CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO
TEMA1. CIENCIA Y TECNOLOGÍA
La ciencia (del latín scientia 'conocimiento') es el conocimiento sistematizado, elaborado mediante observaciones, razonamientos y pruebas metódicamente organizadas. Otra definición más sencilla es conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas. La ciencia se vale de métodos y técnicas para la adquisición y organización de conocimientos y está basada en un criterio de verdad y una corrección permanente. En su investigación los científicos se ajustan a un cierto método, el método científico, un proceso para la adquisición de conocimiento empírico (basado en la experiencia). Las ciencias las clasificamos en muchos tipos por ejemplo la biología es la ciencia que estudia los seres vivos. Otros ejemplos de ciencias son matemáticas, medicina, arquitectura, química, economía, física, psicología, historia…
No hay que confundir ciencia con conocimientos ordinarios o comunes que son la mayoría de nuestros conocimientos, estos están basados en hechos cotidianos que no pueden considerarse científicos: así por ejemplo, cuando afirmamos que los objetos caen, estamos describiendo un hecho, expresando una información adquirida mediante nuestra experiencia ordinaria, pero sin dar ninguna explicación causal de por qué caen los objetos.
Ejercicio: explica los principios y causas para las afirmaciones a) “los objetos caen” y b) “el fuego quema” de modo que ambos conocimientos ordinarios sean explicados con la ciencia y pasen a ser conocimientos científicos.
Tecnología es el conjunto de habilidades que permiten construir objetos y máquinas para adaptar el medio y satisfacer nuestras necesidades. El desarrollo moderno de la ciencia avanza en paralelo con el desarrollo tecnológico, impulsándose ambos campos mutuamente, puesto que nuevos avances científicos como fue el descubrimiento de la fisión nuclear permiten la aparición de nuevas tecnologías (central nuclear, bomba nuclear) y nuevos avances tecnológicos como fue la invención del microscopio pueden permitir grandes avances científicos (descubrimiento de la célula, teoría celular…). La actividad tecnológica influye en el progreso social y económico, pero también ha producido el deterioro de nuestro entorno, por lo que actualmente la ciencia y la tecnología además de ir enfocadas a mejorar nuestra calidad de vida y desarrollo deben buscar soluciones para intentar paliar los problemas que ambos han creado directa o indirectamente (aumento del efecto invernadero, residuos radiactivos, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono…). En el siglo XXI la ciencia se enfrenta a la revolución biotecnológica y sus posibles consecuencias positivas y negativas ya comienzan a traernos serias dudas en algunos casos como los alimentos transgénicos.
Ejercicio: ¿por qué la tecnología ha causado el aumento del efecto invernadero? ¿Conoces otros ejemplos de que la ciencia y/o tecnología han producido deterioro del medio ambiente?
MÉTODO CIENTÍFICO
El método científico (del griego: -meta = hacia, a lo largo-, -odos = camino-; y del latín scientia = conocimiento; camino hacia el conocimiento) presenta diversas definiciones debido a la complejidad de una exactitud en su conceptualización, una definición sería: "Conjunto de pasos fijados de antemano con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables".
El método científico sigue los siguientes pasos:
Observación: Detectamos un problema (enigma, desafío o reto que plantea algún aspecto de la realidad empírica) al observar la naturaleza accidental o intencionadamente. Repetimos las observaciones para analizarlas y poder separar y desechar los aspectos irrelevantes para el problema. Puede de ser de forma directa o indirecta usando instrumentos.
Ejemplo: observamos que varias plantas que habían en una habitación se mueren
Hipótesis: Una vez recogidos todos los datos de la observación, elaboramos una explicación provisional que describa de la forma más simple posible el fenómeno observado. Puede ser un enunciado breve, una formulación matemática, etc.
Una hipótesis es algo que tú supones pero que puede ser cierto o no y para poder considerarla válida necesita una demostración.
(Bien resumido: es una suposición pero que necesita ser probada)
Un ejemplo: Una planta en tu habitación se murió...
Posibles hipótesis
1. Le faltó agua
2. Exceso de agua
3. Falta de luz
4. Alguna enfermedad.
5. Temperatura no adecuada.
Estas y muchas otras hipótesis te puedes plantear para explicar el fenómeno observado. Después tendrás que investigar y demostrar cuál de las hipótesis es la cierta... Supongamos que elegimos por hipótesis que le faltó agua.
Predicción. A partir de la hipótesis realizamos predicciones de lo que tendríamos que encontrar bajo determinadas condiciones en el caso de que fuera cierta dicha hipótesis. Se formula en un enunciado de la forma "si la hipótesis H es cierta, entonces tendrá que ocurrir el suceso X o tendremos que encontrar el hecho Y si la hipótesis no se cumple". En nuestro ejemplo diríamos que para que se cumpla nuestra hipótesis de que le faltó agua, la tierra de la maceta debe estar seca (suceso X) y si no se cumple la hipótesis la tierra estará húmeda (suceso Y).
Verificación. Para ello sometemos a prueba (contrastamos) nuestras predicciones en base a posteriores observaciones o experimentos. Generalmente la verificación consiste en realizar experimentos y ver sus resultados para saber si se cumple la hipótesis, pero no siempre es realizar experimentos, ya que, en este ejemplo, se puede verificar simplemente mirando si la tierra está seca o húmeda. Nos ponemos a buscar si el hecho Y es efectivamente cierto que se presenta en la realidad o si el proceso X ocurre o puede ser causado. En este proceso las hipótesis pueden ser confirmadas (cuando se cumple el suceso X) o falsadas (cuando no se cumple el suceso X, se cumple el suceso Y). La llamada falsación consiste en proponer predicciones que si se cumplen refutan nuestra hipótesis (como el suceso Y). Suponemos que la predicción y la observación o experimento han sido realizadas correctamente sin errores para poder confirmar o refutar la hipótesis. Si en nuestro ejemplo la tierra no estaba seca hay que volver atrás y plantear otra hipótesis como por ejemplo falta luz y repetir los pasos, pero si la tierra estaba seca se pasa al siguiente punto: la replicación.
Replicación. Para que sea científico se debe cumplir siempre la hipótesis, tanto si repiten los pasos anteriores los mismos científicos como otros científicos, así la comunidad científica se asegura que no fuese casualidad o por algún error, y evita fraudes, porque cualquier otro científico puede repetir los pasos y comprobar si era verdadera o no la hipótesis por algún error o fraude que se cometiera cuando se aceptó la hipótesis. Esta capacidad de repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos para que otros puedan duplicarlo. Por tanto, la replicación consiste en producir más observaciones o experimentos para revisar la hipótesis inicial. Rechazamos, modificamos o mantenemos nuestra hipótesis. Si nuestras predicciones se cumplen nuestra hipótesis se refuerza. Tras ser repetidamente contrastada con éxito por diversos grupos de científicos, nuestra hipótesis pasa a tener más rigor, fiabilidad, certeza… adquiriendo la hipótesis confirmada cada vez más importancia conforme cada vez más científicos comprueban que es cierta, llamándose ahora, en lugar de hipótesis, hecho científico, teoría científica o ley científica. La replicación permite el avance de la ciencia, es decir, que cambien las teorías con el tiempo, por eso decimos que las teorías y las leyes científicas son PROVISIONALES ya que por ejemplo al repetir los experimentos con una tecnología más moderna pueden descubrir cosas que antes se desconocían o ser capaces de hacer mediciones antes imposibles de hacer por su tamaño o dificultad obteniéndose datos más precisos de los experimentos, también podría suceder que no se tuvo en cuenta otros factores importantes que al tenerlos en cuenta cambian los resultados y la hipótesis no se cumple. Constantemente las antiguas teorías y leyes se superan por otras con más capacidad explicativa o descriptiva. Muchas veces los conocimientos científicos han sido sustituidos por otros gracias a la mejora de la tecnología (por ejemplo mejores aparatos de medida con mayor precisión).
En nuestro ejemplo la replicación consistiría en poner otras plantas del mismo tipo (misma especie, mismo tamaño…lo más parecidas posibles a las que se nos murieron por falta de agua) y esperar a que la tierra se seque o quitarle la tierra y ponerle tierra seca, la dejamos en la misma habitación y comprobamos si se mueren por falta de agua que era nuestra hipótesis, nosotros o otros científicos pueden comprobar lo mismo en otra habitación o al aire libre para asegurarse que la habitación no tuvo nada que ver con la muerte de las plantas, también se puede probar con otros tipos de plantas o con otras situaciones pero siempre con la hipótesis de que si la tierra está seca se morirán por falta de agua…
Ejercicio: Comenta algunos ejemplos de conocimientos científicos antiguos que han sido sustituidos por otros que explican mejor el fenómeno de estudio.
Ejercicio: Ordena la siguiente secuencia de acontecimientos y nombra cada paso del método científico que se ha ido realizando para averiguar por qué morían los peces “guppys” de una pecera:
Después de 48 horas, el grupo experimental (los peces en la pecera asesina) comenzó a presentar movimientos letárgicos. Por otro lado, el grupo de control estaba en condiciones normales. Después de 57 horas, los individuos del grupo experimental comenzaron a morir. Con lo que se confirma la segunda hipótesis.
Nos planteamos una posible causa de la muerte: los “guppys” estaban envenenándose con algún producto químico que fue añadido al agua.
Nos planteamos otra posible causa de la muerte: la pecera se colocó muy cerca de una estufa del laboratorio (a un metro de distancia), entonces el calor excesivo podría estar matándolos.
Separamos a los “guppys” del acuario saludable en dos grupos: Un grupo al que llamaremos control donde se colocaron 10 “guppys” en la "pecera saludable", 5 hembras y 5 machos. Y el otro grupo al que llamaremos grupo experimental, donde se colocaron 10 “guppys” en la "pecera asesina", 5 hembras y 5 machos. Si la causa de la muerte es la temperatura el grupo experimental morirá al estar la temperatura 4,7 º C más alta.
Confiamos el análisis químico del agua de ambas peceras a un laboratorio de análisis químicos. Los resultados revelaron que no había sustancias tóxicas en el agua de las peceras. Y además, las diferencias en la composición química entre las muestras de agua, de una y otra peceras, no fueron significativas. Por lo tanto, la primera hipótesis se rechazó parcialmente (siempre persiste cierto grado de incertidumbre debido a varios factores concernientes a los procesos analíticos).
Para asegurarnos de que no ha sido casualidad o error, colocamos el acuario asesino a una distancia de la estufa de tres metros con respecto a la posición original. Desde entonces nuestros “guppys” no mueren por "causa desconocida"; por lo menos, no hasta ahora.
Si la causa es algún producto químico, un análisis del agua nos revelará si la primera hipótesis es cierta.
Tenemos dos peceras, en una de ellas a la que llamaremos pecera asesina, situada cerca de una estufa, observamos un aletargamiento en los movimientos natatorios en algunos peces. Esto se agravó al grado de que los "guppys” comenzaron a morir. El agua en la pecera asesina era 4.7 °C más caliente que el agua de la pecera saludable (donde no murió ningún pez).
Pseudociencia
Pseudociencia (neologismo formado a partir de la raíz griega pseudo-, y la palabra «ciencia»: ‘falsa ciencia’) es un término que da cuenta de un conjunto de supuestos conocimientos, metodologías, prácticas o creencias no científicas pero que reclaman dicho carácter. No se basan en pruebas objetivas, pero se presentan como científica, en general para ganarse la confianza de quien lo recibe. Ejemplos*: alquimia, astrología (signos del zodíaco), frenología (Era una teoría que afirmaba ser capaz de determinar el carácter y los rasgos de personalidad basándose en la forma del cráneo), grafología (Se trata de la supuesta relación entre la escritura y la personalidad del individuo), Feng-shui (supone la existencia de supuestas energías como el chi) parapsicología (Esta doctrina sostiene la existencia de fenómenos como la telepatía, la videncia a distancia y del futuro, y la telequinesis, entre otros) y psicoanálisis (estudia el subconsciente).
Algunas de las siguientes características ayudan a reconocer a las pseudociencias como tales, ya que no aplican una metodología de carácter científico*:
Son dogmáticas. (Dogma= principio innegable, dogmática es que afirma como innegable algún principio discutible). Sus principios están planteados en términos tales que no admiten refutación, a diferencia de las ciencias, donde las condiciones de refutación de las hipótesis o teorías están determinadas con precisión.
Proclaman teorías para las que no aportan pruebas empíricas, que a menudo contradicen abiertamente resultados experimentales conocidos y aceptados por las ciencias bien establecidas.
Proclaman teorías inconexas con los conocimientos y teorías de la ciencia.
Son inmutables. Al no tener bases experimentales, no cambian incluso ante nuevos descubrimientos.
Utilizan lenguaje científico pero sólo en apariencia, desconociendo o malinterpretando su significado.
No buscan leyes generales.
Descalifican las críticas por parte de las ciencias, a menudo, utilizando falacias (engaño, mentira, argumento falso pero aparentemente verdadero), aduciendo conspiraciones o proclamándose objeto de persecución cuando sus planteamientos son rebatidos.
Invocan entes inmateriales o sobrenaturales inaccesibles a la investigación empírica, tales como fuerza vital, creación divina, inconsciente metafísico, etc.
Proclaman y exigen que se reconozca su carácter científico, pero sólo ante el público general, renunciando a poner a prueba sus explicaciones ante la comunidad científica establecida. El hecho de reclamar estatus científico las diferencia de otros campos, como la religión.
*De los ejemplos de pseudociencias y de las características de las pseudociencias leerlo y fijarse pero no es necesario estudiarlo, solo quedarse con dos o tres ejemplos y unas dos características para entender la idea.
Ejercicios: ¿Es la religión una pseudociencia?
¿Cómo puedo reconocer una pseudociencia?
LOS LÍMITES DE LA CIENCIA
El avance en el conocimiento científico tiene un límite necesario en la propia capacidad intelectual del ser humano; es decir, que la capacidad de comprensión del mundo por el hombre es limitada y no tenemos por qué suponer que podremos algún día comprender la naturaleza íntegra del universo. Estos límites impuestos por la propia capacidad intelectual se denominan límites epistémológicos.
Además de los epistemológicos encontramos otros tipos de límites de la ciencia:
Límites tecnológicos: algunas teorías científicas que no se pueden contrastar experimentalmente porque no disponemos de la tecnología necesaria para hacerlo. Como gran parte de la investigación científica avanza gracias a las posibilidades que abren las nuevas tecnologías, el avance científico está claramente limitado por el desarrollo tecnológico.
Límites económicos: muchas investigaciones se quedan en meros proyectos por falta de fondos. Actualmente, más que en otras épocas, la ciencia avanza a “golpe de presupuesto” y muchas veces los científicos deben gastar parte de su tiempo en la búsqueda de financiación en forma de patrocinios privados o subvenciones públicas. Si no hay financiación no hay investigación.
Fraude científico: algunos científicos pretenden ser autores de un importante descubrimiento falsificando los resultados de sus experiencias o inventando las propias experiencias. Con ello pretenden conseguir honores y reconocimiento entre la comunidad científica o bien obtener la asignación de recursos económicos. Hay que decir que este tipo de prácticas pueden ser descubiertas porque la comunidad científica tiene instrumentos suficientes para detectarlas y ponerlas en evidencia (los resultados se tienen que publicar y cualquier otro científico puede repetir los experimentos y comprobar que los resultados eran falsos).
Límites éticos: en algunos países puede existir prohibición de determinadas prácticas en la investigación porque atenten contra la dignidad humana (clonación en humanos), o porque hagan sufrir a los animales de laboratorio o porque puedan redundar en la obtención de armas de destrucción masiva.
Podemos añadir, además, que la mayoría de las veces la investigación científica se dirige al interés de los gobiernos de determinados países ricos (por ejemplo interés armamentístico -curiosidad: EEUU gasta la mitad de los impuestos de sus ciudadanos en fines militares-) o al beneficio económico de las grandes multinacionales (por ejemplo farmacéuticas) y no necesariamente al bien común de la sociedad, a las necesidades colectivas de los pueblos o de la humanidad en general, ya que ellos (gobiernos y empresas) ponen el dinero para las investigaciones que le interesan.
Ejercicio: ¿Crees que las investigaciones de la industria farmacéutica, como las enfermedades crónicas, cáncer… tienen como primer objetivo curar lo antes posible a los enfermos y con los menores efectos secundarios posibles?
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