El método científico se refiere a las formas de investigar los fenómenos, obtener nuevos conocimientos, corregir errores y equivocaciones y probar teorías.
El Diccionario de Inglés de Oxford dice que el método científico es: «un método o procedimiento que ha caracterizado a la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, la medición y el experimento, y la formulación, prueba y modificación de hipótesis».
Un científico reúne pruebas empíricas y medibles, y utiliza un razonamiento sólido. El nuevo conocimiento a menudo necesita ajustarse, o encajar, con el conocimiento previo.
Criterio
Lo que distingue a un método científico de investigación es una cuestión conocida como «el criterio». Es una respuesta a la pregunta: ¿hay una manera de decir si un concepto o teoría es ciencia, en oposición a algún otro tipo de conocimiento o creencia? Ha habido muchas ideas sobre cómo debe expresarse. Los positivistas lógicos pensaban que una teoría era científica si podía ser verificada; pero Karl Popper pensaba que esto era un error. Pensaba que una teoría no era científica a menos que hubiera alguna forma de refutarla. Por otro lado, Paul Feyerabend pensaba que no había ningún criterio. Para él, «todo vale», o cualquier cosa que funcione, funciona.
Los científicos tratan de dejar que la realidad hable por sí misma. Apoyan una teoría cuando sus predicciones se confirman, y la cuestionan cuando sus predicciones resultan falsas. Los investigadores científicos ofrecen hipótesis como explicación de los fenómenos y diseñan experimentos para poner a prueba estas hipótesis. Como las grandes teorías no pueden ponerse a prueba directamente, se hace comprobando las predicciones derivadas de la teoría. Estos pasos deben ser repetibles, para evitar errores o confusiones por parte de cualquier experimentador en particular.
La investigación científica generalmente pretende ser lo más objetiva posible. Para reducir las interpretaciones sesgadas de los resultados, los científicos publican su trabajo, y así comparten los datos y los métodos con otros científicos.
Etapas
La ciencia y las cosas que no son ciencia (como la pseudociencia) suelen distinguirse por si utilizan el método científico. Una de las primeras personas en crear un esquema de los pasos del método científico fue John Stuart Mill.
No existe un único método científico, pero en general se suele escribir como una serie de pasos:
- Plantear una pregunta sobre el mundo. Todo trabajo científico comienza con una pregunta o un problema que hay que resolver.I, p9 A veces, la parte más difícil para un científico es dar con la pregunta adecuada. La pregunta debe poder responderse mediante un experimento.
- Crear una hipótesis – una posible respuesta a la pregunta. Una hipótesis en ciencia es una palabra que significa «Una conjetura sobre cómo funciona algo». Debe ser posible demostrar que es correcta o incorrecta. Por ejemplo, una afirmación como «El azul es mejor color que el verde» no es una hipótesis científica. No se puede demostrar que sea correcta o incorrecta. «A más personas les gusta el color azul que el verde» podría ser una hipótesis científica, sin embargo, porque se podría preguntar a muchas personas si les gusta más el azul que el verde y obtener una respuesta en un sentido u otro.
- Diseñe un experimento. Si la hipótesis es realmente científica, debería ser posible diseñar un experimento para probarla. Un experimento debería poder decirle al científico si la hipótesis es errónea; puede que no le diga si la hipótesis es correcta. En el ejemplo anterior, un experimento podría consistir en preguntar a muchas personas cuáles son sus colores favoritos. Sin embargo, hacer un experimento puede ser muy difícil. ¿Y si la pregunta clave que hay que hacer a la gente no es qué colores les gustan, sino qué colores odian? ¿A cuántas personas hay que preguntar? ¿Existen formas de formular la pregunta que puedan cambiar el resultado de forma inesperada? Todos estos son los tipos de preguntas que los científicos tienen que hacerse, antes de hacer un experimento y llevarlo a cabo. Normalmente, los científicos quieren probar sólo una cosa a la vez. Para hacer esto, tratan de hacer cada parte de un experimento igual para todo, excepto para la cosa que quieren probar.
- Experimentar y recoger los datos. Aquí el científico trata de ejecutar el experimento que ha diseñado antes. A veces el científico obtiene nuevas ideas mientras el experimento se desarrolla. A veces es difícil saber cuándo un experimento ha terminado finalmente. A veces, experimentar es muy difícil. Algunos científicos pasan la mayor parte de su vida aprendiendo a hacer buenos experimentos.
- Preguntas por qué. Las explicaciones son respuestas a las preguntas de por qué.II, p3
- Sacar conclusiones del experimento. A veces los resultados no son fáciles de entender. A veces los propios experimentos abren nuevas preguntas. A veces los resultados de un experimento pueden significar muchas cosas diferentes. Es necesario reflexionar sobre todo esto.
- Comunicarlos a los demás. Un elemento clave de la ciencia es compartir los resultados de los experimentos, para que otros científicos puedan utilizar los conocimientos y toda la ciencia pueda beneficiarse. Por lo general, los científicos no confían en una nueva afirmación a menos que otros científicos la hayan examinado primero para asegurarse de que parece ciencia real. Esto se llama revisión por pares («pares» significa aquí «otros científicos»). Los trabajos que superan la revisión por pares se publican en una revista científica.
Aunque está escrito como una lista, en realidad se trata de un ciclo: un científico puede dar varias vueltas antes de estar satisfecho con la respuesta.
No todos los científicos utilizan el «método científico» anterior en su trabajo diario. A veces el trabajo real de la ciencia no se parece en nada a lo anterior. Pero en general se piensa que es un buen método para averiguar cosas sobre el mundo que son fiables, y es el modelo para pensar en el conocimiento científico más utilizado por los científicos.
Ejemplo: disolución de azúcar en agua
Digamos que vamos a averiguar el efecto de la temperatura en la forma en que se disuelve el azúcar en un vaso de agua. A continuación te presentamos una forma de hacerlo, siguiendo el método científico paso a paso.
Apunta
¿El azúcar se disuelve más rápido en agua caliente o en agua fría? Afecta la temperatura a la rapidez con la que se disuelve el azúcar? Esta es una pregunta que podríamos plantear.
Planificación del experimento
Un experimento sencillo sería disolver azúcar en agua de diferentes temperaturas y llevar la cuenta del tiempo que tarda el azúcar en disolverse. Esto sería una prueba de la idea de que la velocidad de disolución varía según la energía cinética del disolvente.
Queremos asegurarnos de utilizar exactamente la misma cantidad de agua en cada ensayo, y exactamente la misma cantidad de azúcar. Hacemos esto para asegurarnos de que sólo la temperatura causa el efecto. Puede ser, por ejemplo, que la proporción entre el azúcar y el agua sea también un factor en la velocidad de disolución. Para ser más cuidadosos, también podríamos realizar el experimento de forma que la temperatura del agua no cambie durante el mismo.
Esto se llama «aislar una variable». Esto significa que, de los factores que podrían tener un efecto, sólo se cambia uno en el experimento.
Ejecución del experimento
Haremos el experimento en tres ensayos, que son exactamente iguales, excepto por la temperatura del agua.
- Ponemos exactamente 25 gramos de azúcar en exactamente 1 litro de agua casi tan fría como el hielo. No removemos. Observamos que tarda 30 minutos en disolverse todo el azúcar.
- Ponemos exactamente 25 gramos de azúcar en exactamente 1 litro de agua a temperatura ambiente (20 °C). No removemos. Observamos que el azúcar tarda 15 minutos en disolverse.
- Ponemos exactamente 25 gramos de azúcar en exactamente 1 litro de agua caliente (50 °C). No removemos. Observamos que tarda 4 minutos en disolverse todo el azúcar.
Dibujar conclusiones
Una forma de facilitar la visualización de los resultados es hacer una tabla de los mismos, enumerando todas las cosas que cambiaron cada vez que realizamos el experimento. La nuestra podría tener este aspecto:
| Temperatura | Tiempo de disolución |
|---|---|
| 1 °C | 30 min |
| 20 °C | 15 min |
| 50 °C | 4 min |
Si todas las demás partes del experimento fueron iguales (no usamos más azúcar una vez que la otra, no removimos una vez o la otra, etc.), entonces esto sería una muy buena prueba de que el calor afecta a la rapidez con la que se disuelve el azúcar.
No podemos saber con seguridad, sin embargo, que no haya algo más que lo afecte. Un ejemplo de una causa oculta podría ser que el azúcar se disuelve más rápido cada vez que se disuelve más azúcar en la misma olla. Esto probablemente no es cierto, pero si lo fuera, podría hacer que los resultados fueran exactamente los mismos: tres ensayos, y el último sería el más rápido. No tenemos ninguna razón para pensar que esto sea cierto en este momento, pero podríamos anotarlo como otra posible respuesta.
Aspectos históricos
Los elementos del método científico fueron elaborados por algunos de los primeros estudiosos de la naturaleza.
- «Consideramos un buen principio explicar los fenómenos por la hipótesis más simple posible.» Ptolomeo (85-165 d.C.). Este es un ejemplo temprano de lo que llamamos la navaja de Occam.
- Ibn al-Haytham (Alhazen) (965-1039), Robert Grosseteste (1175-1253) y Roger Bacon (1214-1294), hicieron algunos progresos en el desarrollo del método científico.
- Sin embargo, no fue hasta el siglo XVII cuando se acordó que el método experimental era la principal forma de encontrar la verdad. Esto lo hicieron en Europa occidental hombres como Galileo, Kepler, Hooke, Boyle, Halley y Newton. Al mismo tiempo, se inventaron el microscopio y el telescopio (ambos en Holanda), y se formó la Royal Society. Ambos instrumentos y sociedades ayudaron mucho a la ciencia.
Páginas relacionadas
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Imágenes para niños
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Ibn al-Haytham (Alhazen), 965-1039 Iraq. Un polímata, considerado por algunos como el padre de la metodología científica moderna, debido a su énfasis en los datos experimentales y la reproducibilidad de sus resultados.
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Johannes Kepler (1571-1630). «Kepler muestra su agudo sentido lógico al detallar todo el proceso por el que finalmente llegó a la órbita verdadera. Se trata de la mayor pieza de razonamiento retroductivo jamás realizada». – C. S. Peirce, c. 1896, sobre el razonamiento de Kepler mediante hipótesis explicativas
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Aristóteles, 384 a.C. – 322 a.C. «En cuanto a su método, Aristóteles es reconocido como el inventor del método científico por su refinado análisis de las implicaciones lógicas contenidas en el discurso demostrativo, que va mucho más allá de la lógica natural y no debe nada a los que filosofaron antes que él.» – Riccardo Pozzo
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Según Morris Kline, «la ciencia moderna debe su actual estado de florecimiento a un nuevo método científico que fue modelado casi por completo por Galileo Galilei» (1564-1642). Dudley Shapere tiene una visión más comedida de la contribución de Galileo.
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El galope volante falsificado; ver imagen inferior
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Las fotografías de El caballo en movimiento, de 1878, de Muybridge se utilizaron para responder a la pregunta de si las cuatro patas de un caballo al galope se levantan del suelo al mismo tiempo. Esto demuestra un uso de la fotografía en la ciencia.
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