FAU. UNNE. Metodología de la Ciencia. Curso 2006. Texto extraído de “El reto de la racionalidad” Capítulo 1. Apartado 1 “La ciencia”

Jean Ladriere UNESCO 1997 – París.Documento de la Cátedra.

Texto extraído de “El reto de la racionalidad”Capítulo 1. Apartado 1 “La ciencia”Jean LadriereUNESCO 1997 – París.

El desarrollo científico es el resultado de un ir y venir incesante entre el momento teórico y el momento experimental. Las hipótesis que en la base una teoría vigente en un momento dado o, frecuentemente, algunas proposiciones particulares que se pueden deducir ella, sugieren las experiencias, que hay que emprender para constatar, por ejemplo, si tal efecto previsible según la teoría, se produce efectivamente cuando se dan las condiciones deseadas.

La experiencia aporta una confirmación o una refutación de las hipótesis utilizadas. En el caso de que sean confirmadas, pueden seguir siendo utilizadas para sugerir nuevas experiencias. En caso contrario, deberán modificarse más o menos profundamente.

A menudo será la experiencia, --- pero no ella sola, ya que intervienen también elementos de orden propiamente teórico, como los principios de invariancia o las consideraciones de analogía --- la que sugiera nuevas ideas que permitan formular más adecuadamente las hipótesis..

Esto es, por lo demás, un esquema muy simplificado. En general, la confrontación entre teoría y experiencia no hace intervenir una sola teoría. La interpretación de los resultados brutos de la experiencia exige la intervención de ideas teóricas a veces muy variadas. Por consiguiente, la prueba de una teoría T por medio de una experiencia E, sólo podrá llevarse a Cabo en general, gracias a la puesta en juego de otras muchas teorías concomitantes, que deberán ser consideradas como aceptadas en ese momento.

Sea como fuere, el proceso científico puede caracterizarse, tanto desde el punto de vista de la elaboración, de la utilización y de la verificación de las teorías, cuanto desde el punto de vista de los procedimientos experimentales, por la idea de la operación. Es esencial definirla adecuadamente para poner de manifiesto lo específico del saber científico. Un primer rasgo, muy evidente de la operación es que consiste en una acción de transformación. El modo de acción de eso que en matemáticas o en lógica se llama un «operador», nos proporciona el esquema más simple de una o oración. Sea A un operador: este objeto se caracteriza por el modo en que puede transformar una entidad cualquiera en otra entidad de un tipo bien preciso. Por ejemplo, el operador de inversión I, en lógica, se caracteriza porque transforma una pareja de objetos (de cualquier naturaleza) presentados en cierto orden, en otra pareja formada por los mismos objetos, pero presentados esta vez en un orden inverso al precedente; I (ab) = (ba).

Una segunda característica de la operación es su naturaleza formal. Esto significa que las propiedades que la definen son independientes de la naturaleza particular de los objetos a los que se aplica; lo que cuenta es la forma de la acción, no su materialidad. Los objetos que intervienen de un operador no tienen ningún rol propio están allí simplemente para explicar cómo puede ser aplicado el operador. Por lo demás, pueden ser señalados por medio de variables, cuya significación permanece enteramente indeterminada. Por tanto podemos definir el operador de inversión así: I (xy) = (yx). Lo único importante es que se trata de una pareja de objetos y que se da una inversión en su orden. Esto podría resumirse diciendo que un operador se define únicamente por medio de sus propiedades formales.

Una tercera particularidad de la operación es que puede tematizarse, es decir, que ella misma puede ser constituida en objeto y ser así eventualmente integrada en una operación de un nivel más elevado. Todo operador puede servir de argumento de un operador de un nivel apropiado. Así, el operador de inversión que hemos citado, podría verse inmerso en el campo de acción de un operador de combinación que asociara, según un orden determinado, dos o más operadores, En general, no hay un nivel supremo en el

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dominio de las operaciones, que estuviera constituido por las operaciones del nivel más alto. Precisamente por ser de naturaleza formal, la operación es una entidad objetivable, que puede ser integrada, a su vez, en otras operaciones.

Cuarta propiedad de la operación: es generalizable. Como hemos visto, una operación puede ser representada por un esquema abstracto que indique como produce su efecto. En principio, tal esquema puede ser utilizado siempre en otro más general, correspondiente a tal o cual propiedad formal, carac-terística de la operación en cuestión. Por ejemplo, las operaciones aritméticas de suma y multiplicación tienen una propiedad notable, la recursividad. Siempre se puede realizar operaciones procediendo sucesivamente, y aplicando, en cada etapa, sólo una operación muy elemental (por ejemplo, se pueden sumar 3 y 2, añadiendo tres veces seguidas la unidad al número 2). Muchas operaciones gozan de esta misma propiedad. Se puede caracterizar por medio de un esquema muy general que indique cómo funciona una operación recursiva y que muestre así lo esencial de la idea de un procedimiento que se lleva a cabo «paso a paso».

Para terminar, una quinta peculiaridad de la operación consiste en que nunca es una entidad aislada, sino que está inscrita en una red operatoria, que .además puede extenderse sucesivamente a medida que se efectúan nuevas generalizaciones. Sus propiedades formales convierten a las operaciones en mutuamente solidarias. En la medida en que se consigue elaborar la teoría de las propiedades formales de un grupo de operaciones, semejantes (como la de las operaciones recursivas, por ejemplo) se pone de manifiesto de forma objetiva lo que tiene en común estas operaciones y se puede comprender por que aparecen como semejantes. Ahora bien, como la generalización puede, en principio proseguir indefinidamente, el desarrollo de la red en que se inscriben, de hecho, las diversas operaciones posibles, puede extenderse, en principio, a dominios cada vez más amplios de dicha red. Al final debería poderse considerar una caracterización de todo el campo operatorio. Pero esto es probablemente una idea limite, porque una caracterización formal tendría que poner en juego ciertas operaciones. Estas serían tematizables y por tanto podrían ser caracterizadas, a su vez, por esquemas operatorio, de orden superior y así sucesivamente. Para llegar a un cierre: sería necesario que pudiera caracterizarse el campo operatorio sirviéndose sólo de operaciones que ya pertenecieran a dicho campo. Pero, dado lo que se sabe de las posibilidades de representación en un sistema formal de las propiedades de ese sistema, es improbable que pueda suceder. Estamos obligados, por tanto, a representarnos el dominio de lo operatorio en cuanto tal como un horizonte de co-pertenencia en el cual se inscriben las redes parciales que han sido efectivamente tematizadas y representadas formalmente a un nivel de generalidad conveniente (como la red parcial constituida por las operaciones recursivas).Sin embargo, a realidad no se presta de golpe a este tipo de aprehensión; no se puede pasar directamente de la percepción, y del comportamiento práctico espontáneo que le acompaña, a la construcción teórica y a la práctica experimental. Hace falta un intermediario: el modelo. Sin entrar aquí en los complejos problemas ligados a la intervención de los modelos en la ciencia, podemos decir que un modelo es una construcción abstracta a la que se supone proveedora de una aproximación esquemática e idealizada del Campo concreto que nos ocupa y cuya estructura es suficientemente simple como para poder ser descrita por los recursos conceptuales existentes. El tipo paradigmático de modelo es el sistema: al menos, es el tipo de modelo que mejor se presta a un análisis en términos matemáticos (no necesariamente en forma cuantitativa, como ya se ha señalado). Un sistema es una entidad Ideal que posee eventualmente cierta estructura interna, que puede caracterizarse por ciertas propiedades bien definidas, variables, en general, en el curso de tiempo, y que es susceptible de encontrarse, en cada instante, en un estado enteramente analizable en principio. El caso más simple sería el de un sistema sin estructura interna (o cuya estructura no estuviese analizada, al menos). Se caracteriza, por tanto, por sus propiedades globales (así, un gas puede caracterizarse por su temperatura y su presión). Estas propiedades, en general, no son fijas; pueden encontrarse en diversas fases o, en caso de ser cuantificabas es decir, asociadas a una función de medida), tomar diferentes valores numéricos. Las fases en las que se encuentran sus propiedades características, o

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los valores numéricos que toman en cada momento determinan el estado de un sistema en un momento dado. Si el sistema posee una estructura interna, o por lo menos si se tiene en cuenta su estructura, se considera descomponible en cierto número de elementos, que pueden ser asimilados a sub-sistemas y son por tanto capaces de adoptar en cada momento un estado determinado. Esos elementos componentes están unidos entre sí por ciertas interacciones, y es el conjunto de esas vinculaciones lo que constituye la estructura del sistema. Evidentemente, ésta puede cambiar con el tiempo, si se modifican los interacciones entre los componentes. En consecuencia, el estado del sistema en un momento dado está determinado a la vez por los estados de los sub-sistemas en ese mismo momento y por la forma de las vinculaciones entre los componentes en ese mismo momento.

El objetivo propuesto al estudiar un sistema consiste en determinar cómo evoluciona con el tiempo. Para ello hay que recurrir a una ley de evolución. Con frecuencia, esa ley se expresa bajo una forma diferencial indica cómo pasa el sistema del estado en que se encuentra en un momento dado al estado en que se encuentra en un instante muy próximo al precedente. Cuando se dispone de una ley de evolución, en principio es posible predecir y retrodecir, a partir de un instante dado, todos los estados del sistema en cualquier instante. Tenemos pues, en principio, un conocimiento completo de toda la historia (accesible) del, sistema en cuestión.

El caso, ya citado, del objeto suspendido de un muelle nos ofrece un ejemplo muy simple. El modelo construido para analizar este tipo de dispositivo puede ser descrito de la siguiente manera: un punto material, es decir, una entidad dotada de una masa constante y reducida a un punto, está sometido a una fuerza de atracción directamente proporcional a su distancia respecto de un punto de referencia fijo (distancia que corresponde al alargamiento o acortamiento del muelle). El estado de este sistema en un instante dado está caracterizado por su posición y su velocidad en ese instante. La ley de evolución es la ley fundamental de la dinámica: la presión que se ejerce sobre el sistema es igual al producto de la masa por la aceleración. Como ésta viene determinada por la derivada segunda en relación al tiempo, de la distancia a la referencia fija, se tiene una ley diferencial. A partir de ella, se puede establecer fácil mente que el movimiento del sistema es periódico y se pueden determinar retroactiva y prospectivamente todos sus estados

Debemos indicar que este modelo es una idealización. En realidad, el movimiento de un cuerpo suspendido de un muelle se amortigua progresivamente, mientras que el movimiento del modelo no lo hace. Se puede construir, sin embargo, un Modelo más cercano a la realidad introduciendo una fuerza más complicada, que contiene un factor de degradación.

La teoría es en realidad una descripción del modelo. Las proposiciones hipotéticas que contiene, caracterizan, si ha lugar la estructura del modelo o por lo menos suministran su ley de evolución. El análisis completo de una teoría debe comportar necesariamente la idea del modelo subyacente, y los términos de la teoría deben ser interpretados (en el sentido semántico del término) en función de las características del, modelo. Cuando se habla de hipótesis se apunta por lo tanto, a la vez a las proposiciones iniciales de la teoría y al modelo que le acompaña. (Aquí habría que tener en cuenta el hecho de que una teoría puede estar asociada en general a varios e incluso a Muchos modelos; pero, de hecho, en el momento en que se elabora una teoría, se sigue un modelo bien determinado, previamente construido). El modelo es un objeto complejo, de naturaleza ideal, considerado (al menos provisionalmente) como una aceptable representación esquemática del tipo de objeto estudiado. La teoría es un conjunto de proposiciones que describe las propiedades del modelo y permite hacer razonamientos a propósito de él; por ejemplo, predecir su comportamiento futuro o prever cómo reaccionará si se modifica su estructura de tal o cual manera.

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Por medio del modelo, la teoría se refiere a la experiencia, que, desde luego, no se desarrolla en un dominio ideal, sino en la realidad concreta. Esto significa que en la experiencia sólo se atiende a los aspectos de la realidad estudiada que se prestan a la interpretación que de ella proporciona el modelo. Dicho de otro modo: en el modo de proceder de la ciencia, se da inevitablemente una cierta <<reducción>> respecto al mundo de la percepción y de los comportamientos vividos. Esta reducción se efectúa, concretamente, a través de la <<preparación>> que constituye la fase inicial de un proceso experimental.

Tenemos el caso de una simple observación. Cuando se fotografía el espectro de una estrella, sólo se retiene de la estrella la propiedad de ser emisor, de luz, y sólo se considera la luz emitida y recibida bajo un aspecto muy particular, a saber, en cuanto susceptible de entrar con un aparato óptico que contiene, por ejemplo, un telescopio, un prisma y una placa fotográfica. Esta forma de considerar la luz emitida por la estrella corresponde a un modelo elaborado del comportamiento de los rayos luminosos en diversos medios.

La experiencia es una forma de acción, pero de una acción que no es de ningún modo natural que no está regida -al menos de forma directa - por fines vitales o por construcciones sensomotrices innatas o adquiridas en la infancia. Es una acción construida que obedece a las sugerencias de una modelización previa y se deja guiar, en cada una de sus etapas, por las indicaciones de la teoría que permite razonar sobre el modelo inspirador. Naturalmente, a veces sucede que la experiencia no proporciona el tipo de resultados que podían esperarse, o incluso que la experiencia no puede seguir adelante; la realidad se muestra, en suma, rebelde al proyecto al que se la somete. Es el síntoma de que el modelo utilizado es inadecuado. En consecuencia debe ser parcial o totalmente modificado y por lo general, además, en el sentido de una mayor complicación.

El punto esencial en todo esto es que el acercamiento científico a la realidad está dirigido por el proceso de modelización. Como acabamos de ver, la teoría conecta con la experiencia, por medio del modelo, sugiere las intervenciones útiles que eventualmente permitirán sostener o eliminar tal o cual hipótesis y, por tanto, hacer progresar el conocimiento. Y también por medio del modelo, en sentido inverso, los resultados experimentales podrán ser interpretados en los términos de la teoría utilizada, por ejemplo, con la intención de verificar esa teoría. La construcción de un modelo está dirigida por cierta pre-comprensión de la realidad estudiada, que actúa, al menos de forma implícita en la elección de las propiedades características en la forma de describir la estructura, en el modo de concebir las interacciones, en la idea que nos hacemos de la ley de evolución. Aun más profundamente, hay cierto a priori de inteligibilidad que guía el proceso mismo de modelización; el modelo no es una imagen simplificada de la realidad percibida es una construcción que reposa sobre algunos a priori y, aunque sea sugerida por informaciones previas sobre el comportamiento de los objetos reales, reconstruye este comportamiento a partir de sus propias categorías. Esto es particularmente visible en los casos en que el modelo adopta la forma de sistema. En la base de la idea de sistema hay una concepción analítica funcionalista y en cierto sentido determinista del funcionamiento de la realidad. Analítica en la medida en que se considera el sistema como (eventualmente) desconponible en subsistemas y caracterizable al menos, por propiedades bien de y totalmente claras, susceptibles de encontrarse en etapas o de tornar valores perfectamente aislables. Funcionalista en la medida en que se considera que las relaciones entre las partes del sistema (en el caso en que sea analizada su estructura pueden ser descritas como interacciones funcionales y que las propiedades características están ligadas por dependencias funcionales. Determinista, en fin, en la medida en que se considera que los estados están ligados en el tiempo de una forma perfectamente determinada, que ésta ligazón puede ser expresada por relaciones que se prestan a determinaciones numéricas o que sólo puede ser analizada en términos cualitativos, suficientes para caracterizar las modificaciones morfológicas significativas. Señalemos que esto cubre el caso de los formalismos de previsión estadística. Cuando un sistema es de tal naturaleza que no se Presta a una determinación completa de todas las magnitudes que caracterizan su estado, basta con reformular convenientemente la noción de situación para que el esquema determinista

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siga siendo válido: un estado será definido en este caso como el conjunto máximo de las informaciones accesibles a propósito del sistema, conjunto del que, en general, no será posible deducir valores con la indicación de las probabilidades correspondientes.

En la pre-comprensión modelizante hay subyacente una verdadera ontología, es, decir, un sistema dé interpretación de la realidad que da cuenta de ésta en términos de entidades concretas caracterizadas con precisión por sus propiedades intrínsecas y por sus interrelaciones. Esta ontología está probable inspirada en gran medida por las ontologías formales que se encuentran en la base de las teorías matemáticas, o bien en la de los modelos utilizados en lógica para estudiar las propiedades metateóricas de los sistemas de deductivos. El tipo más corriente y más simple de ontología formal es el que se encuentra en la teoría de los conjuntos. Intuitivamente, un conjunto es una colección de objetos indeterminados caracterizados en términos de relación de pertenencia: tiene sentido decir que un objeto pertenece a un conjunto o que no pertenece a él. Dado un conjunto, se pueden introducir en él propiedades v relaciones sin salir de la ontología de base se asimilará una propiedad a un subconjunto del conjunto considerado (el subconjunto formado por los elementos que tienen esta propiedad) y una relación de n términos a un subconjunto del conjunto de n elementos del conjunto considerado (el subconjunto formado por todos los n elementos que tienen entre ellos esta relación). Para tener una descripción completa de la ontología de los conjuntos, hay que. especificar los procedimientos con los cuales pueden construirse los conjuntos (por ejemplo, formación del conjunto de las partes de un conjunto dado, o formación del conjunto de pares ordenados de objetos pertenecientes a un conjunto dado), o bien es preciso especificar axiomáticamente los caracteres que pertenecen con propiedad a lo que podría llamarse el universo de los conjuntos. Este es el Objeto de la teoría de los conjuntos, tanto si se presenta de forma axiomática como si no Sobre la base de la ontología de los conjuntos, es posible 'elaborar ontologías más complejas, introduciendo en los conjuntos previamente construidos estructuras apropiadas, caracterizadas por sus propiedades formales (estructuras de orden, de combinación etc.). Es posible una concepción más abstracta de la ontología formal, tanto en la línea de la teoría de las categorías en matemáticas (donde la noción de correspondencia se convierte en la noción fundamental), como en la línea de la teoría de los conectores en lógica (donde la noción fundamental es la de operador), Como dato característico, ambas partes se orientan hacia una concepción donde la noción Intuitiva de dominio circunscrito de entidades se sustituye por una noción de naturaleza claramente operatoria, en relación con la cual las entidades con las que se opera no tienen ya importancia real.

En cualquier caso puede lanzarse la hipótesis de que, en la medida en que la modelización intenta inspirarse en ontologías formales, se presta a una representación matemática, ya que las construcciones matemáticas están directamente fundadas sobre estas ontologías Y, por otra parte, en la medida en que las acciones construidas que fundamentan la experimentación se dejan organizar según las prescripciones de una ontología formal en esa misma medida son susceptibles de una sistematización en términos de modelos. Por tanto, cabe pensar que cuanto más operatoria sea la ontología subyacente, mejor proporciona un cuadro de esquematización eficaz para la acción.

En cierto sentido la acción científica sigue el dictado de los modelos utilizados y de la ontología subyacente a éstos, de Modo que no se hace ,nada sino encontrar de nuevo en el ámbito de los procedimientos efectivos de intervención, lo que ya estaba al menos implícitamente presente en el modelo. Desde este punto de vista, la modelización es determinante. Pero en otro sentido, habría que decir que la acción hace posible el procedimiento de modelización y hasta sugiere su ontología. Posiblemente en la estructura de la acción misma y con más exactitud en la estructura de la interacción entre el cuerpo humano y los dispositivos materiales (naturales o artificiales) con los que puede estar emparejado se encuentra inscrita la posibilidad del corte analítico de la interdependencia funcional y de la ligazóndeterminista de estados, cuyo rol en la precomprensión modelizante hemos visto ya. De todas formas, lo característico del proceso científico es precisamente este fenómeno notable de la adaptación mutua entre

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un sistema de representación que pone en Juego en definitiva, una ontología interpretativa de tendencia fuertemente formalista (cuando no lo es de manera resuelta y exclusiva), por una parte, y por otra un sistema de acción que se construye según secuencias operatorias, susceptibles de un control preciso y de una organización enteramente regulable.

Esta caracterización, bastante esquemática, del saber científico permite explicar cómo y por qué este saber es esencialmente evolutivo. Desde luego, un análisis exhaustivo de la dinámica de la ciencia no puede ignorar que la ciencia no es una práctica aislada, sino que está en interacción con todos los demás componentes de la vida social. Por consiguiente, en el estudio de la evolución de la ciencia hay que tener en cuenta los factores de orden interno, por una parte, y por otra, las interacciones con las demás formas de acción humana. Aquí nos detendremos únicamente en los factores internos porque las interacciones con las demás Prácticas serán examinadas en los capítulos siguientes. Lo dicho más arriba sobre el papel anticipador de las teorías y sobre el movimiento de ida y vueltaentre teoría y experiencia indica ya que la ciencia es esencial un proceso, no acumulativo o por otra parte, porque supone Momentos de reorganización, (cuando se produce una modificación fundamental de las hipótesis de base), y que -Se organiza para permitir e relanzamiento constante de este mismo proceso.

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