9. Naturaleza de Las Leyes, Teorías y Modelos Científicos

9. NATURALEZA DE LAS LEYES, TEORÍAS Y MODELOS CIENTÍFICOS. EL CONTEXTO DE LA JUSTIFICACIÓN CIENTÍFICA Y EL CONTEXTO DEL DESCUBRIMIENTO CIENTÍFICO. ÍNDICE.   

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Introducción. Leyes científicas. Teorías científicas. o Concepción axiomática. o Historicismo. o Concepción semántica. Modelos científicos. o Definición de modelo. o Modelos de explicación científica. Contexto de descubrimiento y de justificación. o El giro historicista.  Kuhn.  Feyerabend.  Lakatos. Bibliografía.

INTRODUCCIÓN.

LEYES CIENTÍFICAS. La noción de ley científica todavía es debatida hoy en día. Una ley científica suele definirse como un enunciado que expresa una regularidad contrastable. Hay dos tipos de leyes correspondientes a dos tipos de regularidad: a) Leyes universales, que expresan una regularidad universal, algo que se da en todos los casos. b) Leyes probabilísticas, que expresan una regularidad relativa o probable, que se da en algunos casos y en otros no, o que solo se da de acuerdo a una probabilidad. Pero no todo enunciado que expresa una regularidad puede ser considerado como una ley. Hay lo que se denominan “generalizaciones accidentales”.

La noción de ley desde Aristóteles hasta Hume solió entenderse asociadaza a la noción de necesidad natural y objetiva; según lo cual, la ley sería una expresión de esas necesidad natural. Hume criticó la concepción de una relación causal necesaria entre los hechos. Ambas concepciones presentan inconvenientes. La posición necesitarista aristotélica remite demasiado a planteamientos metafísicos. La posición humeana tiene un carácter demasiado subjetivo; el problema más grave de esta posición es que no permite diferenciar entre una ley y una generalidad accidental, entre el hecho de que algo se proyecte hacia el futuro y tenga un valor predictivo y algo que no sea más que una generalización. Los positivistas lógicos pretendieron seguir en la tradición humeana pero superando el subjetivismo de Hume. Consideraron que la manera de diferenciar una ley de una generalización accidental, sin caer en posiciones metafísicas, tenía que ser de la siguiente manera: mediante “enunciados condicionales contrafácticos”, es decir, si A entonces B, sabiendo que A no ha tenido lugar, ej.: si Al Capone hubiera sido sumergido en las aguas de NY hubiera sufrido un empuje ascensional igual al peso del agua desplazada (por el principio de Arquímedes). Pero esto no es aplicable a las generalizaciones accidentales; ej.: de la inducción de que todas las montañas terrestres no miden más de 9000 metros no se puede extraer una ley que diga que toda montaña no puede superar esa altura, no se puede decir, si en la Tierra u otro planeta hubiera una montaña desconocida no podría tener más de 9000 metros, ya que podría ocurrir que en la Tierra o en otro planeta se encontrase una montaña de mayor altura. Esta concepción ha sido muy criticada; por ejemplo, los enunciados analíticos también permiten justificar contrafácticos. Pero más grave es el hecho de que esta concepción presupone la noción de ley, es el hecho de que presuponemos que un enunciado condicional contrafáctico es una ley lo que permite considerarlo como tal. David Lewis, intentando mantenerse en la tradición humeana, considera que un enunciado puede ser tenido como una ley cuando se integra en un sistema de leyes coherente, a diferencia de las generalizaciones accidentales que no pueden formar parte de este tipo de sistemas. En oposición a la tradición humeana tenemos aquellos autores que defienden la existencia de algún tipo de necesidad. Este ya fue el caso de Popper. Más actualmente tenemos a Dretske, Armstrong y Tooley, defensores del denominado “realismo de las leyes”, ya que defienden que las leyes científicas expresan relaciones entre universales. El debate sigue abierto en la actualidad. Ante la dificultad de encontrar una solución a esta problemática algunos autores, como Bas van Fraseen y otros, han negado que existan leyes en la naturaleza universales y necesarias; la naturaleza es mucho más compleja que la simpleza expresada por una ley.

TEORÍAS CIENTÍFICAS. En la filosofía de la ciencia del siglo XX ha habido tres grandes grupos de concepciones sobre las teorías científicas: a) Axiomática. b) Historicista. c) Semántica.

Concepción axiomática. Sus representantes son los miembros de lo que Putnam denominó “concepción heredada”, es decir, el empirismo y positivismo lógicos. Esta concepción sobre las teorías, que es la concepción nuclear de esta escuela, se desarrolló especialmente durante los años veinte y treinta, de la mano de autores como: Reichenbach, Carnap, Ramsey, Bridgman y Campbell; pero que continuó modificándose hasta encontrar su expresión más acabada entre los años cincuenta y sesenta con autores como: Carnap, Braithwaite, Nagel y Hempel. Básicamente, la concepción axiomática concibe las teorías empíricas como cálculos axiomáticos empíricamente interpretados. Una teoría es un conjunto de afirmaciones (que a su vez se componen de conceptos) mantienen ciertas relaciones entre sí; estas teorías se denominan axiomáticas porque las afirmaciones que las componen (teoremas) son derivables de otras anteriores (axiomas) por un proceso de inferencia deductiva. Esta concepción propia del deductivismo matemático, fue modificada para podérsela adaptar a las teorías empíricas; para ello se diferenció entre términos teóricos, no observacionales, y términos observacionales con referencia empírica, la conexión entre ambos tipos de términos sería una interpretación o traducción realizada mediante unas reglas de correspondencia; ej.: “la temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de sus moléculas” es algo inobservable, pero por puede traducirse a un lenguaje observacional por medio de la correspondencia con la temperatura observable en un termómetro aplicado al gas. La concepción heredada recibió innumerables ataques que aquí no pueden tratarse. Pero destacaremos como los más demoledores aquellos que vinieron de la corriente historicista (y de otros autores) y que, a partir de los sesenta, marcaron un giro radical en la filosofía de la ciencia. En especial habría que destacar la crítica a la distinción teórico-observacional, sobretodo en lo referente a la imposibilidad de que se de una observación libre de carga teórica. Ya Popper mantuvo una posición fuertemente teoreticista. Las teorías científicas son conjeturas o hipótesis generales sobre el mundo, que permiten explicarlo; son como redes que se lanzan para intentar apresar el mundo. Las teorías científicas no son instrumentos de análisis del mundo; ni tampoco generalizaciones de datos empíricos. Defensa del método deductivo. Las teorías ya no están condicionadas por la experiencia, se formulan independientemente de ésta; la experiencia solo cumple una función de contrastación de teorías ya formuladas.

El teoreticismo de Popper defiende que no existe la experiencia pura, toda experiencia está impregnada de teoría. P, en Conocimiento objetivo, llegó incluso a postular cierto tipo de innatismo, según el cual todo conocimiento aprendido es una modificación de disposiciones innatas. Muchos otros autores criticaron la distinción teórico-observacional desde diferentes perspectivas: Hanson, Feyerabend, Quine, Putnam, etc.

Historicismo. El rasgo más importante de esta concepción es la de la relatividad de las teorías. En el historicismo la cuestión de la estructura de las teorías pierde mucha importancia.

Concepción semántica. La concepción semántica no es una escuela cerrada, hay varias tendencias y autores independientes los unos de los otros: Suppes, van Fraseen, la estructuralista de Sneed, Stegmüller y Moulines, etc. La cuestión de la estructura de las teorías es fundamental, al igual que en la concepción heredada, pero en esta escuela se trabajará este asunto de manera diferente. Mientras que en la concepción heredada las teorías estaban dirigidas a los fenómenos, en la concepción semántica se dirigen a sistemas o modelos físicos (de acuerdo a la “teoría de modelos”), entendiendo por modelos réplicas abstractas e idealizadas de los fenómenos. Se opera con modelos para evitar la complejidad de los fenómenos, por ello se toman los fenómenos idealizadamente, es decir, como realizaciones perfectas, modélicas o idealizadas de las teorías. Las teorías no son vistas como básicamente entidades lingüísticas; el aspecto fundamental de una teoría es su estructura formal (que es entendida de diferentes maneras según los diversos autores: como predicado conjuntista, como sistema de relaciones, etc.). La estructura formal de la teoría determina la clase de sus modelos, de los sistemas que encajan con ella. Los modelos proporcionan el contenido empírico a las teorías. Ej.: un péndulo ideal que no padece rozamiento puede considerarse como un modelo de la mecánica clásica si satisface las leyes newtonianas del movimiento.

MODELOS CIENTÍFICOS. DEFINICIÓN DE MODELO. La noción de modelo es tremendamente plurívoca, tanto en el lenguaje natural como en el lenguaje científico. Según Mosterín, en el lenguaje natural pueden diferenciarse dos sentidos contrapuestos de la palabra modelo: a) como lo representado por algo, ej.: el modelo de un cuadro; b) como la representación de algo, analógicamente, ej.: una maqueta, o, teóricamente (donde modelo es sinónimo de teoría). En el lenguaje científico se pueden ver reformulaciones de la noción de modelo en ambos sentidos. Aquí no voy a tratarlas todas, me limitaré a una de las más importantes de la filosofía de la ciencia: modelo de explicación. El modelo de explicación es entendido como representación, es decir, un modelo de explicación es una representación general de lo que deben ser las explicaciones científicas, que a su vez, podrían entenderse (sobretodo desde el realismo) como representaciones de las causalidades que se producen en el mundo natural.

LOS MODELOS DE EXPLICACIÓN CIENTÍFICA. Definición de explicación. Lingüísticamente. Coloquialmente la palabra “explicación” puede tener varios sentidos que aquí no se van a tener en cuenta. Aquí se va a considerar la explicación tal y como se entiende principalmente en el mundo científico; según lo cual, lingüísticamente, la explicación se considera como la respuesta a la pregunta “¿por qué?”1. Pero la pregunta “por qué” puede a su vez tener también varios sentidos (en lo que tampoco entraré aquí); aquí se entiende esta expresión como un preguntar “¿por qué algo es de tal manera?”, es decir, cual es la condición de que algo sea como es. Subjetualmente hablamos de explicación. Objetualmente (entendido como oposición a lo subjetual, que no se da en o pertenece a el sujeto) de causa o condición. Hay que diferenciar el “saber algo” (that) o descriptivo, y el “saber por qué” (why) o explicativo2.

Concepciones sobre los modelos de explicación. Aristóteles. En el positivismo, siguiendo la tradición humeana. Contraposición explicación/descripción. Rechazo de la explicación en cuanto que búsqueda ilegítima de causas primeras; defensa de la descripción.

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Aunque también se pueden dar con la expresión “¿cómo?”; véase Moulines, Díez (1999), pg. 222. Según Salmon; véase González ed. (2002), pg. 15.

La filosofía de la ciencia posterior ha rechazado la posición positivista y ha reconocido la importancia que para la ciencia tiene la explicación. Popper defendió la necesidad de la explicación causal (depurada de connotaciones metafísicas) para la ciencia3. El giro en sentido riguroso se inicia con Hempel y Oppenheim (en un artículo célebre sobre la explicación científica de 1948)4. Hempel, a lo largo de diversas publicaciones, desarrollará más ampliamente lo que se denominará modelo de “cobertura legal”. Este modelo consistirá en lo siguiente5: dar una explicación por cobertura legal es inferir el explanandum del explanans, en el sentido de que el primero debe estar contenido en el segundo. Hay una serie de condiciones adicionales con respecto a este modelo (denominadas “condiciones de adecuación”): a) que en el explanans debe haber por lo menos una ley general (de ahí lo de cobertura legal); b) el explanandum debe ser consecuencia lógica del explanans; c) las proposiciones del explanans y el explanandum deben ser verdaderas (si se pretende una corrección factual; esto no es necesario en la explicaciones potenciales y posibles). Según que: el explanandum sea general o particular, que el explanans incluya o no elementos estadístico-probabilistas, que la relación explicativa inferencial sea deductiva o inductiva; según esto se pueden diferenciar cuatro modelos de explicaciones por cobertura legal6: a) Modelo nomológico-deductivo de regularidades universales. El explanandum es una generalidad nómica. Cuando se quieren deducir unas leyes de otras más generales; ej.: las leyes de Newton explican las leyes de Kepler. b) Modelo nomológico-deductivo de hechos particulares. Este modelo es el más usual, usado en ciencias para explicar un hecho empírico a partir de una teoría o una ley científica. Sus condiciones son: a) el explanandum es un hecho particular; b) en el explanans también hay elementos particulares (“condiciones antecedentes”); c) la inferencia es deductiva. Ej.: ¿por qué la tubería estalló? (explanandum), porque (explanans) el agua de la tubería se congeló al bajar la temperatura (condiciones antecedentes) lo que genera la ruptura de la tubería de acuerdo a leyes de congelación. c) Modelo estadístico-deductivo de regularidades estadísticas. Se deduce una ley estadística (es decir, el explanandum es una ley estadística) a partir de un explanans que contiene al menos una ley estadística; realizándose la deducción mediante la teoría matemática de la probabilidad.

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Popper (1934 [1958]), pg. 59, dice que la ciencia necesita de las leyes y causas universales, pero sin su trasfondo metafísico, ya que esto no es falsable. En Popper ya puede ver un adelanto de los temas tratados por Hempel; entendiendo la explicación causal como una deducción de enunciados singulares a partir de leyes universales, pg. 57; e incluso de la simetría explicación-predicción, pg. 58. 4 Aunque ellos mismos reconocieron la no originalidad de su concepción. Aspectos de ésta pueden verse en autores como Aristóteles, Mill, Campbell y Popper; pero Hempel y Oppenheim son los primeros en hacer un estudio preciso sobre la explicación. Véase Moulines, Díez (1999), pg. 224; y Diéguez (2005). 5 Para entender el modelo hay que conocer la terminología al uso básica: “explanandum”, aquello que requiere una explicación; “explanans”, lo que explica el explanandum. Entre estos dos términos se establece la relación explicativa. Como indican Moulines, Díez (1999), pg. 224, estos son los elemntos que hay que tener en cuenta para todo análisis de la explicación. 6 Aunque se podría hablar de dos tipos básicos, el nomológico-deductivo (el explanandum se infiere necesariamente del explanans), y el estadístico (el explanandum se infiere probabilísticamente del explanans; de acuerdo a una escala 0-1).

d) Modelo estadístico-inductivo de hechos particulares. El explanandum es un hecho particular que se infiere inductivamente7, no necesariamente sino probablemente, de un explanans que debe contener al menos una ley estadística y algunas condiciones antecedentes particulares. Ej.: La probabilidad de que sane un enfermo de cierta enfermedad es de 0,8 (entre valores de 0 y 1), Juan tiene esa enfermedad, Juan sanó. A Hempel se le hicieron numerosas críticas en las que no podemos entrar aquí. Tan solo mencionar, que de las numerosas críticas que se hicieron a los modelos estadísticos, las más relevantes fueron las de Salmon, con su formulación del “modelo de la relevancia estadística”. También es importante tener en cuenta la perspectiva pragmática de la explicación desarrollada principalmente por Bromberger, Achinstein y van Fraseen. Y por último, en relación a la explicación en la línea de la cobertura legal, hay que tener en cuenta la última propuesta destacada. La unionista de Friedman y, más actualmente, de Kitcher. La propuesta básica de esta tendencia es la de buscar sistematizaciones o unificaciones teóricas, en vez de tratar la explicación de acuerdo a enunciados aislados. Actualmente no hay unanimidad sobre el tema de la explicación, por lo que el debate sigue abierto. Explicación y predicción. Hempel y Oppenheim postularon la influyente concepción de la simetría estructural entre explicación y predicción. A. Grünbaum, siguiendo a estos autores, añadió que entre explicación y predicción solo había una diferencia temporal. Pero esta concepción ha sido criticada posteriormente; ej.: por Salmon8. Nagel distinguió cuatro tipos de explicación: a) deductiva; b) probabilística; c) teleológica o funcional; d) genética. Más extensa es la tipología de Speck9: a) Nomológica-deductiva. b) Estadística. c) Genética. Descripción de la evolución (según los estadios relevantes) del explanandum. d) Disposicional. Desarrollada por Carnap y Ryle, según los conceptos disposicionales propugnados por el primero. e) Racional. Según W. Dray. f) Teleológica.

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Aunque no está muy claro que se entiende aquí por inducción. Parece entenderse como la relación de probabilidad entre un enunciado general estadístico y un hecho particular. De los casos particulares se generaliza (induce) una probabilidad, que después se puede utilizar para explicar un hecho particular; pero aquí hay dos movimientos, uno regresivo y otro progresivo, el propiamente explicativo es el progresivo que es de carácter deductivo (como en los otros modelos de cobertura legal). 8 González ed. (2002), pg. 18-21. 9 Echeverría (1999), pg. 67-69.

CONTEXTO DE JUSTIFICACIÓN Y DE DESCUBRIMIENTO. Aunque esta distinción suele atribuírsele a Reichenbach, lo cierto es que parece que fue Herschel el primero en mantenerla y utilizarla (durante el siglo XIX). Este científico inglés ya defendía que el procedimiento usado para formular una teoría es irrelevante con respecto a su aceptabilidad; da lo mismo que sea una inducción o una mera conjetura, lo importante es la justificación con respecto a la observación. De todas maneras fue Reichenbach quien popularizó la distinción en el siglo XX dentro del ámbito del positivismo lógico. Para Reichenbach, los problemas que caen dentro del contexto de descubrimiento son propios de la psicología o de la historia, pero no de la filosofía de la ciencia, que se ocupa únicamente del contexto de justificación. Los miembros de la concepción heredada coincidían en que el dominio propio de la filosofía de la ciencia era el contexto de justificación y no el de descubrimiento. En La lógica de la investigación científica, Popper, como Reinchenbach, consideraba que la lógica solamente entra en juego en el contexto de justificación (una vez que la teoría ya ha sido formulada), pero no en el de descubrimiento; es más, el descubrimiento científico ni requiere el análisis lógico ni es susceptible de poseerlo, no hay un método científico (sistemático) de descubrimiento. Popper no dio mucha importancia al tema del descubrimiento, lo consideraba objeto de la psicología empírica. Lo importante no son las cuestiones de hecho, sino las cuestiones de justificación o validez.

EL GIRO HISTORICISTA. La posición de la concepción heredada fue duramente atacada marcando un giro radical en la filosofía de la ciencia. El giro historicista defiende que la filosofía de la ciencia debe ocuparse tanto del contexto de justificación como el de descubrimiento, es más, el contexto de justificación está determinado por el de descubrimiento, por factores históricos, sociales, psicológicos, etc. (incluso biológicos, como defiende el naturalismo actual). Con el giro historicista los filósofos de la ciencia empiezan a estudiar como se constituyen las teorías científicas, perduran o cambian, de acuerdo al contexto de descubrimiento. La cantidad de información sobre esto es ingente, ha marcado toda la segunda mitad del siglo XX, por lo tanto me limitaré a exponer las propuestas más célebres.

Kuhn. Defiende que los cambios científicos no son ni acumulativos ni progresivos, sino revolucionarios. Una revolución científica se produce cuando el paradigma vigente es sustituido total o parcialmente por otro paradigma incompatible con aquél. La noción de paradigma tiene dos sentidos (que Kuhn desarrolló después de las acertadas críticas de ambigüedad): a) ejemplares o modelos paradigmáticos, que sirven

de referencia para toda la práctica científica; b) matrices disciplinares, que son como las constelaciones de creencias compartidas por todos los científicos que forman parte de la matriz. Hay una “ciencia normal” que es la que se realiza dentro de la matriz disciplinar imperante. Pero la aparición de anomalías, problemas que no encajan con la matriz, produce que empiecen a surgir teorías que no son acordes con la ciencia normal y que pretenden explicar las anomalías; esto introduce a la ciencia en un estado revolucionario. La ciencia revolucionaria será sustituida por otra ciencia normal cuando la antigua matriz lo sea por otra nueva acorde a la nueva ciencia.

Feyerabend. F ha defendido lo que él ha denominado anarquismo o dadaísmo epistemológico. Esta posición implica un pluralismo metodológico, la defensa de múltiples métodos científicos incluso por un mismo científico para estimular el progreso científico y evitar que éste quede estancado; por eso propone la contrainducción, la contradicción sistemática de teorías y resultados experimentales bien establecidos. Para F no hay una racionalidad científica universal; esto implica que haya una inconmensurabilidad insalvable entre las teorías.

Lakatos. Intenta desarrollar una perspectiva historicista pero a la vez racionalista. Para ello realizará una fusión muy original entre Popper y Kuhn, que él denominó “falsacionismo metodológico refinado”. Las teorías no son aprobadas o rechazadas por procedimientos exclusivamente empíricos, como defendía Popper, sino en función a otras teorías, como defendía Kuhn. Pero Lakatos trabaja con “programas de investigación” más que con teorías individuales; aquellos son cadenas de teorías que pueden tener un carácter progresivo, si la teoría suma nuevo contenido empírico con relación a las anteriores, o regresivo, sino ocurre así. De acuerdo a esto, el progreso o cambio científico no será tan irracional como creen algunos autores (Lakatos acusaba a Kuhn de irracionalismo), sino que seguirá una racionalidad de acuerdo al progreso empírico de las teorías.

BIBLIOGRAFÍA. Sobre modelos de explicación científica. -

Aron. Lecciones sobre la historia, FCE. Braithwaite. La explicación científica, Tecnos. Gómez Rodríguez (2003). Filosofía y metodología de las ciencias sociales, Alianza. González (ed.) (2002). Diversidad de la explicación científica, Ariel, 2002. Hempel (1965). La explicación científica, Paidós. Nagel. La estructura de la ciencia, Paidós.

Sobre el contexto de descubrimiento y el de justificación. - Reichenbach. La filosofía científica, FCE.

Sobre el giro historicista. -

Feyerabend. Tratado contra el método, Técnos. Kuhn. La estructura de las revoluciones científicas, FCE. Lakatos. Escritos filosóficos, Alianza. Laudan. El progreso y sus problemas, Encuentro. Newton-Smith. La racionalidad de la ciencia, Paidós. Rada. La filosofía de la ciencia y el “giro historicista”: El post-positivismo, UNED. VV.AA. Progreso y racionalidad en la ciencia, Alianza.

BIBLIOGRAFÍA DE FILOSOFÍA DE LA CIENCIA. -

Brown. La nueva filosofía de la ciencia, Tecnos. Chalmers. ¿Qué es esa cosa llamada ciencia?, Siglo XXI. Diéguez (2005). Filosofía de la ciencia, Biblioteca Nueva. Echeverría (1999). Introducción a la metodología de la ciencia, Cátedra, 1999. Espinoza, Torretti (2004). Pensar la ciencia, Tecnos. Estany (1993). Introducción a la filosofía de la ciencia, Crítica. Losee. Introducción histórica a la filosofía de la ciencia, Alianza. Mosterín (2000). Conceptos y teorías en la ciencia, Alianza. Mosterín, Torretti (2002). Diccionario de lógica y filosofía de la ciencia, Alianza. Moulines (ed.). La ciencia: estructura y desarrollo, EIAF, Trotta. Moulines, Díez (1999). Fundamentos de filosofía de la ciencia, Ariel, 1999. Rivadulla. Filosofía actual de la ciencia, Tecnos. Suppe. La estructura de las teorías científicas, UNED. Suppes (1986). Estudios de filosofía y metodología de la ciencia, Alianza, 1988.