseqüències comprovables de les hipòtesis, normalment, prediccions empíriques que es poden fer amb l'ajuda de la hipòtesi.
4. Contractació de la hipòtesi i les seves conseqüències.
5. A) Confirmació de la hipòtesi que es converteix en llei o teoria.
6. B) L'experiment té un resultat negatiu (demostra que la hipòtesi és falsa), aleshores queda negada científicament i s'ha de cercar una nova hipòtesi.

Les lleis i teories de la ciència són provisionals. L'explicació del mètode implica que la investigació científica, pel fet de necessitar el suport de l'observació, formula lleis i teories provisionals, és a dir, que només són veritables mentre no es demostri la falsedat.

Mètode Hermenèutic

Teoria de les ciències socials. Vol comprendre la realitat/els fets humans, i no permeten explicar els fenòmens des d'una anàlisi causal. L'observador està implicat en els fets observats. Aquest mètode no pretén explicar els fenòmens socials des d'una anàlisi causal, sinó que la seva finalitat és comprendre els fets humans. Per això, s'ha de tenir en compte que tota comprensió es fa des d'una perspectiva històrica o cultural determinada que dona sentit a les dades que s'analitzen.

Límits de la Ciència

Els dos criteris de demarcació més importants són:

• Verificabilitat: Positivisme, Cercle de Viena, neopositivisme.
• Falsabilitat: Popper.

Verificabilitat

Verificar un enunciat significa comprovar si s'esdevé allò que s'afirma, és a dir, fer algun tipus d'observació o experiment que permeti determinar-ne la veritat. Tot allò que no era demostrable quedava com a no ciència, i que no es poden observar tots els casos (no es pot generalitzar). És impossible una inducció completa. Ens condueix a fer de nou una generalització lògicament injustificada.

Confirmació

Carnap, pertanyent al Cercle de Viena, va proposar com a criteri la confirmació: una hipòtesi podrà ser acceptada per la comunitat científica quan es pugui obtenir una confirmació provisional de la hipòtesi enunciada.

Falsabilitat

Una hipòtesi podrà ser provisionalment acceptada sempre que no hagi estat refutada/negada pels fets. No es tracta de cercar fets que estiguin d'acord amb l'enunciat, sinó de cercar fets que estiguin en oposició a l'enunciat. Així, el valor científic d'un enunciat/hipòtesi/teoria radica en la seva resistència a la refutació. Es considera ciència un enunciat quan aquest enunciat pugui ser refutat.

Models de Progrés Científic

a) Teoria del Progrés Acumulatiu (Bacon i Galileu)

La ciència no té límits, és de creixement ràpid (progrés acumulatiu) i s'integren o redueixen a teories més àmplies (les teories antigues). Actualment, aquesta concepció ha estat matisada pels partidaris del neopositivisme, que conceben el progrés de la ciència com un procés de reducció de teories, és a dir, com l'ampliació d'aquestes teories a àmbits més amplis. La ciència és així una empresa acumulativa d'extensió i enriquiment dels vells assoliments amb altres nous; les velles teories no s'abandonen, sinó que s'integren o redueixen a teories més àmplies.

b) Revolucions Científiques (Thomas Kuhn)

Kuhn nega el progrés com a manera de desenvolupament propi de la ciència, i afirma que aquesta és l'obra d'una comunitat de científics els components dels quals accepten un paradigma comú (un grup ampli de fenòmens: Teoria de Darwin). La comunitat de científics treballa sobre aquest paradigma i les realitzacions que estan dins d'aquest paradigma constitueixen l'anomenada «ciència normal». Quan sorgeixen gran nombre d'anomalies, la ciència normal entra en crisi (per exemple, el geocentrisme). En tal moment pot sorgir un altre paradigma rival que entra en conflicte amb l'anterior i que tracta d'explicar les anomalies que l'anterior no pot resoldre. Si la comunitat científica opta pel nou paradigma sobrevé una revolució científica. El més cridaner de la tesi de Kuhn és que l'elecció d'un paradigma o un altre es produeix més per motius sociològics i psicològics (per exemple, interessos i prejudicis dels propis científics) que per motius interns a la ciència mateixa. I, en conclusió, en la història de la ciència no hi ha progrés, sinó revolució.

c) Progrés en Versemblança (Popper)

Popper afirma el progrés, però no des d'una mera acumulació de coneixements, sinó per l'aparició de noves teories que permeten explicar millor un major nombre de problemes. En efecte, no es pot considerar definitivament veritable cap teoria científica, perquè en el futur podria ser falsada. No obstant això, la ciència progressa perquè cada nova teoria s'acosta més a la veritat, és a dir, quan una teoria substitueix a una altra que ha estat falsada i rebutjada, la considerem millor que l'anterior perquè és més explicativa, té menys qüestions i, per tant, està més prop de la veritat. Per a Popper, falsar una teoria no és una cosa dramàtica o negativa, sinó que conèixer les deficiències i qüestions que té ens ajuda a formular-ne una altra de millor. Així aprenem dels nostres errors i això garanteix que les noves teories són més «versemblants», s'acosten més a la veritat, encara que aquesta, de fet, sigui inassolible.