El problema de la creación de hipótesis en el método científico-experimental hipotético-deductivo



Descargar 39,91 Kb.
Fecha de conversión20.03.2017
Tamaño39,91 Kb.
El problema de la creación de hipótesis en el método científico-experimental hipotético-deductivo
Buenas días a todos y bienvenidos a esta sesión. Doy las gracias a los comités del congreso por la invitación que me han hecho. Traigo un saludo cordial de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.
En esta mesa haré una breve reflexión –unos minutos- sobre una cuestión clásica, vapuleada y prácticamente exterminada en la parte central del siglo XX, pero que resurge una y otra vez con renovada fuerza cuando afrontamos el hecho del progreso científico, más en concreto cuando –utilizando terminología de Thomas Kuhn- pasamos de afrontar el proceso de la “ciencia normal” al proceso de la “ciencia revolucionaria”. Este congreso ciertamente no dejará de estudiar este tema. Se trata de un problema epistemológico. Enunciado simplemente diría: El problema de la creación de hipótesis en el método científico-experimental hipotético-deductivo. Insistiré en la palabra creación, en el contexto lingüistico de creatividad, por las razones que luego expondré. El término empleado no es formación de las hipótesis, ni constitución, ni intuición, ni abstracción proposicional. Mucho menos inducción.
La segunda cuestión que trataré de pasada será la defensa del método especulativo como necesario para la posibilidad y corrección del método científico-experimental. Cuestión que está directamente relacionada con el problema de la creación de hipótesis, y con el hecho de que la ciencia experimental no puede dar explicación del fundamento de su propio método ni de los límites del método.

Ambas cuestiones posiblemente se prestan a una saludable provocación y a debate.



Todos sabemos cómo la creación de hipótesis fue originalmente propuesta como un paso intelectual justificado por un supuesto poder generalizador de la inducción. Había confianza (especulativa) en la existencia de razón suficiente para pasar de proposiciones particulares y de experiencia a una proposición general explicativa y causal. Esa razón suficiente, de naturaleza lógica, apareció vinculada a la abstracción matemática de la inducción por enumeración finita, o infinita y completa y, en situaciones no completas, por el hallazgo de las series infinitas, las sucesiones, los elementos infinitesimales y el paso al límite con la generalización que representa la herramienta del infinito matemático. Newton está en la base de lo que acabo de afirmar. A este hallazgo no es ajeno el redescubrimiento de Platón, y de la matemática y la geometría griega, que tiene lugar tras el renacimiento. La geometría siempre ha aportado a la matemática un gran poder probatorio por evidencia e intuición, basado también en la perfección del modelo abstracto que la geometría representa.
Sin embargo el positivismo lógico (singularmente Popper, Kuhn, Feyerabend, y Lakatos) ha demolido en los pasados 50 años este bucle iterativo de la inducción-deducción que estaba en la base de la obtención de las leyes y teorías físicas, al mostrar por un lado cómo la fuerza probatoria rigurosa de la inducción matemática es en realidad una forma simplemente deductiva que parte de premisas que son expresiones evidentes. Y al mostrar por otro lado cómo el flujo lógico deductivo presenta problemas casi insalvables en el objetivo científico de obtener la certeza de una hipótesis para poder establecerla como teoría fundada. El bucle ascendente-descendente inducción-deducción se ha convertido así en hipótesis-deducción. Pero persiste el problema o si se quiere el misterio de la creación de hipótesis.
El estudio de la deducción siempre ha resultado más abordable, menos problemático. Los últimos ciento cincuenta años (desde Frege, Boole o Venn) han visto surgir lo lógica formal, el cálculo de proposiciones, la lógica de predicados, la lógica modal, la lógica borrosa, las máquinas de inferencia, las máquinas de estado o las redes neuronales, todo ello en forma rigurosa y de estructura, sintaxis y razonamiento automatizable.
Pero fijémonos en la creación de hipótesis. En el lugar de la inducción de las hipótesis ha sido propuesta una Lógica Inductiva basada en el cálculo de probabilidades. De nuevo la razón suficiente en la que apoyar la lógica inductiva generalizadora ha aparecido aportada por la confianza en la generalización que representa la convergencia de medidas en los sucesos aleatorios con series de grandes números, precisamente por su extracción aleatoria, es decir cualquiera y general, y por la propia convergencia y satisfacción del criterio de adecuación. Es decir: al acumularse evidencia desde los tests experimentales, el grado en que el conjunto de evidencias soporta una hipótesis, según se mide por la lógica probabilista, debe tender a indicar que las hipótesis falsas son probablemente falsas, y las verdaderas son probablemente verdaderas, y esto progresivamente, cada vez más claramente.
Keynes y Carnap han mostrado los puntos fuertes de esta lógica inductiva formal, en la que el teorema de Bayes juega un papel central. Este teorema expresa la probabilidad posterior de una hipótesis hi en un test de comprobación o experimento con condiciones generales y de observación dadas, en términos de:

1) la probabilidad de obtener la evidencia e condicionada al experimento de esta hipótesis hi,

2) la probabilidad prior, asignada, de la hipótesis hi, dadas sólo las condiciones generales del experimento,

3) y la probabilidad simple o expectación de obtener la evidencia e condicionada a las condiciones generales y a las de observación del experimento.

El proceso puede iterarse y converger. Puede protocolizarse, y según la naturaleza de los casos, puede informatizarse.
Puede discutirse si tanto la asignación de probabilidad a priori a la hipótesis hi, como la expectación de la evidencia e, introducen factores subjetivos en la lógica.
Esta metodología es de aplicación general en multitud de estudios experimentales de lo que hemos llamado con Kuhn ciencia normal. Lakatos desarrolla en ese contexto su filosofía del cambio progresivo del marco teórico, y su metodología de los programas de investigación científica. En particular la lógica inductiva formal es más útil y menos subjetiva cuando se usa para discriminar entre pares de hipótesis (hi, hj) para ir descartando aquella que resulte menos soportada en el proceso de confrontación mutua. Se trata de una forma de inducción por eliminación. Es complementaria de las técnicas formales muy comunes de análisis de sensibilidad ante un conjunto de variables. Y de las técnicas de perturbaciones y de ejecución controlada de simulaciones.
Sin embargo las limitaciones de la lógica inductiva son hoy en día también patentes, como han mostrado Pierre Duhem, Quine, Lakatos o Putnam. Es inadecuada o insuficiente porque pasa de la cuestión de la asignación de probabilidades a priori en la inducción, porque igualmente pasa del problema de las hipótesis auxiliares, y porque confunde una búsqueda o creación de hipótesis, con una vía de justificación de hipótesis maquinalmente puestas o creadas, y no trata por tanto el problema objetivo de su descubrimiento, sino el de su justificación. Este punto es un punto mayor y crítico en la ciencia revolucionaria, como veremos, y por tanto es un problema abierto en una epistemología plena, aunque puede ser un punto menor en la ciencia normal, en los trabajos de todos los días en laboratorios experimentales y en tecnología, donde siempre se aplica algún tipo de razonamiento inductivo y probabilista, muchas veces denominado proceso experimental de verificación, validación, corrección y ajuste de modelos. Aprovecho para comentar que con mucha frecuencia los resultados experimentales así ajustados no pretenden ser exhaustivos y se publican también con el saludable propósito de informar a la comunidad científica, y de buscar su repetición, contrastación, discusión, o acuerdo, -en última instancia un debate especulativo-, mediante la confrontación de resultados de otros laboratorios y experiencias complementarias.
Pero acudamos a los científicos responsables de la ciencia revolucionaria, no la ciencia normal del común de los mortales. Si se quiere este “oir y reflexionar sobre el testimonio de los testigos” aboca a una reflexión que Lakatos llamaría meta-metodológica.

Primero Newton:



Newton statement, Scholium Generale Prioncipia…p.530, penúltimo párrafo del libro
Hactenus phænomena cælorum & maris nostri per vim gravitatis exposui, sed causam gravitatis nonum assignavi. Oriur utique hæc vis a causa aliqua, quæ penetrat ad usque centra solis & planetarum, sine virtutis diminutione; quæque agit non pro quantitate superficierum particularum, in quas agit (ut solent causæ mechanicæ) sed pro quantitate materiæ solidæ; & cujus actio in immensas distantias undique extenditur, decrescendo semper in duplicata ratione distantiarum. Gravitas in solem componitur ex gravitatibus in singulas solis particulas, & recedendo a sole decrescit accurate in duplicata ratione distantiarum ad usque orbem saturni, ut ex quiete apheliorum planetarum manifestum est, & ad usque ultima cometarum aphelia, si modo aphelia illa quiescant. Rationem vero harum gravitatis proprietatum ex phænomenis nondum potui deducere, & hypotheses non fingo. Quicquid enim ex phænomenis non deducitur, hypothesis vocanda est; & hypotheses seu metaphysicæ, seu physicæ, seu qualitatum occultarum, seu mechanicæ, in philosophia experimentali locum non habent. In hac philosophia propositiones deducuntur ex phænomenis, & redduntur generales per inductionem. Sic impenetrabilitas, mobilitas, & impetus corporum & leges motuum & gravitatis innotuerunt. Et satis est quod gravitas revera existat, & agat secundum leges a nobis expositas, & ad corporum cælestium & maris nostri motus omnes sufficiat.
Bien, sabemos perfectamente como Newton estaba convencido de no fingir hipótesis sino de deducirlas, las creaba por deducción, así lo cree; pero estaba muy equivocado en la naturaleza metodologica con la que creó su ciencia. La causa es probablemente la propia fuerza del método geométrico y matemáticamente inductivo que sigue en sus Principia. Siguió convencido de estas ideas, aunque en su posterior gran obra Opticks, cambió el latín por el inglés y la deducción al modo geométrico por la deducción al modo del cálculo y la remisión a las pruebas de laboratorio. Newton nos habla en realidad de los apoyos que tuvo en su proceso de visión de las leyes del movimiento y de la gravitación universal. No es comparable la aportación de la óptica de Newton, con la revolución científica de la Gravitación Universal.
Pasemos a Einstein en 1933: “Los conceptos y principios fundamentales de la física teórica son libres invenciones del intelecto humano.” La sola experimentación es insuficiente para encontrar las teorías que describen adecuadamente la naturaleza. Prefiero la imaginación al conocimiento.
A Popper le escribe que sus teorías no las hizo a partir de datos extraídos de la observación, ni mediante cálculos, sino a través de un juego libre de conceptos. El descubrimiento no es el resultado de una paciente elaboración de información; sino más bien un proceso de intuición.
These thoughts did not come in any verbal formulation. I rarely think in words at all. A thought comes, and I may try to express it in words afterward. Most of the fundamental ideas of science are essentially simple, and may, as a rule, be expressed in a language comprehensible to everyone.

The Evolution of Physics


All these constructions and the laws connecting them can be arrived at by the principle of looking for the mathematically simplest concepts and the link between them.

The human mind has first to construct forms, independently, before we can find them in things. Sencillez. Intuición. Juego. Thought experiments.


(Guillermo de Ockham, Ockham’s razor: Entre dos posibles explicaciones de algo, la explicación más sencilla debe preferirse.)

Jose Antonio Marina. Ensayo “La Imaginación Cientifica”, Abril 2005 (El Mundo) comenta:


“De todas las cosas que Einstein escribió sobre el pensamiento científico, una me interesa y emociona especialmente. Es su insistencia en hablar del “juego libre de los conceptos”. Cuando solemos pensar que la ciencia está férreamente determinada por la realidad, Einstein nos dice que es un juego libre de la inteligencia, una invención. Esto me confirma en la idea de que la gran tarea de la inteligencia humana es encontrar posibilidades en la realidad. ..El gran creador de ciencia concede a la naturaleza la posibilidad de confirmar una bella teoría. Fantástico.” Hasta aquí Marina. Belleza. Kuhn dirá que la ciencia revolucionaria está inspirada desde “hindsight, promise and aesthetical appeal”, desde una visión y una llamada estética, y prometedora.
Tomemos ahora a Paul Dirac, Cambridge, en 1931: “En estos momentos existen problemas fundamentales en la física teórica… cuya solución requerirá una revisión de nuestras ideas más drástica que cualquier otra precedente. Es muy probable que estos cambios sean tan grandes que esté más allá de la capacidad humana tener las necesarias nuevas ideas intentando formular directamente los resultados experimentales en forma matemática. Por ello, el (Físico)trabajador teórico deberá proceder en el futuro de un modo más indirecto. Actualmente, el método más potente de progreso que se puede sugerir es el uso de todos los recursos de la matemática pura para intentar perfeccionar y generalizar el formalismo matemático que configura la base actual de la física teórica y, tras cada éxito en esa dirección, tratar de interpretar los nuevos aspectos matemáticos en términos de entidades físicas.” Matemática pura.

Finalmente pasemos a Feynman (y a Hawking), Cornell 1964, “The Character of Physical Law”, Messenger Lectures, grabadas BBC


QED, deducción de todo el electromagnetismo de Maxwell a partir de un modelo original de interacción de partículas en mecánica cuántica que se esquematiza en los diagramas de Feynman. Diagramas en el espacio tiempo, describiendo la interacción electrón-fotón (todas las eletromagnéticas), y creación de uno, dos, ene fotones virtuales que se vuelven a absorber por el electrón y explican la no autointeraccion del electrón consigo mismo en forma infinita (se dice que la teoria es renormalizable) y explican el ajuste fino de la dispersión producida y las energias resultantes (efecto Lamb shift en electrones en el atomo de Hidroegeno). Precisión más de 10 cifras decimales y creciente. Error de un pelo en tiro LA-NY. Simetría de grupo unitario U(1).
La QED ha provocado por analogía la creación de la QCD con gluones y quarks, y ha lanzado la búsqueda actual de la interacción entre gravitones (spin 2) y masas al modo de Feynman para una gravedad cuántica. Y ha sido clave en la unificación de la interacción electromagnetica y la interaccion nuclear débil, y posteriormente igualmente con la interacción nuclear fuerte.
Dice Feynman:

The diagrams were intended to represent physical processes and mathematical expressions used to describe them. Each diagram signified a mathematical expression. Mathematical quantities were associated with points in space and time. I would see electrons going along, being scattered over there, emitting a photon and the photon goes over there. I would make little pictures of all that was going on; these were physical pictures involving the mathematical terms. These pictures evolved only gradually in my mind…they became a shorthand for the processes I was trying to describe physically and mathematically…I was conscious of the thought that it would be amusing to see these funny-looking pictures in the Physical Review.


Pues bien sobre la creación de hipótesis, el hipótesis “non fingo” es lo opuesto:

Libro RF A Life in Science p. 178:


“In general we look for a new law by the following process. First we guess it. Then we compute the consequences of the guess to see what would be implied if this law that we guessed is right. Then we compare the result of the computation to nature, with experiment or experience, compare it directly with observation, to see if it works. If it disagrees with experiment it is wrong. In that simple statement is the key to science. It does not make any difference how beautiful your guess is. It does not make any difference how smart you are, who made the guess, or what his name is – if it disagrees with experiment it is wrong.” Inspiración.
Es asombroso este First we guess it. Y no es falta de reflexión. Ataque a la correlación gratuita de sucesos. Inspiración.
Cargo Cult Science, Ciencia como “culto” a aviones de carga, islas Sálomon, cerca de Guadalcanal, Pacífico, indios nativos: pistas, teas ardiendo señalando pista, antenas de madera y cajas de madera como receptores, en espera de que los dioses envíen sus bienes (Aviones de carga que en la guerra llevaban aprovisionamiento y comida a tropas USA).
Engineering and Science, Caltech Magazine, RF A Life in Science, p. 145

“Science is always a way to teach how something gets known, what is not known, to what extent things are known (for nothing is known absolutely), how to handle doubt and uncertainty, what the rules of evidence are, how to think about things so that judgements can be made, how to distinguish truth from fraud, from show…in learning science you learn to handle by trial and error, to develop a spirit of invention and of free inquiry which is of tremendous value far beyond science. One learns to ask oneself: “Is there a better way to do it?” “


Stephen Hawking, A brief history of time, chapter 8:
Agujeros negros, con Penrose, y radiación de Hawking: Cuántica de Feynman y en los vórtices de la curvatura relativista del espacio tiempo en agujeros negros: demostración de que explotan, se evaporan.
Y en cosmología general le lleva a postular la realidad de un espacio finito e ilimitado como deducción de la gravedad cuántica al quedar eliminada la singularidad inicial:
In the classical theory of gravity, which is based on real space-time, there are only two possible ways the universe can behave: either it has existed for an infinite time, or else it had a beginning at a singularity at some finite time in the past. In the quantum theory of gravity, on the other hand, a third possibility arises. Because one is using Euclidean space-times, in which the time direction is on the same footing as directions in space, it is possible for space-time to be finite in extent and yet to have no singularities that formed a boundary or edge. Space-time would be like the surface of the earth, only with two more dimensions. The surface of the earth is finite in extent but it doesn’t have a boundary or edge: if you sail off into the sunset, you don’t fall off the edge or run into a singularity. (I know, because I have been round the world!)
If Euclidean space-time stretches back to infinite imaginary time, or else starts at a singularity in imaginary time, we have the same problem as in the classical theory of specifying the initial state of the universe: God may know how the universe began, but we cannot give any particular reason for thinking it began one way rather than another. On the other hand, the quantum theory of gravity has opened up a new possibility, in which there would be no boundary to space-time and so there would be no need to specify the behavior at the boundary. There would be no singularities at which the laws of science broke down, and no edge of space-time at which one would have to appeal to God or some new law to set the boundary conditions for space-time. One could say: “The boundary condition of the universe is that it has no boundary.” The universe would be completely self-contained and not affected by anything outside itself. It would neither be created nor destroyed, It would just BE.
It was at the conference in the Vatican mentioned earlier that I first put forward the suggestion that maybe time and space together formed a surface that was finite in size but did not have any boundary or edge. My paper was rather mathematical, however, so its implications for the role of God in the creation of the universe were not generally recognized at the time (just as well for me). At the time of the Vatican conference, I did not know how to use the “no boundary” idea to make predictions about the universe. However, I spent the following summer at the University of California, Santa Barbara. There a friend and colleague of mine, Jim Hartle, worked out with me what conditions the universe must satisfy if space-time had no boundary. When I returned to Cambridge, I continued this work with two of my research students, Julian Luttrel and Jonathan Halliwell.
I’d like to emphasize that this idea that time and space should be finite “without boundary” is just a proposal: it cannot be deduced from some other principle. Like any other scientific theory, it may initially be put forward for aesthetic or metaphysical reasons, but the real test is whether it makes predictions that agree with observation. This, how-ever, is difficult to determine in the case of quantum gravity, for two reasons. First, as will be explained in Chapter 11, we are not yet sure exactly which theory successfully combines general relativity and quantum mechanics, though we know quite a lot about the form such a theory must have. Second, any model that described the whole universe in detail would be much too complicated mathematically for us to be able to calculate exact predictions. One therefore has to make simplifying assumptions and approximations – and even then, the problem of extracting predictions remains a formidable one.
Termino este viaje por el testimonio de los cientificos revolucionarios y termino esta reflexión. Sobre el problema de la creación de esas hipótesis en el método cientifico experimental hipotético inductivo, estos creadores de la gran ciencia nos dicen que hay una componente de intuición, abstracción, inspiración, belleza, sencillez, imaginación. No es fácilmente cuantificable pero es objetivable. Puede que las palabras de estos padres de la ciencia sean pobres en el rigor filosófico. Pero no podemos mirar para otro lado. No se trata de un nuevo intuicionismo o un nuevo idealismo. Creo que el término creación de hipótesis, en el contexto de la creatividad humana, es un término más adecuado. La realidad es que los avances del positivismo lógico, que han avanzado la epistemología de la ciencia en muchos aspectos, no son suficientes para explicar de forma plausible este problema. Ayudan en el trabajo de la hormiguita, pero no ayudan en la explicación del hormiguero.
Quizás las claves se encuentren en otras analogías creativas. Cuando al famoso músico y compositor Igor Stravinsky le preguntaron por la fuente inspiradora de su revolucionaria música, respondió: “sí, es cuestión de inspiración, pero cuando llegue la inspiración es mejor que te pille trabajando”.
Bueno, Que a todos nos pille trabajando.

Muchas gracias

Antonio Núñez. Septiembre 2005.

Marina: Teoría de la Inteligencia Creadora, Anagrama, Barce lona, 1993: Objetivistas, psicología de la forma, percibir es captar una estructura… vs Constructivistas, percibir es categorizar, reconocer, construir, cita a Letvin, Maturana, McCulloch, Pitts What the frog’s eye tells the frog’s brain. Cita también a Hubel y Wiesel, trabajos neurologicos sobre visión. Ver Creatividad.


Lopez: Principio de razón suficiente para la inducción: convicción de que la repetición de hechos es por alguna causa. Distinguir inducción (enunciados) de abstracción (conceptos, universales).
Logic and philosophy of language were central strands from the beginning, although this dominance has diminished greatly. Several lines of thought originate from the early, language-and-logic part of this analytic philosophy tradition. These include: logical positivism, logical empiricism, logical atomism, logicism and ordinary language philosophy

Analytic philosophy's founding fathers, Frege, Wittgenstein, Carnap, the Logical Positivists (the Vienna Circle), the Logical Empiricists (in Berlin), and the Polish logicians


Modern logic, recognizing the primary importance of sense and reference in the construction of meaning, Kurt Gödel's Incompleteness Theorem, Bertrand Russell's theory of definite descriptions, Karl Popper's theory of falsificationism, Alfred Tarski's Semantic Theory of Truth.
Two major threads weave through the analytic tradition. One seeks to understand language by making use of formal logic. That is, in one way or another it seeks to formalise the way in which philosophical statements are made.
The other thread seeks to understand philosophical ideas by a close and careful examination of the natural language used to express them – usually with some emphasis on the importance of common sense in dealing with difficult concepts


La base de datos está protegida por derechos de autor ©absta.info 2016
enviar mensaje

    Página principal