La Ciencia y la Realidad
¿Qué es la Ciencia?
La ciencia es una actividad humana que genera un cuerpo sistemático y organizado de conocimientos. Se basa en leyes y principios generales. El problema de la demarcación, es decir, distinguir entre lo que es ciencia y lo que no lo es, ha sido crucial para los científicos. La física se considera el modelo de ciencia por su capacidad de verificación empírica. Los rasgos distintivos de la ciencia son la contrastación con la realidad y la precisión en la formulación, a menudo utilizando las matemáticas.
Tipos de Ciencias
Las ciencias se clasifican según su objeto de estudio y método:
- Ciencias Formales: La lógica y las matemáticas no se refieren a objetos observables, no ofrecen información sobre el mundo. Son universales, necesarias y su consistencia reside en su propia coherencia. Su método es la deducción.
- Ciencias Empíricas: La física y la biología parten de la observación de hechos, aportando información sobre el mundo. No son universales ni necesarias, sino generalizaciones de la experiencia. Su método es el hipotético-deductivo, basado en la correspondencia entre afirmaciones y realidad.
- Ciencias Sociales: Estudian los hechos humanos, caracterizados por la intencionalidad, que no es observable directamente. El observador es a la vez sujeto y objeto de estudio. Buscan tanto la explicación (causas de los fenómenos) como la comprensión (sentido de los fenómenos).
El Método Hipotético-Deductivo
Sus elementos son:
- Observación: Constatación de los aspectos relevantes de un fenómeno.
- Hipótesis: Explicación posible que guía la investigación. Surge de teorías previas, la imaginación o la casualidad.
- Deducción: Se deducen consecuencias contrastables de la hipótesis mediante la lógica y las matemáticas.
- Contrastación: Se somete a prueba la hipótesis mediante un experimento, controlando el máximo de variables posibles.
- Crítica: Se analiza la contrastación. Tanto la confirmación como la refutación pueden deberse a factores externos a la hipótesis.
- Ley: La hipótesis confirmada con suficiente apoyo inductivo se convierte en ley, que expresa conexiones uniformes entre fenómenos (válidas provisionalmente).
- Teoría: Las leyes se articulan en una teoría. La ciencia busca sistematizar el conocimiento en teorías que unifiquen las leyes coherentemente.
Ejemplo: La Deriva Continental
La teoría de la deriva continental de Alfred Wegener (1912) ilustra este método:
- Observación: Wegener observó que las formas de los continentes parecían encajar.
- Hipótesis: Los continentes actuales estuvieron unidos en el pasado en un supercontinente llamado Pangea.
- Deducción: Si Pangea existió, debería haber coincidencias geológicas entre los continentes.
- Experimento: Wegener presentó pruebas geográficas (encaje de las costas), geológicas (cordilleras con la misma edad y rocas) y paleontológicas (fósiles similares en distintos continentes).
- Crítica: La hipótesis se confirmó en los años 60 con el descubrimiento de las placas tectónicas.
- Ley: Los continentes estuvieron unidos formando Pangea.
- Teoría: La ley de Wegener junto con el descubrimiento de las placas tectónicas explican el desplazamiento continental.
El Mundo como Máquina: Newton y la Física Moderna
El Sistema de Newton
Newton concibió el mundo como un espacio homogéneo de masas independientes que se atraen por la gravedad. El universo, regido por la ley de gravitación universal, es un gran mecanismo de relojería con leyes necesarias. El espacio y el tiempo son absolutos. El universo es infinito, tridimensional, homogéneo y determinista.
La Teoría Cuántica
Explica la estructura de la materia a nivel atómico y subatómico. La materia se compone de átomos y partículas con naturaleza dual (onda y partícula). El principio de indeterminación de Heisenberg establece que no se puede medir simultáneamente la velocidad y la posición de una partícula.
La Teoría de la Relatividad
Einstein postuló que la luz se comporta como onda y partícula. La teoría de la relatividad especial afirma que no hay movimiento absoluto ni espacio y tiempo separados, sino un continuo espacio-tiempo. Masa y energía son intercambiables. La teoría general explica la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo.
El Big Bang
El gran reto de la física es unificar las teorías cuántica y de la relatividad. Se conocen cuatro fuerzas fundamentales: gravedad, electromagnetismo, nuclear fuerte y nuclear débil. La teoría de supercuerdas intenta describir el universo como constituido por entidades abstractas semejantes a cuerdas.
Realidad e Ilusión
Se consideran tres ejemplos:
- Realidad concreta: Objetos que podemos ver y tocar.
- Realidades virtuales: No tienen existencia material, pero forman parte de la realidad.
- Ilusiones, alucinaciones y engaños: Pueden ser positivos (deseos, esperanzas) o negativos (alucinaciones). Muestran cómo la realidad puede ser engañosa.
La Realidad del Mundo Externo
- Realismo de sentido común: El mundo es real y exterior, captado por los sentidos y analizado por la ciencia.
- Escepticismo: Los sentidos no ofrecen una imagen fiable del mundo externo.
- Idealismo: Solo existen nuestras ideas y percepciones.
- Fenomenismo: El mundo real es un conjunto de fenómenos sensoriales y percepciones.
Perspectivas Filosóficas sobre la Realidad
Platón
Dualista: existe la realidad material (cambiante) y la realidad de las ideas (inmutable). La verdadera realidad reside en el mundo de las ideas.
Aristóteles
La realidad esencial es la sustancia, que tiene una naturaleza propia. Postula la existencia de un motor inmóvil, externo y causa del movimiento.
Atomismo (Leucipo y Demócrito)
La realidad se compone de átomos, partículas materiales indivisibles que se distinguen por su forma, situación y relaciones. Su movimiento se rige por una ley ciega.
Tomás de Aquino
Combina la fe cristiana con la razón. Dios es el creador y la diferencia entre esencia y existencia. Dios es el único ser cuya existencia es un rasgo de su esencia.
Kant
Analiza los límites de la razón. La metafísica, al no basarse en la experiencia, genera conocimiento ilusorio.
Nietzsche
La metafísica ha buscado un mundo real frente al mundo aparente de los sentidos. Esto minusvalora la vida y los sentidos.
Marx
La realidad fundamental es la materia, transformada por el trabajo humano. Las relaciones humanas tienen una evolución histórica.