El Nacimiento de la Cosmología

El ser humano construyó cosmogonías. Buscó nuevos instrumentos para ampliar y mejorar la exactitud de sus observaciones, y desechó las opiniones poco rigurosas. Se preguntó por la existencia de algún principio o ley que explicase la regularidad de los acontecimientos. Así nació una primera ciencia del universo o cosmología. En ella se da una integración de la física, las matemáticas y la astronomía. La cosmología es la parte de la filosofía que estudia el mundo físico. Sus resultados proporcionan una imagen general del mundo. La cosmología es una reflexión crítica, ya a lo largo de la historia ha revisado siempre estas imágenes y se ha preguntado por los métodos utilizados. Una de las primeras cuestiones que se planteó fue la relación entre la razón y los sentidos, entre la teoría y la observación. El método científico surgió como un ensamblaje de ambas, y provocó la sustitución de las cosmologías por lo que hoy llamamos ciencia. Ciencia: una actividad humana que da lugar a un cuerpo sistemático y organizado de conocimientos que hace uso de leyes y principios generales (M.W. Wartofsky). No es lo mismo explicar un fenómeno meteorológico que demostrar un teorema matemático o que comprender una emoción. El problema de la demarcación o de la delimitación de lo que es y no es ciencia, ha sido siempre una cuestión importante para los científicos. Los rasgos característicos de la ciencia son la contrastación con la realidad y la precisión en la formulación, a ser posible matemática. La ciencia parte del supuesto de la regularidad de los acontecimientos. Si no fuera así, no se podrían formular las leyes que son, al fin y al cabo, expresiones del orden.

Cosmogonía: Relato mítico para explicar el origen y la consistencia del universo.

Método: Conjunto de procedimientos para alcanzar un fin propuesto. En el caso de la ciencia, el fin es la explicación de los hechos mediante leyes.

Tipos de ciencias

Se suelen clasificar según su objeto de estudio y del método utilizado.

1. Las ciencias formales: la lógica y las matemáticas, fundamentalmente, no se refieren a objetos observables por los sentidos y no ofrecen, por tanto, información sobre el mundo. Son, precisamente por ello, universales y necesarias. Encuentran su consistencia en la propia coherencia de la razón que las construye. Estas ciencias proceden por deducción.
2. Las ciencias empíricas: la física, la biología, etc., parten de la observación de los hechos y, por lo tanto, aportan información sobre el mundo. Por lo mismo, no son universales ni necesarias, son generalizaciones de la experiencia. Se llaman de hecho o a posteriori. La verdad consiste en la correspondencia de lo que se afirma con la realidad y su método hipotético-deductivo, que se explicará a continuación.
3. Las ciencias sociales: la historia, la psicología, la economía. Su objeto de estudio son los hechos humanos, caracterizados por la intencionalidad, algo que no es observable, uno mismo es a la vez observador y objeto observado. Por tanto, son ciencias con una capacidad de generalización y de predicción menor y una neutralidad y una objetividad relativas. En algunas de estas ciencias no se busca tanto una explicación cuanto una comprensión. La explicación busca las causas de los fenómenos, mientras que la comprensión intenta captar su sentido. La hermenéutica es el método propuesto con esta finalidad comprensiva.

El Método Científico

El método científico, o hipotético-deductivo, es un procedimiento inductivo, una generalización de la experiencia. Se llama hipotético porque comienza formulando hipótesis o conjeturas sobre los acontecimientos. Y deductivo porque para poder comprobar esas hipótesis necesita deducir de ellas unos enunciados más simples que puedan ser contrastados. Francis Bacon estableció tablas comparativas para relacionar la presencia o ausencia de un determinado fenómeno junto a otro y poder consignar esas conexiones en leyes.

Elementos del método hipotético-deductivo

1. Observación de los hechos: Esto consiste en la constatación de los aspectos más relevantes de un fenómeno. Se expresa mediante enunciados protocolarios.
2. A partir de las observaciones se formula una hipótesis que servirá de guía en la investigación. Las hipótesis surgen de teorías anteriores, aunque también pueden ser elaboradas directamente mediante la razón.
3. Mediante la lógica y las matemáticas se deducen consecuencias contrastables de esa hipótesis. Se trata de establecer el argumento lógico que prepare la contrastación. “Si la hipótesis es verdadera, se tienen que dar este y este otro enunciados implicados por la hipótesis”.
4. La contrastación se realiza mediante un experimento en el que se someten a prueba un número de variables que sean controlables. Cuando las condiciones no se pueden preestablecer se acude a la simple observación o experiencia. Si el resultado es favorable, se considera parcialmente comprobada la hipótesis. Si es desfavorable, se rechaza.
5. Es preciso criticar la contrastación. Tanto la confirmación como la refutación pueden ser debidas a supuestos ajenos a la hipótesis.
6. La hipótesis confirmada con suficiente apoyo inductivo se eleva a la categoría de ley. Las leyes son enunciados que tienen forma universal. Expresan conexiones uniformes de los fenómenos, pero no necesarias. Las leyes son válidas solo provisionalmente. A partir de las leyes, la ciencia formula predicciones, que han de ser igualmente contrastadas.
7. Las leyes se articulan en una teoría. Estas teorías son sistemas de leyes que proporcionan una comprensión más general y ayudan a elaborar nuevas hipótesis.

Los Límites de la Ciencia

La ciencia es un saber limitado, por su propia metodología. Karl Popper ha insistido en el carácter no absolutamente cierto y, por tanto, provisional del conocimiento. Según él, se puede considerar válida una hipótesis en tanto no se demuestre su falsedad. El rigor científico debe llevar siempre a la búsqueda de esa contradicción para acercarse cada vez más a la verdad. Este método se rige más por el criterio de la refutación sucesiva que por el de la verificación acumulada. A este criterio se le llama principio de falsabilidad: un enunciado es científico si puede ser falsado por la experiencia. Es una postura contraria a todo dogmatismo.

Otra limitación de la ciencia es la reducción a los hechos. No hay posibilidad de conocer aquello de lo que no se tiene experiencia. Así lo afirmó Hume. La ciencia mantiene un respetuoso silencio “ante lo que no se puede hablar se debe callar” (Wittgenstein). Una nueva teoría no es solo resultado de nuevas contrastaciones. Es también una revolución o cambio de paradigma, que conlleva convulsiones internas en el ámbito de la comunidad científica. Las investigaciones son propuestas que se realicen en el marco de un programa de investigación. Paul Feyerabend sugiere cierto anarquismo metodológico: “todo vale”, no hay métodos absolutos para llegar a la verdad científica. La investigación científica ha de ser libre y responsable. No siempre es así. La ética de la responsabilidad insiste en el compromiso con la verdad, la prioridad social de los programas y las exigencias ecológicas.

Universo Cerrado

La visión clásica se sustenta en un modelo organicista: el universo es un gran organismo jerarquizado y diferenciado en sus partes. El espacio se concibe cerrado y finito, y su centro es la Tierra (geocentrismo). Aristóteles pensó que el universo estaba dividido en dos niveles: el inferior se encuentra por debajo de la órbita de la Luna y es imperfecto, y el superior se sitúa más allá y es perfecto. Es un universo dinámico en el que todo lo que se mueve es movido por otro, de manera que en última instancia todo es atraído jerárquica y ordenadamente por un primer motor inmóvil. Es decir, se trata de un universo dotado de una finalidad (teleología). Ptolomeo asumió el geocentrismo aristotélico, y atribuyó a los planetas una doble órbita. Así explicaba el aparente desplazamiento hacia atrás de algunos planetas. Su sistema, llamado por los árabes Almagesto (el más grande), perduró hasta el Renacimiento. El cristianismo asimiló el primer motor aristotélico con Dios y el orbe supralunar con el cielo. Así se formó la interpretación medieval del mundo centrada en Dios y en el mundo sobrenatural (teocentrismo).

Universo Abierto

En el Renacimiento se revisó el sistema aristotélico y se inició un cambio cuyas características son el heliocentrismo, el descubrimiento de las matemáticas, un nuevo método de conocimiento y una actitud de dominio de la naturaleza. La ciencia antigua observaba y contemplaba las cualidades del mundo. La ciencia nueva mide y extrae leyes para dominarlo. Galileo descubrió el método resolutivo-compositivo, hoy llamado hipotético-deductivo. Consiste en reducir la observación a los datos más significativos para elaborar una hipótesis de la que se pueda extraer consecuencias comprobables experimentalmente. Newton formuló definitivamente la nueva imagen del mundo. Lo concibió como un espacio homogéneo constituido por masas independientes que se atraen unas a otras en virtud de la fuerza de la gravedad. No solo la Tierra, sino el universo entero está sometido a esta ley de gravitación universal. El universo se concibe como un gran mecanismo de relojería regulado por leyes necesarias y donde el espacio y el tiempo son referencias absolutas de todo movimiento. El universo es infinito, tridimensional y homogéneo y está regido por un determinismo estricto.

Las Revoluciones Científicas

1. En el ámbito de la física, las teorías de la relatividad y cuántica originan un nuevo concepto de la estructura del universo y de la materia.
2. En el ámbito biológico, la bioquímica y la genética muestran la vida como resultado de la complejidad y autoorganización de la materia.
3. En el ámbito humano, la revolución digital y las neurociencias relacionan la conciencia con la física y la biología.

Teoría de la Relatividad

Einstein, a partir del descubrimiento del efecto fotoeléctrico, llegó a la conclusión de que la luz se comporta como onda y como partícula y su velocidad es constante. No hay ningún movimiento absoluto, ni ningún punto de referencia fijo como decía Newton, y por lo tanto, no existen el tiempo y el espacio separados, sino un continuo espacio-tiempo. La masa y la energía son intercambiables. La teoría general de la relatividad explica el movimiento acelerado de los cuerpos. La gravedad es una curvatura del espacio-tiempo.

Teoría Cuántica

Max Planck demostró que la materia absorbe o emite energía en unidades limitadas llamadas quanta. Luego se llegó a la conclusión de que la materia se compone de átomos. Estas partículas tienen una naturaleza dual: unas veces se comportan como puntos de masa y otras como ondas. Heisenberg formula este carácter indeterminista del mundo subatómico en el llamado principio de indeterminación: “No se puede medir a la vez la velocidad y la posición de una partícula”. Es decir, se puede predecir bien la velocidad o la posición, pero las dos a la vez no. Este descubrimiento supone el fin del determinismo.

El Big Bang

El gran reto de la física actual es la unificación de las teorías cuántica y de la relatividad. Existen cuatro fuerzas: gravedad, electromagnetismo, nuclear fuerte y nuclear débil. También se llaman cuerdas. Es la teoría de la supercuerda.

La Revolución Digital

La investigación teórica nunca ha ido separada de la técnica. La relación es tan estrecha que no se daría la una sin la otra. Hemos creado el término tecnociencia para indicar esta dependencia recíproca. La digitalización consiste en reducir toda información a un sistema matemático basado en dos valores, el 1 y el 0. Esta tecnología abre un nuevo universo: el espacio cibernético, semejante a una gran retícula neuronal, una tupida red de conexiones libres donde la mente humana entra y sale cuando y donde quiere. Esta profunda transformación ha dado lugar a una visión globalizada del mundo y sobre todo a una situación de comunicación total. Ya la realidad física va siendo sustituida por la realidad virtual.

Revolución Biológica

Es el resultado de tres grandes aportaciones: la teoría de la evolución, las otras dos surgen de la bioquímica y la genética. En 1953 Stanley Miller sintetizó los primeros elementos de la vida, mostró la vida surgiendo de la materia. Tanto la identidad como la replicación son posibles por la información interna o programación que posee la célula: el código genético.

Un Modo de Pensar Dinámico

Los cuerpos son sucesos o momentos del dinamismo de la materia-energía. Esta constatación sugiere un modo de pensar también dinámico. Más que resultados hay que analizar procesos. La realidad ha de ser comprendida desde un punto de vista procesual. Todo está relacionado. Cada suceso es una referencia a otros sucesos. La observación se erige, así, en actividad creadora. Las recientes teorías del caos consideran imposible trazar una única evolución de un acontecimiento. Estas características expresan la inseparabilidad del conocimiento y la realidad y el carácter de camino más que de resultado del conocer humano.

Materia dinámica: término que utiliza la ciencia actual para definir la realidad física. La materia está formada por casi infinitas partículas y sus correspondientes antipartículas asociadas simétricamente a un campo energético.

Sistema: conjunto de elementos que se relaciona entre sí y se autorregulan para cumplir una determinada función. Los sistemas abiertos, como son los seres vivos, realizan con el exterior un intercambio de materia y energía que los regenera.