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abril-junio 2008 ciencia 79 Las teorías científicas y su desarrollo pre-kuhniano in duda, uno de los componentes fundamen- tales, y el producto terminado de todo proce- so de investigación científica, lo constituye una teoría científica. Vista desde su organiza- ción interna, una teoría científica es una estructura lógico-lingüística que expone coherentemente una ex- plicación razonable sobre un determinado objeto, fe- nómeno o situación de estudio, la cual se sujeta a los criterios y procesos de validación de una comunidad científica mediante un consenso normado. Ahora, desde un punto de vista epistemológico, existen diversos modos de enfocar y analizar un obje- to de estudio, situación que genera el desarrollo y la competencia entre diversas explicaciones que preten- den convertirse, cada una de ellas, en la “explicación objetiva” de tal objeto. Así, una teoría científica puede transformarse en un “modelo” provisional de investi- gación para una disciplina o campo determinado de la ciencia. Es decir, una teoría científica puede aspirar a dirigir el desarrollo de la investigación durante el tiem- po que perdure su capacidad explicativa, hasta que los aportes de nueva información, nuevos descubrimien- tos o nueva evidencia la cuestionen. De acuerdo con esto, son numerosos los casos en la historia de la ciencia en que un cambio teórico (esto es, una transformación novedosa en el modo tradicional de explicar un objeto) genera las más importantes re- visiones y modificaciones en los distintos campos cien- tíficos. Por ejemplo, y por citar sólo algunos, tenemos a la geometría euclidiana frente a la no euclidiana, la física aristotélica frente a la física newtoniana, la astro- nomía geocéntrica frente a la heliocéntrica, la alqui- mia frente a la química, etcétera… todas ellas explica- ciones especiales de determinados objetos y sectores de la realidad (naturaleza, mundo o universo) que en sus respectivos momentos fueron auténticos modelos de investigación. Ahora bien, para determinar la validez de una teo- ría científica y su efectividad práctica, es necesario tomar en cuenta varios aspectos o criterios, tales como que ésta solucione problemas teóricos o empíricos, eli- mine enigmas e incógnitas, tenga amplia capacidad para representar y operar fenómenos difícilmente ma- nejables a nivel empírico, o presente un desarrollado poder predictivo para aquellas situaciones análogas al fenómeno estudiado, entre otros. Sin embargo, desde un punto de vista epistemológico, encontrar cuáles son los requisitos básicos y los criterios adecuados de valo- ración que debe cumplir una teoría científica repre- senta uno de los mayores desafíos para cualquier estu- dioso de la ciencia. Tradicionalmente, la ciencia ha sido vista como una actividad consistente, en cierto modo, en la “mera veri- ficación” de aquellos resultados obtenidos que corres- pondan a la “realidad objetiva”, concebida ésta como un espacio “neutro” o “aséptico” donde es inadmisible (por razones de “objetividad”) cualquier intervención o interpretación de los “datos” de la “realidad” por parte del investigador, por considerarse “subjetiva” o “personal”. Teorías, modelos y paradigmas en la investigación científica Lucio Bribiesca y Gabriel Merino S

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L a s t e o r í a s c i e n t í f i c a s

y s u d e s a r r o l l o p r e - k u h n i a n o

in duda, uno de los componentes fundamen-tales, y el producto terminado de todo proce-so de investigación científica, lo constituyeuna teoría científica. Vista desde su organiza-

ción interna, una teoría científica es una estructuralógico-lingüística que expone coherentemente una ex-plicación razonable sobre un determinado objeto, fe-nómeno o situación de estudio, la cual se sujeta a loscriterios y procesos de validación de una comunidadcientífica mediante un consenso normado.

Ahora, desde un punto de vista epistemológico,existen diversos modos de enfocar y analizar un obje-to de estudio, situación que genera el desarrollo y lacompetencia entre diversas explicaciones que preten-den convertirse, cada una de ellas, en la “explicaciónobjetiva” de tal objeto. Así, una teoría científica puedetransformarse en un “modelo” provisional de investi-gación para una disciplina o campo determinado de laciencia. Es decir, una teoría científica puede aspirar adirigir el desarrollo de la investigación durante el tiem-po que perdure su capacidad explicativa, hasta que losaportes de nueva información, nuevos descubrimien-tos o nueva evidencia la cuestionen.

De acuerdo con esto, son numerosos los casos en lahistoria de la ciencia en que un cambio teórico (esto es,una transformación novedosa en el modo tradicionalde explicar un objeto) genera las más importantes re-visiones y modificaciones en los distintos campos cien-tíficos. Por ejemplo, y por citar sólo algunos, tenemos

a la geometría euclidiana frente a la no euclidiana, lafísica aristotélica frente a la física newtoniana, la astro-nomía geocéntrica frente a la heliocéntrica, la alqui-mia frente a la química, etcétera… todas ellas explica-ciones especiales de determinados objetos y sectoresde la realidad (naturaleza, mundo o universo) que ensus respectivos momentos fueron auténticos modelosde investigación.

Ahora bien, para determinar la validez de una teo-ría científica y su efectividad práctica, es necesariotomar en cuenta varios aspectos o criterios, tales comoque ésta solucione problemas teóricos o empíricos, eli-mine enigmas e incógnitas, tenga amplia capacidadpara representar y operar fenómenos difícilmente ma-nejables a nivel empírico, o presente un desarrolladopoder predictivo para aquellas situaciones análogas alfenómeno estudiado, entre otros. Sin embargo, desdeun punto de vista epistemológico, encontrar cuáles sonlos requisitos básicos y los criterios adecuados de valo-ración que debe cumplir una teoría científica repre-senta uno de los mayores desafíos para cualquier estu-dioso de la ciencia.

Tradicionalmente, la ciencia ha sido vista como unaactividad consistente, en cierto modo, en la “mera veri-ficación” de aquellos resultados obtenidos que corres-pondan a la “realidad objetiva”, concebida ésta comoun espacio “neutro” o “aséptico” donde es inadmisible(por razones de “objetividad”) cualquier intervencióno interpretación de los “datos” de la “realidad” porparte del investigador, por considerarse “subjetiva” o“personal”.

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Luc io Br ib iesca y Gabr ie l Mer ino

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Esta imagen de la investigación científica corres-ponde a la visión positivista desarrollada durante elsiglo XIX, que con algunas variantes arraiga en el sigloXX, principalmente en el campo de la filosofía de laciencia. La idea de que la cientificidad de una teoría oexplicación sobre algún objeto o conjunto de objetosdel mundo radicaba en la “verificabilidad” de sus pos-tulados fue sostenida por la así llamada concepciónheredada o concepción estándar en filosofía de la ciencia,promovida por el grupo de científicos y filósofos delCírculo de Viena (Wiener Kreis) entre los años veintey treinta del siglo pasado. Su objetivo era elaborar una“concepción científica del mundo”, apostando por lacapacidad de la lógica matemática (desarrollada en lasúltimas tres décadas del siglo XIX y en los inicios del XX,primordialmente por el matemático alemán GottlobFrege, entre otros) para convertirse en una rigurosaherramienta de análisis del lenguaje científico y de for-malización de las teorías científicas. Aunado a esto,esta concepción estándar o empirismo lógico, sostuvo quelos criterios de verificación para las teorías científicasdeben derivarse de una perspectiva “fisicalista”; estoes, una descripción capaz de reducir cualquier objeto,elemento, propiedad, factor o relación a detallados“estados físicos” medibles o cuantificables.

Con esto, este enfoque estándar pretendía eliminartodos los componentes “metafísicos” incrustados en lasteorías científicas y filosóficas. Para distinguir una teo-ría científica de una que no lo era, los empiristas ló-gicos argüían como criterio de demarcación la tesis delos dos contextos, la cual sostiene que en la investi-gación científica existen dos clases de factoresque la integran: unos intracientíficos,formados por los elementos ló-gicos, conceptuales y meto-dológicos, que consti-

tuyen el contexto de justificación, y otros extracientífi-cos, formados por los factores psicológicos, sociales ehistóricos, y que componen el contexto de descubrimien-to. Para esta concepción, el contexto de justificacióntiene el papel primordial en la investigación científi-ca, mientras que al contexto de descubrimiento se leasigna un lugar meramente secundario o irrelevanteen el desarrollo de la ciencia.

Fue hasta la década de los años cuarenta del siglopasado que esta perspectiva estándar de la ciencia fuerevisada y criticada por el también filósofo austriacoKarl R. Popper, quien aseveró que una teoría científi-ca lo es no porque simplemente “verifique” sus resulta-dos, sino debido a su falsabilidad, es decir, a su capaci-dad para ser cuestionada en aquello que no es tanfácilmente explicable y mantener, así, el carácter diná-mico del proceso de investigación científica. Popperadvierte que hay que desconfiar de aquellas teorías queafirman que lo explican todo, “teorías omniexplicati-vas”, porque no pueden considerarse científicas a causade que no pueden ser falsadas y atentan contra su pro-pio desarrollo como teorías.

Este falsacionismo popperiano fue posteriormente re-visado por dos de sus principales discípulos: el matemá-tico de origen húngaro Imre Lakatos y el poco orto-doxo filósofo y científico austria-co, Paul K. Feyerabend. Elprimero, a través de

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su propuesta de la metodología de los programas de inves-tigación, trató de ampliar el potencial analítico y heu-rístico del falsacionismo popperiano. Para ello planteóla necesidad de que la filosofía y la historia de la cien-cia participaran en las reconstrucciones racionales deésta. Por su parte, Feyerabend desarrolló una propues-ta radical en la filosofía de la ciencia con su así llama-do anarquismo o dadaísmo epistemológico, el cual exigíaque la ciencia diera cuenta de por qué se había con-vertido en un saber especial y elitista frente a otrostipos de saber que, históricamente, no tendrían porqué ser diferentes a ella, como la magia, el vudú o elchamanismo.

K u h n y l a s r e v o l u c i o n e s c i e n t í f i c a s

Aunque las obras de Popper, Lakatos y Feyerabendirrumpieron para cambiar el sentido tradicional oheredado de la filosofía de la ciencia hacia fines de

los años cincuenta y toda la década de los sesenta, laobra que marcaría un verdadero parteaguas en la his-toria y la filosofía de la ciencia es La estructura de lasrevoluciones científicas, del físico, historiador y filósofode la ciencia norteamericano Thomas S. Kuhn.

Esta obra plantea la revaloración de los factoreshistóricos y sociales como componentes relevantes enla explicación de los cambios de la racionalidad cien-tífica. Es decir, revalora la importancia explicativa delproverbialmente desdeñado contexto de descubrimien-to. De acuerdo con las ideas de Kuhn, el desarrollo de laciencia no puede depender de una estructura metodo-lógica concebida algorítmicamente para progresar,sino que necesita considerar también aquellos factoresno lógicos y heurísticos presentes en las investigacionescientíficas, tales como los límites y problemas episte-mológicos en la actividad experimental para lograrque sus resultados sean aceptados como ciertos; la in-tervención de la sorpresa y la serendipia en los descu-brimientos científicos; el manejo de la incertidumbreen los sistemas físicos y sus mediciones, etcétera.

Por otro lado, la visión acumulacionista de la cien-cia (para la cual la investigación científica es un sim-ple inventario o depósito de verdades, descubrimien-tos e inventos) es uno de los principales blancos decrítica por parte de Kuhn, pues tal “acumulacionismo”

es consecuencia de interpretaciones cientificistas y“progresistas” que conciben el desarrollo de la raciona-lidad científica como lineal y continuo, con el cual sealcanzaría, indefectiblemente, el reinado de la cienciafrente a cualquier otro tipo de saber; su lema sería:“ciencia, orden y progreso”.

Frente a esta visión continuista, la propuesta dis-continuista de Kuhn se desarrolla bajo dos nocionesbásicas: paradigma científico y revolución científica. No-ciones que actualmente han sido tan desgastadas porsu uso y aplicación indiscriminados en todos los ámbi-tos de la vida social (desde el académico hasta otrostan distantes como la administración de empresas y laindustria automotriz), que llegan a perder con facili-dad su significado original. Por este motivo, es precisodestacar que aun en el propio ámbito filosófico y cien-tífico la noción de paradigma fue entendida en unaacepción muy simple, como “modelo que derrumba aotro modelo existente”. Debido a ello La estructura delas revoluciones científicas no se logró entender tal comoKuhn la había concebido; por ello se vio obligado a

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revisarla en 1969, añadiendo una posdata donde hablade los dos aspectos de un paradigma o “matriz discipli-naria”: el sociológico (conjunto de creencias, valores,técnicas, etcétera, compartidos por una comunidadcientífica) y el filosófico (un elemento de dicho con-junto serían las soluciones de problemas usadas comomodelos o ejemplos en la ciencia).

Al hablar de “matriz disciplinaria”, Kuhn la entien-de como una organización de elementos teóricos, sim-bólicos, axiológicos, ejemplares y discursivos que seránespecificados por quienes practican una disciplina cien-tífica particular. De este modo, podemos señalar queuna teoría científica llegaría a ser un paradigma si pro-porcionara e integrara los componentes mínimos deesta estructura organizativa.

A n o m a l í a s , e n i g m a s y p a r a d i g m a s

Hemos indicando que, para Kuhn, la ciencia no esun proceso lineal y continuo de acumulación deteorías, descubrimientos e inventos. Esta errónea

concepción ha tenido como consecuencia una desa-fortunada caracterización de la ciencia en nuestra edu-cación, pues se piensa que las realizaciones científicasson resultado de una serie de conceptos y hallazgos cui-dadosamente depurados, donde lo residual está cons-tituido por todas aquellas concepciones, metodologíasy principios que antes fueron considerados “cientí-ficos” y hoy son tenidos como ingenuos, triviales einservibles.

El desarrollo histórico de la ciencia es un procesomás complicado. Para dar cuenta de ello, Kuhn elabo-ró su teoría de las revoluciones científicas en torno asu concepto central de paradigma. Como establecimosanteriormente, un paradigma puede ser un modelo oejemplar de aquellos problemas por resolver en una dis-ciplina científica y del modo como se darán las solu-ciones. Así, un paradigma es una forma especial deentender el mundo, explicarlo y manipularlo.

Esta noción de paradigma está vinculada estrecha-mente con la noción kuhniana de “ciencia normal”,definida como la actividad donde los científicos extra-en información de la naturaleza (mundo) y resuelvenlos problemas que se les presentan, apoyándose en unparadigma que no es puesto en duda. Cuando un para-

digma es capaz de asegurar a los científicos que los pro-blemas investigados son relevantes para su disciplina,entonces se respalda el desarrollo de complicados ycostosos aparatos y equipos para investigar, agotando oextendiendo el campo de estudio. Esto depende de dosfactores: uno, que la validez del paradigma siga acep-tándose y reconfirmándose, y dos, circunstancias ex-trañas a él, como la precisión de los instrumentos uti-lizados, las posibilidades de inversión económica, laprospectiva que ofrece el propio paradigma, etcétera.En este sentido, la ciencia normal facilita la uniónentre los hechos y las predicciones de la teoría, cons-triñendo la naturaleza a los límites establecidos por elparadigma. El científico, durante el periodo de la “cien-cia normal”, debe ser capaz de explicar los fenóme-nos naturales revelados por la puesta en práctica de la observación y la experimentación, cuyos resultadosson comparados con las soluciones y predicciones delparadigma en turno. Sin embargo, cuando ante di-cho paradigma se presentan problemas imprevistos oextraordinarios que no concuerdan con sus presupues-tos, estamos ante la aparición de enigmas.

Los enigmas ponen en entredicho y en riesgo losprocedimientos establecidos para realizar unainvestigación, haciéndola fracasar. Eneste fracaso está involucrado el cien-tífico, y no la naturaleza como ob-jeto de estudio. Para resolver

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un enigma pueden plantearse una o varias soluciones,o ninguna; aquí depende de la puesta en juego de losconocimientos y destrezas del científico para resolver-lo. En este caso, un paradigma debe facultar a los miem-bros de una comunidad científica para resolver los enig-mas mediante un compromiso teórico, metodológico e instrumental. Estos compromisos generan una serie de reglas para ordenar el mundo y solucionar los proble-mas y enigmas, pero las reglas serán siempre suminis-tradas por el paradigma para su ulterior aplicación.

En esta perspectiva, cabe decir que la ciencia serige siempre por paradigmas, y que las comunidadescientíficas no necesitan de un conjunto de reglas, yaque desde el punto de vista teórico, no se requieren,aunque en la práctica sí se utilicen. Precisamente cuan-do una comunidad de investigación más necesita deun conjunto de reglas es cuando la ciencia se aproximaa un periodo de crisis, porque la confianza en el para-digma se deteriora. Aunque los paradigmas no produ-cen novedades fácticas o teóricas, sí pueden surgir teo-rías completamente nuevas que hacen desaparecer elmodelo anterior. ¿Por qué sucede esto? Porque el para-digma establecido, aunque no es propenso al cambio(es más, le opone resistencia), inicia un proceso dedeterioro cuando nuevos descubrimientos le mues-

tran que la naturaleza “ha violado las expectativasinducidas por él”. A esta “transgresión” Kuhn la llamóanomalía.

Frente a una anomalía la “ciencia normal” reac-ciona estupefacta, porque no puede, de entrada, resol-verla; se le convierte en un enigma que –eventual-mente– obliga a modificar al propio paradigma y, porende, genera un cambio en el modelo de resolución de problemas. El surgimiento de un nuevo paradigmaanuncia una revolución científica, y es indicativo de quela “ciencia normal” ha fracasado en la explicación de las anomalías y en la resolución de los enigmas. Es un periodo de inseguridad que tiende a convertirseen una verdadera crisis científica.

La llegada de una revolución científica siempre supo-ne la incompatibilidad entre paradigmas: se elige unparadigma y se eliminan los demás. Los criterios quenorman dicha elección no son objetivos, sino másbien la validación que obtiene el nuevo paradigma porparte de la comunidad científica, vía el consenso entresus integrantes. Esto sigue siendo motivo de fuertesdiscusiones entre la comunidad de científicos y filóso-fos de la ciencia. Lo que sí es claro es que las nuevasteorías nacen de las anomalías no resueltas por unparadigma caduco.

Entre las razones por las cuales se lleva a cabo unarevolución científica, la simplicidad, armonía y equili-brio interno de una teoría suponen una atracción y uninterés para el científico; esto es, se le da una ciertadimensión estética a la teoría, en tanto que la confianzaque inspira una nueva teoría para resolver los nuevosproblemas le proporciona al científico una sólida se-guridad epistémica y heurística. Sin embargo, esa di-mensión estética y esa seguridad epistémico-heurísticaen el cambio de paradigma siguen dependiendo de loscriterios de elección establecidos por una comunidadcientífica para escoger la teoría más adecuada, de entreun grupo de explicaciones en competencia.

En relación con esto, el progreso científico podríaasemejarse al proceso de evolución biológica sugeridopor Charles Darwin, donde los mecanismos de la se-lección natural permiten el desarrollo de seres máscomplejos, especializados y adaptados para sobreviviren la naturaleza. Si hablamos de “selección natural” enla ciencia, los distintos modelos explicativos de fenó-

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menos o procesos estarían en competencia constantepara superar toda anomalía y enigma en el proceso deinvestigación. De este modo, el modelo más adaptadoserá aquel que muestre su eficacia para resolver losproblemas de investigación: éste será el modelo a se-guir. De acuerdo con esta visión, cada etapa de desa-rrollo científico será progresiva y ofrecerá explicacio-nes menos generales y más detalladas del mundo; serámás sutil que las anteriores, pero ello no supondrá unprogreso lineal y continuo, sino paradigmáticamentediscontinuo.

P a r a d i g m a s , m o d e l o s y s i s t e m a s

f í s i c o s

Bajo esta perspectiva, la instauración de un para-digma científico como modelo teórico se explica demodo más preciso por la relación entre las nocio-

nes de paradigma y modelo. Esta relación presenta dosaspectos a considerar: uno, el paradigma como mode-lo onto-epistemológico; y dos, el modelo científico tra-dicional como representación de un fenómeno. El pri-mer aspecto considera al paradigma científico como unpatrón o guía integrado por las creencias e ideas y queorienta las actividades y realizaciones de los científicosdurante un cierto periodo de tiempo. El segundo se re-fiere a la noción habitual de modelo como una repre-sentación de un objeto, fenómeno o proceso que cons-truye y utiliza el científico. En este sentido, la sólidarelación entre ambos aspectos estará determinada porla capacidad del modelo para explicar el fenómeno re-presentado. Desde este punto de vista, el tipo de mo-delo más adecuado, según lo que se ha descrito, es elllamado “sistema físico”; es decir, una representaciónabstracta (teórica) de un evento que ocurre en la “rea-lidad física” y que puede ser “observado”, “experimen-tado” y “medido”.

Uno de los ejemplos históricos que permite ver larelación de un sistema físico como modelo y su consti-tución en paradigma científico es el caso de los mode-los cosmológicos de Ptolomeo y Copérnico. El modelogeocéntrico de Ptolomeo constituyó el paradigma astro-nómico en Occidente durante más de mil años. Para elsiglo XV de nuestra era, éste se había enfrentado adiversos problemas astronómicos que no había logrado

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resolver satisfactoriamente. La única forma de solucio-narlos fue “salvando los fenómenos o apariencias”; esdecir, ajustando la naturaleza al modelo: ¡el modeloera correcto, la naturaleza era errónea! Cuando Nico-lás Copérnico incorporó información más detallada (ydesde otra perspectiva o modelo) sobre el sistema físico,lo que puso en marcha fue un nuevo paradigma queresolvió cada uno de los inconvenientes presentes en elmodelo ptolemaico. Esto demuestra que, en la ciencia,la descripción del sistema físico juega un papel funda-mental para representar y explicar algún fenómeno.

El sistema físico es la abstracción de un hecho realque se define una vez que se mide o se observa. Por ejem-plo, el análisis de una molécula revela que la estruc-tura real de ésta es muy complicada: posee átomos quese distribuyen en el espacio y se unen de tal forma que resulta ser estable. Además, tiene una reactivi-dad que depende de las condiciones a las que sea so-metida (temperatura, presión, efectos del disolvente,efectos del cristal, etcétera). También vibra y rota, seasocia con otras moléculas a través de interaccionesdébiles... Es decir, la estructura real de la “simple” mo-lécula X es muy compleja. Sin embargo, al estudiar unaspecto como “la naturaleza del enlace químico de X”,es necesario elegir sólo algunas de sus características uobservables. Esta selección define al sistema bajo estu-dio. Desde el punto de vista físico, un observable es unacualidad real para la cual existe un procedimientoexperimental, la medición, cuyo resultado puede ex-presarse mediante un número. De acuerdo con esto, unsistema físico puede definirse por un conjunto de ob-servables, o dicho de otra forma, es imposible definir larealidad a menos que se describa el sistema físico quese investiga y el tipo de medición que se efectuó sobredicho sistema.

Esto es asombroso, dado que nuestro intelecto hasido educado para definir la existencia de una realidadexterna, objetiva e innegable, sin importar cuánto seconoce de ella. Es difícil pensar que la realidad sólo llegaa ser real hasta que se mide u observa (la interpretaciónde Copenhague); entretanto, la realidad no existe.

De aquí se desprende una pregunta inmediata: ¿cómoanalizar un sistema físico cuya complejidad es intrínse-ca, pues todo en la naturaleza es complejo? Para res-ponderla, nuestra opción es elegir una representación

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simplificada de la realidad, es decir, un modelo. Lapalabra “modelo” deriva del latín modus, “modo o for-ma de presentarse”; de aquí, “modelo” es una formaaproximada y breve de presentación de algo. De acuer-do con esta definición, tenemos entonces que un mo-delo es un objeto o concepto y el conjunto de sus rela-ciones, utilizado para representar y estudiar de formasimple y comprensible un sistema físico.

El químico alemán Manfred Eigen enunció que una teoría tiene únicamente dos opciones: ser o no sercorrecta, mientras que un modelo posee una terceraposibilidad: puede ser correcto, pero irrelevante. Apli-cando esto, y combinando las ideas de Kuhn y Eigen,tenemos que un paradigma es un modelo correcto yexcepcionalmente relevante; en otras palabras, un pa-radigma es un modelo a gran escala, pero no necesaria-mente un modelo es un paradigma.

Partiendo de nuestra definición de modelo, se pue-de deducir que la versión de la realidad plasmada en élsolamente pretende representar y reproducir algunaspropiedades del sistema físico, es decir, construir unobjeto de menor complejidad. Por tanto, si un modeloes únicamente una representación de la realidad, en-

tonces la integración denuevos elementos que

refuercen la com-

prensión del sistema físico ocasiona su evolución. Unclaro ejemplo de esto son las moléculas. Su definicióntaxonómica ha variado a lo largo de la historia. Ini-ciaron con un estatus de modelo simbólico, esto es, unarepresentación del objeto mediante una codificaciónmatemática: geométrica, estadística, etcétera; despuésadquirieron estatus de modelo icónico, esto es, una re-presentación pictórica del objeto; finalmente, alcanza-ron el estatus de objetos realmente existentes.

Para ilustrar esto, tomemos el caso específico de laquímica, ciencia que trabaja por definición con y sobremodelos. Esto implica que transformar la realidad enuna representación (como lo es un modelo) no es nadatrivial, pues es necesario conocer el sistema físico y, eneste caso, conocer las moléculas. Para explicar esto,podemos recurrir a cuatro arquetipos de modelo, a saber:

• Modelos materiales.• Modelos físicos.• Modelos matemáticos.• Modelos interpretativos.

Los modelos materiales establecen la composición mate-rial de un sistema físico, es decir, determinan la porciónde materia en la cual un fenómeno es observable. Unejemplo de modelo material es el estudio de una reacciónquímica en disolución, donde el modelo puede limi-tarse a las moléculas correspondientes a la relación

estequiométrica, asumiéndose que la inte-racción entre ellas es su-ficiente para describir lareacción, y colocando enun plano secundario el

efecto del disolvente. Enel caso del modelo físico, éste introduce lasposibles interacciones entre los compo-nentes de un modelo material, o bien lasinteracciones con el ambiente; además, elmodelo físico comprueba si nuestra formu-lación es dependiente o no del tiempo. Porotro lado, tenemos que un modelo matemá-tico integra la descripción completa de lasinteracciones físicas en un patrón predicti-vo; por ejemplo, los modelos matemáticospredicen numérica y cuantitativamenteuna descripción mecánico-cuántica. Por úl-timo, un modelo interpretativo colecta to-

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dos los aspectos utilizados en la aplicación del modelomatemático al modelo material, a través de las reglasinstituidas por el modelo físico.

Pero, como hemos indicado antes, la investigacióncientífica, siendo una actividad compleja, no se re-duce a la mera aplicación de modelos, independiente-mente de su robustez y solidez. Aunque por lo generalla investigación científica requiere del uso de un mo-delo y de la revisión crítica de sus resultados: si no hayuna explicación satisfactoria del fenómeno, es indis-pensable recurrir al uso de otro modelo e iniciar unanueva secuencia de pasos y etapas. Cabe aclarar que laelección del modelo se funda en la naturaleza del sis-tema físico, y muy en particular en la cuestión que unodesea resolver. De este modo, la delimitación del tipo deproblema y el planteamiento de la cuestión apropiadason esenciales para la selección del modelo. No obs-tante, podemos establecer que hay ciertos requisitos ocaracterísticas que un modelo seleccionado tendría quecumplir: la simplicidad, la autoconsistencia, la estabi-lidad y la generalidad.

Simplicidad. La definición de un sistema físico es unasunto delicado, pues la inclusión de aspectos no esen-ciales provoca que el modelo sea confuso; además, losmodelos no deben ser tan simples como para encubriraspectos importantes sobre el sistema físico. Cualquiersuposición ad hoc debe evitarse, pues la simplicidad delmodelo supone su claridad: un buen modelo debe serfácilmente descrito, entendido y aplicable.

Autoconsistencia. Un modelo no debe ser contra-dictorio; en particular, los modelos relacionados conlos ámbitos físico y químico no deben contradecir losprincipios y supuestos normativos (ontológicos, epis-témicos y metodológicos) básicos de la ciencia.

Estabilidad. Un modelo debe admitir la introducciónde cambios, ajustes y complementos sin atentar contrao destruir su estructura interna. Esto sólo es posible si seutiliza un modelo simple como punto de partida paraeventualmente construir modelos más complejos quepermitan una mejor descripción del sistema físico; enotras palabras, el modelo debe ser robusto, estable.

Generalidad. Un modelo debe permitir la conexiónentre diferentes sistemas físicos que no fueron conside-rados durante su construcción. Desde nuestro puntode vista, ésta es una característica esencial de los mo-

delos en la química, ya que operan sobre un sinnúme-ro de moléculas, la mayoría de las cuales no fueronconsideradas en su etapa de construcción.

Estos requisitos son mínimos pero esenciales. El lec-tor puede seleccionar cualquier modelo en uso y verifi-car si cumple cada una de las características expuestas.

Finalmente, el uso de modelos, teorías y métodosnos hace recordar las palabras del párrafo final de la“Posdata: 1969” de La estructura de científicas revolu-ciones científicas de Kuhn: “El conocimiento científi-co, como el idioma, es, intrínsecamente, la propie-dad común de un grupo, o no es nada en absoluto. Paracomprender esto necesitaremos conocer las caracterís-ticas especiales de los grupos que lo crean y que se valende él”. Y esto es aplicable para los modelos y teorías que,como hemos dicho, forman parte medular en la produc-ción del conocimiento científico.

G l o s a r i o

Cientificidad: se refiere al carácter que, bajo diver-sos enfoques y criterios, una teoría debe cumplirpara que sea considerada científica; por ejemplo,

para un enfoque verificacionista, el criterio es la veri-ficabilidad de la teoría; para uno falsacionista, el crite-rio es la falsación o falsabilidad, etcétera.

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Verificabilidad: formulada en su origen por el empiris-mo lógico, esta propiedad se refiere a que la relevanciade las aserciones particulares de una teoría está deter-minada por enunciados de observación que, concluyen-temente, describen las experiencias del observadorfrente a su objeto de estudio.

Fisicalista: se refiere al enfoque desarrollado princi-palmente, por el empirismo lógico, y que sostiene quetoda teoría es un conjunto de enunciados observacio-nales donde se reduce todo fenómeno u objeto a serdescrito como “estado físico”, es decir, a una descrip-ción detallada –en tiempo, espacio, propiedades y re-laciones– del fenómeno.

Falsabilidad: característica que, de acuerdo con KarlPopper, toda teoría auténticamente científica debe po-seer; se refiere a la afirmación de que ninguna teoríapuede probar ser verdadera o probable, sólo debe per-mitir ser severamente contrastable para ser refutada,esto es, falsable.

Heurístico: se refiere a la capacidad de búsqueda ydescubrimiento planteada por los elementos teóricos y metodológicos en la investigación científica.

Falsacionismo: enfoque desarrollado por Karl Popperdentro de la filosofía de la ciencia que consiste ensometer a las teorías científicas a un duro proceso decontrastación con la finalidad de refutarlas. Para el fal-sacionismo, las teorías no pueden probar ser verdade-ras ni probables, sólo falsables.

Interpretaciones cientificistas y “progresistas”: inter-pretaciones del desarrollo de la ciencia tradicional-mente positivistas que conciben el avance de la racio-nalidad científica como lineal y continuo, con el cualse alcanzará el establecimiento del reinado de la cien-cia frente a cualquier otro tipo de conocimiento.

Agradecimientos

Deseamos expresar nuestra gratitud a Alberto Vela y Ju-vencio Robles por motivar la escritura de este artículo. Loscomentarios del árbitro y de Sigfrido Escalante fueron rele-vantes para mejorar el escrito. Gabriel Merino agradece elfinanciamiento otorgado por la Dirección de Investigacióny Posgrado (DINPO) de la Universidad de Guanajuato parael desarrollo de esta actividad.

Lucio M. Bribiesca Acevedo es doctor en filosofía de la cien-

cia por la UNAM; su especialidad es historia y filosofía de la cien-

cia del siglo XVII, en particular la filosofía experimental de Robert

Boyle. Ha dictado conferencias y publicado trabajos sobre diver-

sos aspectos de la filosofía boyleana y temas histórico-filosóficos

de la ciencia. Actualmente se desempeña como académico en

los programas de licenciatura y posgrado de las facultades de

Química y de Filosofía y Letras de la Universidad de Guanajuato.

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Gabriel Merino es doctor en química con especialidad en quí-

mica teórica y computacional, tema en el que realiza investigacio-

nes y ha publicado un número considerable de trabajos en revis-

tas internacionales. En 2004 recibió el Premio Weizmann a la

Mejor Tesis Doctoral en Ciencias Exactas. Actualmente se desem-

peña como profesor-investigador en la Facultad de Química de la

Universidad de Guanajuato.

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88 ciencia • abril-junio 2008

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