MODELOS CIENTÍFICOS

 

Cuando hablamos de modelos científicos es muy probable que la primera imagen que nos venga a la cabeza sea el modelo molecular del ADN de Watson y Crick. Esto es comprensible porque, en mayor o menor medida, esta imagen encierra la mayoría de los componentes que pueden intervenir en el desarrollo del conocimiento científico desde sus orígenes: método científico y filosofía; pero también ambición, poder, astucia, audacia…, todo con el trasfondo político e ideológico de la época. En mayor o menor medida, esto estuvo presente en el nacimiento del modelo del ADN, que sus parteros proclamaron a los cuatro vientos como el descubrimiento del secreto de la vida.

En convocatorias de Hypatia café anteriores he tratado algunos detalles alrededor del descubrimiento de este modelo científico (entre otros) y los métodos empleados para establecerlos: La mujer y la ciencia (febrero de 2025), Instrumentos (diciembre de 2026), Mitos (enero de 2026) y Paradojas (mayo de 2026). Así pues, en el sentido amplio del término modelo científico, hemos visto interpretaciones o explicaciones simplificadas de la realidad a partir de la observación de los fenómenos naturales y el análisis de los datos experimentales obtenidos: modelos sobre la información biológica, sobre la estructura de las proteínas, sobre el origen y evolución de la vida; todos ellos con sus respectivos marcos filosóficos. En el tema de este mes quiero ahondar en algunos aspectos de las etapas que conforman (como modelo de conocimiento objetivo) el denominado método científico, centrándome, sobre todo, en la interpretación de los datos bien establecidos.

El denominado método científico como modelo de conocimiento objetivo de la realidad parte del análisis del objeto (ob-jectum, lo que está delante), lo objetivable: disponible y manejable, que, procurando evitar las falsas creencias y prejuicios, proporciona un camino lo más seguro posible para acumular resultados. En su Novum organum, Francis Bacon propone un método que depure de idola el pensamiento y de imprecisión los sentidos. Con este plural de idolum (del griego eidolon: imagen o figura), Bacon quiere referirse a las formas, imágenes o visiones que representan la realidad esencial, frecuentemente cargadas de prejuicios y errores. Ya en castellano, ídolos es un término que presenta muchos significados y sinónimos… Unos se agrupan en torno a la imagen de una falsa deidad o divinidad: fetiche, tótem, efigie, amuleto… Otros giran alrededor de una persona o cosa amada, admirada o preferida con exaltación: héroe, favorito, mito, campeón…, pero, también, modelo. De alguna manera, la ciencia ha tratado de hacer el camino de adquisición objetiva de conocimiento de la naturaleza, evitando los falsos ídolos que distorsionan la realidad…; pero el camino (el método) está sembrado de dificultades.

Francis Bacon propuso un método inductivo para poder obtener un conocimiento preciso y objetivo de la realidad mediante su observación detallada, y experimentación, seguidas de la elevación de los hechos concretos (hallazgos o experimentos) a leyes generales; es decir, el camino inverso al antiguo razonamiento deductivo ‒de lo general a lo concreto‒ que frecuentemente partía de ideas o teorías mal establecidas y preñadas de prejuicios: los idola que Bacon pretendía sacar del pensamiento científico.

Bacon distinguía cuatro tipos de ídolos de la mente:

·     Ídolos de la tribu. La naturaleza humana nos lleva a recrear un mundo ordenado idealmente de acuerdo a nuestros deseos.

·  Ídolos de la caverna. Cada individuo crea sus propios prejuicios de acuerdo a su temperamento y carácter, que, junto a su educación y cultura, moldean sus gustos.

·    Ídolos del foro. Distorsión de la realidad originada por el malempleo de palabras con un significado impreciso.

·       Ídolos del teatro. Realidades de ficción creadas por ideas antiguas.

Estos cuatro idola de la mente, propuestos por Bacon, denotan en él una consideración unitaria del cerebro y la mente, resultando esta última de la continua interacción del cerebro con el medio social del individuo.

Así pues, Bacon inicia un camino para abordar el conocimiento científico objetivo, con un pensamiento depurado de idola; pero la objetividad del método inductivo necesita de la mirada atenta y el consenso de toda la comunidad científica para evitar el riesgo de contaminaciones. Tras la iniciativa de Bacon, el método científico se fue ampliando, fundamentalmente en la naciente Física, con los desarrollos matemáticos de Galileo, Descartes y Newton. Con ellos comenzó un método que combina la inducción con la deducción: el método hipotético deductivo.

Con la incorporación de las matemáticas, se inicia un periodo de cuantificación y mediciones precisas (sistemas de unidades) que lleva a un mejor diseño experimental y a la elevación de los resultados a leyes generales. Además, las matemáticas otorgan precisión y objetividad no solo al planteamiento inductivo (de lo concreto a lo general), también al deductivo (de la ley general a la predicción de un suceso concreto y su comprobación). Con el método hipotético-deductivo, Newton cierra y eleva el círculo entre el empirismo inductivo inicial de Bacon y el abordaje experimental de Galileo con el empleo de las matemáticas, por este y por Descartes.

No obstante, el tránsito entre el mundo precientífico y el nacimiento de este método no fue fácil y, además, no todas las ramas del conocimiento aprovechan sus bendiciones de igual manera. Tampoco los idola (que atormentaban a Bacon) desaparecen del todo. Para ilustrar esto voy a referirme a unos sucesos históricos que afectaron al mismísimo Galileo.

Esta historia de Galileo (narrada por S. J. Gould en su libro Las piedras falaces de Marrakech), tiene que ver con su pertenencia a una célebre sociedad científica, la Academia de los Linces, fundada en 1603 por el joven Federico Cesi junto a tres amigos, entre los que se encontraba Francesco Stelluti, amigo personal y gran defensor de Galileo. El quinto miembro de los Linces fue el anciano Giambattista Della Porta, que mantendría una tensa relación con el sexto: Galileo Galilei. En efecto, tras la fundación inicial de la Academia, las últimas incorporaciones propiciaron el enfrentamiento entre dos mundos: el antiguo, a caballo entre el pensamiento mágico y la ciencia (los idola de Bacon), y el nuevo, impulsado por Galileo y su método científico, totalmente empírico y objetivo. El choque era inevitable debido a sus diferentes posiciones filosófica y epistemológica y, de forma más directa, por la prioridad acerca del desarrollo del telescopio. Aquí veremos alguno de los límites del empirismo: sus virtudes y defectos.

Cesi, escogió el lince como emblema para su Academia, ya que era largamente considerado como el cuadrúpedo de vista más penetrante. Era una muy buena elección en un momento en el que la observación directa de la naturaleza y su descripción ganaba adeptos. La incorporación de Galileo al grupo inicial de la Academia de los Linces no hizo sino reforzarlos en este sentido; y no solo por su nuevo método empírico objetivo, también por el desarrollo tecnológico mejorado que puso a punto para la observación y el análisis de los objetos: su telescopio y su microscopio, dos instrumentos que ya entonces permitían ver como el mejor de estos felinos; además, estos no solo son famosos por su visión penetrante sino también por su astucia. Llevadas estas características a los objetivos científicos de la Academia se podrían traducir en agudeza visual y capacidad mental: observación y teoría, las dos formas complementarias de mirar a la naturaleza.

Galileo y Stelluti estuvieron vinculados por múltiples relaciones, pero también por un error metodológico relacionado con la necesaria complementariedad entre observación y teoría. El error de Galileo y su tratamiento en los libros de historia de la astronomía –como bien señala Gould– también nos ofrece alguna enseñanza sobre la naturaleza humana de la ciencia: en estos textos los grandes científicos suelen ser tratados de “manera heroica o hagiográfica”, y sus errores ocultados o minimizados. Al parecer Galileo vio los anillos de Saturno en su primitivo telescopio, pero le faltó altura teórica (la nueva forma de ver) para interpretar lo observado, quizá temeroso de asombrar al mundo aún más de lo que ya lo había hecho. Así pues, en el nuevo mundo de la naciente ciencia –donde, coincidiendo con Bacon y Descartes, adquiría el máximo valor metodológico la observación personal sin añadidos, objetiva y directa, frente a las verdades del mundo clásico, fundamentadas en razonamientos lógicos– describió el planeta como un cuerpo triple.

Para subrayar la importancia de la teoría en el método científico voy a recurrir a tres citas fundamentales para entender la historia de la ciencia:

Erwin Schrödinger resumía la importancia de la teoría con una expresiva frase: “se trata no tanto de ver lo que aún nadie ha visto como de pensar lo que todavía nadie ha pensado sobre aquello que todos ven”. Esta recomendación es parecida a otra previa de J. W. von Goethe: “todo ha sido ya pensado. El problema es pensarlo de nuevo.” Las dos marcan perfectamente la diferencia entre los hechos –la descripción formal de lo que cualquiera puede ver– y la teoría, la visión mental, la elaboración conceptual e interpretativa de los hechos. Pero es aún más relevante el enorme valor que conceden a la teoría, incluso por encima de los hechos. La teoría es la nueva forma de ver, y esta nueva visión permite al científico conquistar nuevo conocimiento. Copérnico, Galileo y toda la humanidad, anterior y posterior a ellos, han visto objetivamente cómo el Sol sale por el este y se pone por el oeste; pero, desde la nueva visión (la teoría heliocéntrica), sabemos que no es el Sol el que gira alrededor de la Tierra sino al revés. Este conocimiento fue la atalaya desde donde la observación del espacio nos ha conducido a nuestra visión actual de un universo en expansión. A este respecto, Darwin también le concedió una gran importancia a la teoría, y cuando llegó a elaborar la suya de la selección natural, escribió: “Al fin tengo una teoría desde la que poder observar”.

Así pues, los hechos pueden mantenerse de forma terca e invariante, y existir una o más teorías, coetáneas o no, que los expliquen mejor o peor y que permitan nuevas observaciones y experimentaciones para ponerlas a prueba, esto es, las refuten o no.

Gould coincide con Darwin, Goethe y Schrödinger, entre otros muchos, al conceder una importancia fundamental a la teoría en la observación, en la descripción de los hechos y en la interpretación de los resultados experimentales, cuando afirma: “La idea de que la observación puede ser pura e inmaculada (y, por lo tanto, incontestable), y de que los grandes científicos son, por implicación, personas que pueden liberar sus mentes de las restricciones de la cultura que los rodea y llegar a conclusiones estrictamente mediante experimento y observación libres de trabas, unidos a un razonamiento lógico, claro y universal con frecuencia ha causado daño a la ciencia al convertir el método empírico en una consigna.”

Así pues, sabemos que la naturaleza es experimentable porque ella es experimentadora; pero, para no caer en la metafísica, los científicos deben seguir vigilando los posibles idola de la mente, que acechan tanto en los enunciados observacionales de los hallazgos como en la interpretación de los datos experimentales. Igual que las piezas de un puzle, los datos pueden presentar la solidez que les otorga el método experimental, pero deben imbricarse en el sitio correcto para interpretarlos y poder componer un modelo general de la naturaleza en evolución. A este respecto, Kant nos ofrece unas reflexiones que hay que tener en cuenta. En sus publicaciones Crítica de la razón pura y Prolegómenos a cualquier metafísica futura que quiera presentarse como ciencia, Immanuel Kant plantea abiertamente: ¿puede la metafísica convertirse en ciencia? Él tiene como modelos la física y las Matemáticas, mientras que considera la metafísica como un conocimiento ajeno a la experiencia directa: “un conocimiento a priori, o de la razón pura”. Kant, propone, como camino seguro, interrogar como un juez a la naturaleza: “la razón debe abordar la naturaleza llevando en una mano los principios que dicen que solo los fenómenos concordantes pueden ser considerados como leyes, y en la otra, el experimento que ella haya proyectado a la luz de tales principios. Este abordaje, no lo hará en calidad de discípulo, sino de juez que obligue a los testigos a responder a las preguntas que él les formula”.

Hemos visto que las leyes de la naturaleza comienzan a asomar en la mente de los científicos en el siglo XVII, pero inicialmente solo en la física, poco después en la química y mucho más tarde en la biología. Esto es consecuencia del   aumento de la contingencia en la evolución de los seres vivos respecto a los niveles de integración inferiores (molecular, atómico y subatómico) menos complejos y, por lo tanto, mucho más regulares y predecibles. Por eso, la biología tiene algunas particularidades respecto a las otras ciencias naturales: tiene menos leyes, es histórica y resulta más difícil de matematizar. Los grandes sucesos contingentes en biología son hechos históricos irrepetibles que no pueden enunciarse como leyes, pero que dejan su huella evolutiva en la estructura y en la función de los seres vivos. Solo la necesidad de los fenómenos (lo que no puede dejar de ser) puede elevarse a ley, también en aquellos donde estén implicados los seres vivos y sus procesos. En la evolución biológica cada contingencia concatena necesidades imperativas (físicas y químicas) previas con nuevas necesidades (cada vez más fisiológicas), aquellas que son propias de las estructuras seleccionadas en la última contingencia.

El enorme dinamismo y complejidad de la vida hizo que Kant afirmase: “nunca habrá un Newton de la brizna de hierba”; expresando con esa frase la imposibilidad de la física newtoniana para poder explicarla mediante sus principios matemáticos.