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Filosofía de la ciencia: Ciencia y Ética marzo 27, 2014

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Ciencia y Ética

Objetivos:

En esta sesión nos proponemos fundamentar la ética de la ciencia. El alumno será capaz de argumentar la importancia y necesidad de la ética en la ciencia. También analizará las razones por las que toda actividad científica exige una toma de posición, un juicio ético, por parte del investigador.

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Es común escuchar hablar de “ética”, sin embargo, esta palabra no siempre es bien entendida y mucho menos aplicada. Para evitar confusión, este término necesita una definición.

La ética es una ciencia filosófica, que estudia cuáles son los mejores medios para alcanzar la perfección integral del ser humano y de sus instituciones. Es una ciencia porque posee un método propio y es filosófica porque se rige por la búsqueda de la última causa de la moralidad de los actos humanos.

La ética es una ciencia práctica, puesto que lo importante no es saber qué es lo correcto sino en vivir conforme a esa verdad. De ahí la preocupación de la ética por aclarar de qué manera cada disciplina, cada oficio y cada ciencia debe cumplir con su misión de promover la perfección integral del ser humano y sus instituciones.

Llamamos juicios éticos a aquellas afirmaciones que hablan sobre lo correcto/debido/bueno y lo incorrecto/indebido/malo. Hacemos con frecuencia este  tipo de juicios, sin embargo, lo hacemos de manera intuitiva, sin una formación ética y sin las bases y métodos apropiados. Por ejemplo, se dice que es bueno dar limosna a los necesitados, pero las razones para hacerlo pueden no ser claras: para algunos es por ayudarles en su necesidad, o para “ganarse el cielo” y algunos se opondrán argumentando que dar limosnas es hacer de los mendigos, parásitos que nunca van a dejar de vivir a costa de otros.

Cada vez que pensamos las razones para hacer o evitar ciertas conductas, por razones del deber o morales, estamos haciendo juicios éticos.

Por otra parte, hay comportamientos y juicios que no requieren un juicio ético por que no poseen un carácter de deber moral. Por ejemplo, comer un helado, no es ni bueno ni malo, ni se puede decir que alguien lo deba comer o no, por razones del deber. Lo mismo ocurre con la ciencia, en principio no tiene un carácter ético el hacer un experimento o dos; o en probar la aerodinámica de un avión. No obstante, anteriormente estudiamos el caso del Ántrax y nos preguntábamos qué determina si los científicos hacen el bien o el mal, si utilizan su conocimiento para construir o para destruir.

La relación entre ciencia y ética es muy compleja. Todas nuestras actitudes, y creencias están completamente condicionadas por el contexto cultural e histórico, por el lugar y tiempo en que vivimos así como por el estado de la ciencia y la técnica que están a nuestro alcance. Todo ello condiciona tanto nuestro sentido de la ética como la finalidad por la que hacemos ciencia.

Los científicos han hecho muchos descubrimientos que son directamente relevantes al comportamiento humano; pero aunque muchos creen que los conceptos científicos, como no son comportamientos, son éticamente neutrales, en realidad los métodos, el lenguaje, los fines y resultados de la ciencia están éticamente determinados.

A eso se dedica el ensayo del famoso filósofo alemán Karl-Otto Apel titulado El a priori de la comunidad de comunicación y los fundamentos de la Ética: El problema de una fundamentación racional de la ética en la era de la ciencia[1], que vamos a comentar a continuación.

Karl Otto Apel Nació en 1922. Es uno de los más importantes filósofos vivos del mundo, su obra está dedicada a la doctrina denominada “Comunidad Ideal de Comunicación”. Según Apel, se requiere construir una sociedad fundamentada en la ética, cuyo objetivo principal es la honestidad y la transparencia del diálogo entre los ciudadanos.

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«LA PARADÓJICA SITUACIÓN DEL PROBLEMA

Quien reflexione sobre la relación entre ciencia y ética en la moderna sociedad industrial, que se extiende a todo el planeta, se ve enfrentado -a mi juicio- a una situación paradójica. Efectivamente, por una parte, la necesidad de una ética universal -es decir, obligatoria para la sociedad humana en su totalidad- nunca fue tan urgente como en nuestra era; en la era de una civilización unificada a nivel planetario por las consecuencias tecnológicas de la ciencia. Por otra parte, la tarea filosófica de fundamentar racionalmente una ética universal nunca pareció tan difícil -e incluso, desesperada- como en la era de la ciencia; y precisamente por eso, porque en esta época la idea de validez intersubjetiva está también prejuzgada por la ciencia: por la idea científica de una «objetividad» normativamente neutral o no-valorativa»[2].

Apel nos alerta de la posibilidad de usar los adelantos científicos para producir armas de destrucción masiva, para desplazar, exterminar y someter a pueblos enteros. También por la destrucción y muerte del planeta por la contaminación, resultado de la creciente industrialización.

«Estas pocas observaciones bastarían para esclarecer el hecho de que los resultados de la ciencia representen un desafío moral para la humanidad. La civilización científico-técnica ha confrontado a todos los pueblos, razas y culturas con una problemática ética común, sin prestar consideración a las tradiciones morales culturales, propias de cada grupo»[3].

“Como reconoció Francis Bacon, sólo la renuncia a valorar teleológicamente los procesos naturales posibilita una ciencia, cuyos resultados sean experimentalmente comprobables y, por tanto, también técnicamente aprovechables. (Con ello, nos encontramos ante aquella relación epistemológica sujeto objeto, para la cual el mundo está dado como un conjunto de hechos no valorados; por tanto, el concepto de ser ya no implica el de lo bueno o el de lo debido, en oposición a la ontología teleológica de Aristóteles. p. 360. La parte central del problema señalado por  Apel es que la ciencia, según se le ha concebido, parte de la creencia de que el mundo está allí simplemente. Es decir, es una cosa… como un árbol y una piedra. Pero en realidad el mundo no es una cosa inerte.

Por una parte, la filosofía aristotélica concibe al mundo como una realidad en camino de realización.

Las palabras “realidad” y “realización” tienen una raíz común. Realizarse es hacerse-real. ¿Puede la realidad hacerse real? ¿Acaso no era real?

Realizar y realizarse significa que las cosas que ya están allí, pueden ser mejores, más plenas, más perfectas. Es una camino teleológico, es decir, que persigue una finalidad. Su finalidad es mayor perfección.

Por otra parte, el Método Científico Alternativo que le proponemos en esta asignatura  exige que el científico se vea a sí mismo como testigo de la realidad. Inicialmente un testigo es un espectador, pero su papel como testigo  consiste en dar cuenta de lo que presenció. Todo espectador mezcla sus emociones con su relato de la realidad, así, es imposible que el testimonio de un testigo sea la mera repetición de los hechos. Es por necesidad la interpretación de esos hechos.

El científico es un testigo que interpreta la realidad conforma a su formación, su cultura, sus creencias y su personalidad, así los hechos científicos no son meras cosas, digamos realidades, sino interpretaciones y por lo tanto están cargadas de una cierta axiología[4].

Por eso, Apel critica a filósofos como Karl Popper: «No basta indicar con Popper y en contra de la filosofía analítica, que los datos relevantes sólo se constituyen como datos a la luz de ‘teorías’ (no neutrales normativa ni metódicamente): según Popper, estas afirmaciones son también adecuadas para los datos que la ciencia natural establece con independencia de toda valoración. Debemos señalar además que los (así llamados) ‘datos’ mismos, en el caso de las ciencias humanas, están caracterizados por seguir normas subjetivamente; lo cual significa que primariamente con la única reserva del ulterior distanciamiento y neutralización deben constituirse a partir de un enfoque, a la vez, comunicativo y autoreflexivo, es decir, un enfoque precisamente hermenéutico»[5].

La hermenéutica es la ciencia de la interpretación. Trata principalmente de interpretar los textos. Interpretarlos es indagar su significado, su finalidad, leerlos entre líneas, averiguar las intenciones del autor, etc. También se interpretan los hechos, la historia, etc.

La interpretación de los hechos implica averiguar su significado, por lo tanto se presupone que la historia significa o puede significar algo para una persona o un grupo.

Por eso, dice Apel «Queda patente que la hermenéutica debe presuponer siempre una fundamentación normativa de su comprensión éticamente valorativa»[6].

Una de las tesis más importantes de la hermenéutica es que el mundo que nos rodea ya está previamente interpretado. Los seres humanos por el proceso educativo aprendemos formas social y culturalmente transmitidas de interpretar la realidad del mundo y la cotidianidad. De hecho nuestro aprendizaje es en sí mismo aprender a interpretar. Por ejemplo, los padres dicen a sus hijos que coman alimentos “buenos” como las zanahorias, y aunque tengan un sabor desagradable, los padres hacen gestos y trucos para convencer a sus hijos de que comer zanahorias está bien. Cómo usar el agua, cómo lavar y limpiar, qué alimentos consumir… etc., todo el mundo que nos rodea desde la más tierna infancia, está ya social, cultural y lingüísticamente interpretado.

Hasta este punto parecería que efectivamente la ciencia y la ética tienen una relación, pero es importante demostrarlo para que no quepa ninguna duda al respecto.

En las sesiones anteriores, donde hemos hablado del Juego de la Ciencia, aprendimos que los científicos se guían por ciertas reglas del juego. Las reglas dependen de las técnicas y principios que a lo largo de la historia se han acumulado en torno a una disciplina, los científicos maduros procuran que estas reglas se respeten… pero frecuentemente creen que las reglas no tienen un significado (hermenéutica) ni un valor ético (axiología). Por eso dice Apel “opino (con Pierce, Popper y Lorenzen) que la lógica, y especialmente la lógica de la ciencia tiene que concebirse como una ciencia normativa»[7].

La lógica de la ciencia son precisamente las reglas del juego de las que hablamos antes. Las reglas de la lógica establecen cómo se organizan las premisas para llegar a las conclusiones y cómo sabemos que éstas son verdaderas y válidas. Por eso, si los científicos buscan la confirmación empírica-experimental de una noción, «Sólo podemos hablar de confirmación empírica cuando presuponemos ya un criterio ético de comprobación, además de la consistencia lógica”[8]. “Podemos afirmar que la lógica -y, a la vez, con ella todas las ciencias y tecnologías -presupone una ética como condición de posibilidad»[9].

Resumiendo, Apel radicaliza el problema al buscar las fuentes de validación de toda ética como ciencia. Si sólo lo científico tiene validez universal intersubjetiva, y la ciencia no se deriva de normas, sino de hechos, ¿cómo podrá la ética ser una ciencia con valor normativo?[10] Su respuesta consiste en que toda ciencia obedece a priori a un imperativo normativo universal e incondicionado: toda ciencia debe existir y debe versar sobre la verdad. Toda ciencia presupone a la ética[11].

La ética del científico

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Con lo que hemos asentado hasta ahora quedó claro que la ciencia tiene una connotación ética a priori,  ahora podemos hablar de la ética del científico.

La posición ética de los científicos en primer lugar es la que les toca como personas por sus actos, pero es independiente de su competencia como científicos, que es evaluada por la comunidad científica conforme a su respeto a las reglas del juego, al rigor de su investigación y a la honestidad de sus propuestas. Se han dado casos de investigadores que falsifican los resultados, que se roban las ideas de los demás sin darles crédito y que plagian sus investigaciones. Usted es un(a) estudiante y un(a) científico que por ninguna razón debe cometer alguno de estos actos contrarios a la ética.

En relación a estas dos dimensiones debemos decir que, los científicos tienen que dar cuenta de sus actos en cuanto personas y ciudadanos, al igual que cualquier  otra persona. También tienen que dar cuenta de su trabajo científico ante la academia de esa disciplina.

Otro problema, más complejo es el que tiene que ver con ciertos temas controvertidos. Por ejemplo, los científicos experimentan con animales nuevas medicinas y tratamientos para curar enfermedades que causan grandes sufrimientos a la humanidad, como el cáncer.

Según dicen Garvin McCain y Erwin M. Segal[12] Un científico no puede usar métodos científicos para decidir si es ético enfermar a estos animales con cáncer. Puede usar metas científicas como una de las bases para hacer sus juicios éticos, pero la decisión acerca de sí es ético el sacrificar animales es discutida en otros campos pero no en los puramente científicos.

El argumento que favorece el uso de animales se fija en la nueva información que puede ser obtenida acerca de la enfermedad de modo que los científicos podrán saber mejor cómo curarla en los humanos. Este argumento se basa en que el conocimiento de la enfermedad es bueno y que la enfermedad es mala. Este argumento sugiere que la vida humana es más valiosa que la de otros animales, pero ninguna de estas afirmaciones puede ser demostrada desde la ciencia misma, sino desde la ética filosófica. Evidentemente, el científico no se propone hacer sufrir a los animales, no se propone hacerles daño, sino un bien para la humanidad, el sufrimiento de los animales es un resultado inevitable pero no deseado.

¿Debe un científico sacrificar a un perro para averiguar cual es el efecto de una droga? ¿Debería un científico construir una bomba de hidrogeno?¿Podría un científico desarrollar un químico que en cantidad de minutos pueda matar a millones de personas? ¿Debería un científico desarrollar una píldora anticonceptiva? La ciencia no puede responder a estas cuestiones. El científico puede solamente decir “Si tal y tal cosa suceden, entonces esto seguiría”. Los criterios éticos son necesarias para decidir lo que se debe hacer, pero éstos provienen de fuentes externas a la ciencia misma.

Sin embargo, algunos científicos creen que el conocimiento en y por sí mismo no es importante sino que debe conducir a algún lado. Dicen que solamente el conocimiento que se dirige a consecuencias prácticas es bueno… pero no se preocupan de cuáles puedan ser esas consecuencias y a quien puedan beneficiar o perjudicar.

 

[1] APEL Karl-Otto, La Transformación de la Filosofía II: el a priori de la comunidad de comunicación, Ed. Taurus, Madrid 1985. pp. 341-413.

[2] Ibid, p. 342.

[3] Ibid, p. 344.

[4]Se denomina Axiología a la ciencia de los valores y en general a lo que tiene que ver con lo valioso y debido.

[5]Ibid, p. 365-366

[6]Ibid, p. 376.

[7]Ibid, p. 377.

[8]Ibid, p. 378.

[9]Ibid, p. 379.

[10]  Cfr. Ibid, p. 359ss.

[11]  Cfr. Ibid, p. 379.

[12] Cfr. MCCAIN G. Y SEGAL E., The Game of Science, Op. Cit., Trad. de J.C. Baena. Capítulo 8.

Revisar el mensaje de correo para realizar la actividad de aprendizaje correspondiente:

 

Prof. Dr. Ricardo Marcelino Rivas García

philosophica@hotmail.com

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Filosofía y crítica de la ciencia: La subjetividad en la ciencia marzo 19, 2014

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Los científicos son personas

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Objetivos:

Con el presente artículo podremos entender y describir las motivaciones que tiene una persona para dedicarse a la ciencia. También identificaremos los valores que rigen la actividad de un científico, especialmente en el caso de algunos investigadores que actuaron a su conveniencia, traicionando a sus colegas.

Introducción:

En este escrito echaremos un vistazo a los aspectos que rodean la vida y la vocación de los científicos: sus intereses, motivaciones, valores, estatus, sistemas, reglas, actividades y su educación.

Las Motivaciones y los intereses de los científicos

Por lo menos dos grupos que trabajan como científicos pueden ser identificados de acuerdo a su sistema motivacional: primero, aquellos que están motivados por el intrínseco placer de jugar el juego de la ciencia (los jugadores); segundo, aquellos que están motivados por el deseo de reconocimiento y las resultantes recompensas (los operadores). Estos dos grupos no son completamente excluyentes, pero vale la pena examinarlos por separado. Adicionalmente, ya que los individuos son complejos, es dudoso que cualquiera de estos sistemas de motivaciones cuente para todas las causas que dirigen a cualquier científico al intenso y prolongado esfuerzo necesario para producir una contribución significante.

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Hay otras personas entrenadas como científicos que fallan en su función como científicos o al término de su entrenamiento formal no hacen ningún esfuerzo por añadir algo al cuerpo del conocimiento científico.

Los jugadores

Nuestra primera preocupación es aquella clase feliz que encuentra el juego fascinante e inacabable. Para los jugadores la razón del juego no es primariamente el conocimiento o el bien de la humanidad, sino simplemente el juego mismo. Los motivan:

  1. Curiosidad
  2. Las delicias de la ambigüedad y la incertidumbre
  3. El placer estético
  4. La alegría compartida que viene por la ejercitación del intelecto

1. Curiosidad. Los primero dos tópicos, curiosidad y ambigüedad, se implican de alguna manera, pero parece valioso separarlas. La curiosidad es, seguramente, una fuente muy fuerte de motivación.

Los científicos tienen impulsos muy fuertes de curiosidad, y su curiosidad es de alguna manera diferente de la curiosidad de la mayoría. Dos diferencias son claras. (1) La curiosidad de los científicos acerca de un problema particular puede continuar durante toda su carrera. (2) La curiosidad de los científicos en su campo es generalmente impersonal.

A través de la comunidad científica, la curiosidad juega un rol particularmente amplio. Para las personas que tienen un animado sentido de curiosidad, la ciencia puede mover oportunidades sin fin para ejercitarla. La búsqueda de lo desconocido es tan básica para los científicos como lo es para el explorador, el filósofo o el artista.

2. Las delicias de la ambigüedad y la incertidumbre. Los científicos no solamente toleran la ambigüedad y la incertidumbre, muchas veces la buscan. La ambigüedad genera tensión, para algunos esta tensión puede ser extremadamente reconfortante, a pesar de que continúe por un largo periodo. Para otros, una continua ambigüedad tensionante puede ser demoledora. La experiencia de tensión está relacionada a situaciones irresueltas o incompletas. Por ejemplo, consideremos un juego profesional de football. ¿Qué hace que del juego algo excitante? ¿Acaso no es la tensión y la excitación sobre un resultado incierto? ¿Por qué? ¿Qué es más interesante y excitante, un partido ganado o perdido en lo últimos 14 segundos o uno en que el equipo gana por un amplio margen?

Los científicos están motivados a reducir la ambigüedad y la incertidumbre, pero están destinados a que una reducción de incertidumbre en una esfera que casi siempre trae consigo la conciencia de nuevos problemas con sus incertidumbres y ambigüedades por resolver, y así sin fin.

3. El desafío de la naturaleza. Así como muchos disfrutan escalar montañas como un desafío de la naturaleza, ganando admiración. Es lo muy parecido en la ciencia.

En el discurso que Einstein pronunció en la sociedad de física de Berlín en honor del 60 aniversario de Max Planck dijo: “Yo creo con Schopenhauer que uno de los más fuertes motivos que dirigen a los hombres al arte y a la ciencia es escapar de la vida diaria con su dolorosa crudeza y desesperante tristeza….”

4. Placer estético. Como muchos otros esfuerzos humanos, la ciencia tiene su lado estético. Muchas posiciones teóricas o soluciones de problemas son preferidos por su elegancia. Hay problemas bellos y soluciones hermosas. El encanto estético en la ciencia puede estar en la simplicidad, líneas simplificadas que son a la vez funcionales e inmensas.

5. La alegría de ejercitar el intelecto. El atleta profesional tiende el orgullo del logro y parte de su recompensa es la oportunidad de mostrar su capacidad a sus admiradores. Algo parecido ocurre con el artista. Los científicos no difieren mucho de otros profesionales. Ellos disfrutan el ejercicio de su capacidad intelectual en la misma manera que los atletas disfrutan ejercitando sus capacidades físicas.

Hay también un deseo de aprobación por sus pares o colegas. La aclamación popular puede ser considerada como de mal gusto o aun una indicación de torpeza, en cambio una palabra o frase de un colega es un evento de singular importancia.

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Los operadores

Las motivaciones y metas de los operadores son primariamente el reconocimiento y las recompensas que le acompañan. Los operadores tienen algunas de las características que los jugadores pero ellos difieren tajantemente en sus objetivos.

Los operadores tienden a ser muy activos; de hecho, su actividad es ordinariamente más visible que las de sus colegas. Muchos operadores obtienen grandes concesiones o contratos para hacer investigaciones y capitalizan las contribuciones de sus colegas más jóvenes y estudiantes como suyas.

Muchos operadores son encontrados en la industria, donde la paga y otros beneficios externos son altos y la especulación de los científicos independientes es inaceptable. Una combinación de recompensas es suficiente para atraer a muchos de los operadores a actividades no académicas.

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Los entrenadores

Ellos entran al mundo de la ciencia como entrenadores porque piensan que el juego es interesante de estudiar, pero no de jugar. Prefieren diseminar el conocimiento científico a otros como maestros, escritores o periodistas.

Para que un entrenador llegue a ser exitoso requiere un continuo trabajo. La preparación final para llegar a ser jugador, sin embargo, debe ser en el campo de juego; un estudiante graduado casi siempre debe participar como un aprendiz antes de que llegue a ser un jugador hecho y derecho, el entrenamiento final de los jugadores exitosos es casi siempre con alguien que esté jugando el juego.

Los espectadores

El cuarto grupo está formado por aquellos que han sido entrenados como científicos pero que nunca juegan su rol como tales. Dadas las incertidumbres del juego, el alto grado de incertidumbre y aun la arrogancia que es requerida para funcionar fuera de la armadura protectora de una escuela. Muchos jóvenes científicos optan en contra de lo originalidad y a pesar de ello permanecen como científicos, haciendo trabajo mundano.

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Hay importantes diferencias ocupacionales entre los teóricos y otros científicos. Los teóricos fijan la estructura a través de la cual otros hacen sus investigaciones.

George Bernard Shaw dijo una vez: “Los hombres razonables se adaptan ellos mismos al mundo; los irracionales son aquellos que persisten en tratar de adaptar el mundo a ellos mismos. Por esta razón, todo el progreso depende de los hombres irracionales.”

Los científicos no son ni superhombres, ni niños ingenuos. Ellos no tienen una mente nublada o irrealista; más bien, muchas de las cosas que ellos consideran importantes y reales muchas veces son de alguna manera diferentes de aquellas que son consideradas por el mundo ordinario.

Valores

Los científicos adquieren un particular sistema de valores. Hay un número de costumbres particulares en cualquier disciplina. Por ejemplo, en física es generalmente aceptado que las observaciones tienen que ser puestas en forma matemática en algún punto. Por otro lado, este tipo regla tan rígida parecería extraña o quizá estúpida a un antropólogo. En cada caso el científico esta actuando de acuerdo con sus “costumbres tribales”, o “valores de su disciplina”.

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Uno de los valores es la individualidad. Se espera del científico que refleje su propio juicio y análisis dentro de su campo. Esto no significa que sus opiniones tengan que ser diferentes de los otros; no tienen que ser únicas en cada aspecto, pero sí deben ser sus propias opiniones, no meros ecos.

Otra característica valorada por muchos científicos es la habilidad de considerar los datos e interpretaciones sin comprometerse personalmente. El principio es que el científico debe ser capaz de alejarse y mirar los datos e interpretaciones como si hubieran venido flotando en una botella del océano. Uno de los más importantes valores es la dedicación y perseverancia.

Una pregunta que se hace con frecuencia es por qué los científicos no tienen y no implementan ideales que puedan dirigir la resolución de algunos problemas prácticos inmediatos. El problema no está en los ideales sino en el comportamiento. Como se indicó anteriormente muchos científicos están interesados en la solución de problemas, no en soluciones aplicables. Muchos sienten que las soluciones para problemas como la guerra, la pobreza, y la educación ya existen. Los problemas de soluciones aplicables son vistos como políticos y sociales. La dificultad crítica es que si los científicos atienden directamente un problema práctico necesitan moverse afuera de su paradigma. Esto es como decirle a un contador que se convierta en un vendedor, o a un economista en un hombre de negocios, o un arquitecto que se vuelva albañil, lo que puede suceder pero raramente sucede y aun más raramente es exitoso.

Podríamos considerar un numero de otros elementos en esta sección sobre los valores, por ejemplo la honestidad en la investigación que es probablemente el más importante dentro de los sistemas de valores.

La más importante regla concierne a la honestidad dentro de cualquier disciplina. Una restricción adicional es que la ciencia, siendo pública por naturaleza, permite confrontar los datos por colegas imparciales. Hace algunos años un estudiante de doctorado, publicó una disertación que alegaba algunos efectos médicos muy importantes como resultado del uso de ciertos químicos. El reporte causó sensación en ciertos círculos. Otros científicos repitieron el estudio con resultados negativos. Después de algún tiempo un representante de la organización nacional de esta disciplina investigó los datos originales. Se encontró que los datos habían sido falsificados deliberadamente; el estudiante no había siquiera visitado algunas de las instituciones médicas de donde los datos habían sido recolectados. Un reporte extenso de la investigación fue publicado en la revista científica de ésta disciplina.

Es muy grave robar el trabajo o las ideas de otro. En un caso reciente un profesor de una gran universidad perdió su posición y fue reprendido en una revista científica como resultado de publicar el trabajo de otro sin darle ningún crédito. Esto es una grave violación de la ética científica, es discutir el trabajo de otro sin darle ningún crédito específico. Es importante entender que es bueno hacer referencias al trabajo de otro: (1) Ayuda a mostrar continuidad en el desarrollo de las ideas; (2) la conveniencia de dar el crédito al padre de un idea; y (3) más importante, el lector serio puede ir a las fuentes originales. A menudo un escritor no comprende o mal interpreta la fuente original; la citación implica mayor cuidado y permite al lector hacer su propia interpretación.


Bibliografía

MCCAIN G. Y SEGAL E., The Game of Science, Brooks/Cole, Monterey, Calif., 1973. (Trad. De J. C. Baena. Capítulo 6).

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Prof. Dr. Ricardo Marcelino Rivas García

philosophica@hotmail.com

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Los paradigmas y la investigación científica marzo 5, 2014

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La Investigación científica

Propósito:

En este tema buscamos explicar la relación que hay entre el paradigma científico y el diseño de un experimento. Queremos identificar los elementos de un experimento y su importancia. Finalmente, ejemplificar con un caso.

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Al interior del paradigma, los científicos trabajan a varios niveles de especificidad. El nivel más simple es el paradigma mismo. El científico tiene algunas ideas de los tipos de datos que son relevantes para su disciplina y una forma general de interpretar los datos. También tiene algunas ideas de los tipos de leyes que pueden relacionar los datos y las clases de mecanismos que son aceptables como dispositivos explicativos.

Una de las más formales unidades en el paradigma de la ciencia es la teoría científica.

Uso del término “Teoría”

Sin duda usted ha escuchado que la gente dice”eso sólo es una teoría y no una realidad”. O “Eso funciona muy bien en la teoría pero no en la práctica”. Estas afirmaciones demuestran una muy mala interpretación del término teoría. “Teoría” para la ciencia no significa una afirmación sin confirmar.

Más específicamente, una teoría es un conjunto de afirmaciones interconectadas. Este conjunto de afirmaciones comprende (1) sentencias que introducen términos que se refieren a los conceptos básicos de la teoría (términos teóricos); (2) sentencias que relacionan los conceptos básicos entre sí; y (3) sentencias que relacionan que relacionan un conjunto de afirmaciones teóricas con un conjunto posible de observaciones.

La Relación entre Teoría y Experimento

El propósito de una teoría es describir y explicar eventos observados y observables y predecir qué será observado bajo determinadas circunstancias. Con el objeto de probar una teoría, los científicos pueden efectuar experimentos fijando las condiciones de observación. Nos aproximamos a la confirmación de una teoría si los eventos observados en el experimento  corresponden a lo que fue predicho por la teoría.

Por ejemplo, en el desarrollo de las teorías sobre el vuelo a velocidades supersónicas, los experimentos fueron diseñados para investigar la relación entre la forma del avión y la cantidad de fricción a la velocidad del sonido o mayor. Antes de estos experimentos, las teorías especificaban la relación sólo por debajo de la velocidad del sonido.

Una de las funciones de una buena teoría es que establezca las condiciones para una experimentación significativa.

Cuando un experimento es interpretable, siempre es interpretable en algún marco teórico.

El investigador normalmente ejecuta una serie de experimentos interrelacionados. Un solo experimento no adelanta el conocimiento científico, pero puede llenar un hueco en una teoría o ayudar a que los científicos comprendan algo nuevo. En cualquier caso, un buen experimento permitirá al experimentador hacerse nuevas preguntas.

Casi todas las discusiones de diseño experimental y métodos científicos utilizan o implican el término “variable”. Una variable se refiere a un aspecto específico de eventos o cosas. Difiere de acuerdo al evento particular que está siendo considerado, y un evento no puede tener más que un valor de la misma variable en un momento dado.

Siempre que una entidad o evento es descrita, cada dimensión por la cual puede ser descrita, se puede considerar como variable, incluso dónde está y cuáles son sus condiciones ambientales.

Una de las cosas más importantes que hace un científico cuando dirige un experimento es intentar encontrar qué relaciones hay entre diferentes variables.

Diseño Experimental

En un experimento, hay tres tipos de variables: (1) variables independientes, (2) variables dependientes, y (3) variables de control.

Variables independientes: Las variables independientes son aquellas cuyos valores son manipulados directamente por el experimentador. El experimentador está interesado en establecer las relaciones funcionales entre las variables dependientes y las independientes. Por ejemplo, en el diseño de los cohetes, que serían utilizados como bombas voladoras, los primeros experimentos tenían que ver con el tipo de combustible empleado. Científicos como Von Braun, utilizaron diferentes tipos de combustible como variable independiente, para verificar si los cohetes tenían más empuje y volaban mayores distancias.

Variables Dependientes: Mientras que los valores de la variable independiente se fijan antes de que el experimento comience, no es posible fijar las variables dependientes. Son variables cuyos valores específicos no pueden ser medidos antes de que el experimento comience. Siguiendo con el ejemplo anterior, si la variable independiente era el tipo de combustible, las variables dependientes eran el empuje, la velocidad, la distancia y la estabilidad que podía lograr un cohete.

Variables de Control: Las variables de Control son cruciales. Son las condiciones que hacen que un experimento sea un verdadero experimento. Son las variables que el experimentador no se propone modificar sistemáticamente junto con la variable independiente. El experimentador fija los experimentos ya que estas variables no pueden afectar la relación entre la variable independiente y las variables dependientes. Las variables de control sirven para asegurarnos de que efectivamente el factor que estamos experimentando sea el que determina el resultado y no la “contaminación” de una variable no considerada. Las variables de control aseguran, que la posición del cohete sea la misma, que el terreno del lanzamiento sea similar, la temperatura y presión atmosférica o la dirección del viento, todos estos se vuelven variables a controlar.

El científico experimental tiene la tarea de tratar de relacionar algunos términos de una teoría con las variables dependientes y algunas de ellas con las variables independientes.

Características Formales de la Ciencia

Ahora vamos brevemente a discutir algunos de los conceptos formales envueltos en la confirmación y desarrollo de las teorías.

Una teoría científica puede ser vista como un conjunto de afirmaciones acerca de cierto dominio del mundo natural. Una teoría científica es un intento de representar, de manera simbólica, eventos no observables tanto como aquellos que pueden ser observados. La mayoría de las teorías usan el simbolismo como un lenguaje natural (como el español) combinándolo con las matemáticas, aunque algunos están completamente en el ámbito del lenguaje natural. Un desarrollo reciente –de inexploradas consecuencias- es el uso del simbolismo de un programa de computadora para representar las actividades de los eventos naturales.

Vamos a considerar algunos de los aspectos de una teoría científica. Primero, una teoría es un conjunto de sentencias, algunas de las cuales pueden ser expresadas simbólicamente.  La teoría se encuentra en libros y revistas, pero no en la naturaleza. Verdaderamente se presupone que la teoría se refiere a eventos en el mundo natural, pero la teoría en sí misma pude ser analizada en cierto nivel en términos de su forma simbólica.

La teoría formalmente comienza con un conjunto de términos no definidos que dan nombre a las entidades teóricas básicas. Se les llama “no definidas” porque éstas no son definidas por otros términos. El hecho de que estos términos sean formalmente no definidos, no definidos en la sintaxis de una teoría, no significa que los términos ni tengan un significado. Nosotros podemos conceptuar los términos, imaginarlos y tal vez verlos sin que cambie la posibilidad de que permanezcan no definidos. Es una necesidad lógica en cualquier sistema simbólico, si se deben evitar las definiciones circulares, tener términos no definidos. Otros términos son definidos con base en los términos no definidos.

En segundo lugar, una teoría contiene un conjunto de sentencias que definen las relaciones entre los términos teóricos y define nuevos términos usando los términos no definidos. La relación entre los términos puede darse tanto en un lenguaje muy formal como uno no tanto. Un uso de la matemática en la ciencia es establecer las relaciones funcionales entre los términos. Un ejemplo es la relación entre el tiempo y la distancia viajada por un cuerpo que cae. En la física newtoniana esta relación se especifica como S = 1/2 gt2. Otro ejemplo es la relación entre un estímulo (R) y una sensación (S) en la psicofísica de Fechner: S = K log R.

Si no hay una forma de relacionar la teoría con las observaciones de una manera consistente, entonces no importa que tan bien suene la teoría, no puede ser considerada una teoría científica importante.

Un ejemplo de una definición coordinada en la física nuclear es: “Una partícula alfa cuando es vista en una cámara iluminada de nube aparece como una línea corta y relativamente delgada”. Un ejemplo en la psicología es: “la inteligencia es medida como una puntuación en un test de inteligencia”. En la economía tenemos: “El nivel del mercado de acciones es definido por el porcentaje Dow-Jones.» Además de expresar las relaciones formales entre las entidades teóricas, otro uso de las matemáticas en la investigación científica es a través de la estadística, que compara que tan cercanas son las observaciones con aquello que fue predicho por las definiciones coordinadas.

En resumen, una teoría formalmente consiste de: (1) un conjunto de términos no definidos, (2) un conjunto de relaciones entre los términos, (3) nuevos términos y leyes definidas a través de términos no definidos, y (4) un conjunto de definiciones coordinadas que relacionan algunas sentencias en la teoría con las observaciones posibles. El proceso de investigación científica es un intento de relacionar las observaciones con aquello que fue predicho como posible por la teoría.

Breve Historia de los Cohetes

Por José Cortés y Paulina Granados[1]

La historia de los motores cohete está marcada con sangre. Sí, por más que las grandes potencias (que han propiciado su evolución) se esmeran en convencernos con aventuras espaciales y de conquista del universo, lo cierto es que, desde su génesis, la guerra y la destrucción a distancia han sido factores fundamentales en su desarrollo.
La historia de los cohetes generalmente se cuenta como la solución al problema de la propulsión y su época crítica ocurrió a lo largo del siglo XIX. De manera paralela y aislada, diferentes personalidades fueron dando importantes pasos para la evolución – involución de la raza humana. Se debe señalar a personas como Konstantin Tsiolkovski (1857 – 1935) en Rusia, R. H. Goddard (188?-1945) en Estados Unidos, R. Esnault – Pelterie (1881-1957) en Francia y a H. Oberth (1894-19??). Alrededor de 1930, comenzaron a formarse, en torno a estos hombres, grupos de trabajo y de investigación en el desarrollo de la cohética y el espacio, como el Grupo para la Investigación del Movimiento por Reacción (en Rusia, 1924), la Sociedad Alemana de Cohetes (en 1927), la Sociedad Americana de Cohetes (1930) o la Sociedad Británica Interplanetaria (¡?, en 1933).
Previo a esto, cabe señalar que los cohetes habían evolucionado muy poco desde su invención (por los chinos, en el siglo X) y funcionaban sólo en base a pólvora negra. Tsiolkowskii, en un artículo de 1903, llamado «Investigaciones del Espacio Cósmico por Máquinas Reactivas», propone que el cohete ofrece el tipo de propulsión necesaria para lograr una máquina voladora más pesada que el aire. Hay que decir que los cohetes chinos no pasaban de ser un curioso método de diversión hasta esa fecha, incapaces de dirigirse a varios kilómetros de distancia (para bombardear Londres, por ejemplo).
Por otro lado, en muchos círculos científicos se sostenía que los cohetes se impulsaban empujando el aire que los rodeaba (para el lector incauto, esto no es así, ni tampoco las plumas pesan menos que las piedras). Sólo en 1919, Goddard (inspirado por la recomendación de Esnault – Pelterie, en 1913), en un artículo publicado por el Instituto Smithsoniano y llamado «Un Método de Alcanzar Altitudes Extremas», demostró experimentalmente que el cohete funciona en el vacío.
Estos trabajos (y bastantes otros más) motivaron el desarrollo de los cohetes a propulsión química en diferentes partes del mundo. Antes de 1940 y hasta finales de la Segunda Guerra Mundial, las investigaciones en cohetes desaparecieron tras el «secreto militar» (con toda la maldad y el horror que esto implica sobre nosotros). Como sea y volviendo a esta evolución, el problema se centró en el tipo de propulsante. Goddard ya había propuesto un cohete a base de pólvora sin humo en 1919 (con diferentes etapas de combustión, a volúmen constante), cuando Tsiolkowskii determina que lo mejor debe ser el combustible líquido, proponiendo el oxígeno líquido como oxidante y el queroseno como combustible. Años después, en 1942, se concretó, por separado, el uso de ácido nítrico y anilina en la combustión del motor (por el Jet Propulsion Laboratory, de Malina, Parsons y Summerfield y por O. Lutz y su grupo). Sin embargo, existen antecedentes que en Rusia, en 1933 se construyeron cohetes impulsados por ácido nítrico y queroseno (uno de ellos, el ORM-50, desarrollaba 150 Kg. de empuje.
Aún quedaban románticos (o innovadores?) en 1941, cuando Von Karman y Malina demostraron la posibilidad de construir un cohete de propulsante sólido de presión constante y larga duración. En 1942, J. W. Parson ideó el propulsante de base de asfalto fundible, del que derivaron los propulsantes sólidos de la actualidad (cabe mencionar que el Explorer I, lanzado al espacio en 1958, llevaba tres de sus cuatro compartimientos de combustible con propulsantes sólidos).
En lo que se refiere al empuje, Goddard experimentó, en 1930-32 con motores de oxígeno gasolina, con un empuje máximo de 130 kg.; por su parte, la Sociedad Alemana de cohetes ensayaba con motores de oxígeno líquido y alcohol, con empujes de 50 kg. ; Sänger, en Viena, logró, con un pequeño motor, una velocidad de salida de 3.000 m/seg. y una cámara de combustión a 105 kg./m2 de presión y la Sociedad Americana de Cohetes realizaba experiencias (entre 1930 y 1940) con empujes de 100 kg. Si pensamos que Malina y Summerfield, al final de la Segunda Guerra Mundial, estimaron que un cohete que superara la atracción gravitacional necesitaría 200.000 kg. de empuje se puede notar el valor y fe de los primeros «conquistadores del espacio» (aunque en realidad muchos pensaban en las bombas).
Fue algunos años antes del final de la Segunda Guerra que, en Alemania, se produjo un esfuerzo notable por desarrollar la propulsión de los cohetes, donde se comenzó a producir el ingenio V-2, que fue usado por primera vez en 1944, en el ya citado bombardeo a Londres; su motor, desarrollado en Peenemunde, por W. Von Braun y W. Thiel, entregaba un empuje de 27.000 kg. Al final de la guerra, la firma Hellmuth Walter, la Bayerische Motoren Werke y la Rheinmetall-Borsig disponían de departamentos que trabajaban ampliamente en la propulsión cohete; que se oponían a las ya existentes Jet Propulsion Laboratory, la Reactions Motors Inc. Y la Aerojet General Corp., en los Estados Unidos; y otras análogas en la URSS. Como dato a considerar, el primer objeto en superar la atmósfera terrestre (el cohete americano Bumper, el 24 de Febrero de 1949), en realidad era un cohete V-2, «recuperado» de Alemania tras la guerra.
Así, saltándonos a los pobres chinos, desde 1817, cuando el cohete británico Congreve llegó al demoníaco alcance de 3.000 m., hasta nuestros días, donde cada vez que salimos a la calle nos exponemos a la ira de algún loco, al otro lado del mundo (o tan sólo un poco más al norte); los cohetes y el motor cohete, con sus lindas curvas isentrópicas y sus ingenieriles definiciones de rendimiento, pueden acabarnos o lanzarnos al universo y yo me pregunto, ¿estamos preparados, para lo primero o lo segundo?; como sea, creo que yo no tendré que decidir eso, sólo me corresponderá afrontarlo. 
 

[1] CORTÉS J., GRANADOS P., Talleres del Curso ME43A Termotecnia, http://www.intermedia.cl/~jocortes/cohete.html , fecha de consulta 5 de abril de 2002.

Bibliografía:

MCCAIN G. Y SEGAL E., The Game of Science, Brooks/Cole, Monterrey, Calif., 1973. Trad. De J. Serrano. Capítulo 5.

October Sky

(1999)

http://vk.com/video_ext.php?oid=245912842&id=168484210&hash=24aa76384460e0a2&hd=1


Prof. Dr. Ricardo Marcelino Rivas García

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