EL MÉTODO CIENTÍFICO

EL MÉTODO CIENTÍFICO APLICADO A LA CIENCIA FÍSICA

José Ramos Flores

Instituto de Investigaciones Jurídicas Rambell

1.-  EL MÉTODO CIENTÍFICO

Método científico es el método de estudio sistemático de la naturaleza que incluye las técnicas de observación, reglas para el razonamiento y la predicción, ideas sobre la experimentación planificada y los modos de comunicar los resultados experimentales y teóricos.

La ciencia suele definirse por la forma de investigar más que por el objeto de investigación, de manera que los procesos científicos son esencialmente iguales en todas las ciencias de la naturaleza; por ello la comunidad científica está de acuerdo en cuanto al lenguaje en que se expresan los problemas científicos, la forma de recoger y analizar datos, el uso de un estilo propio de lógica y la utilización de teorías y modelos. Etapas como realizar observaciones y experimentos, formular hipótesis, extraer resultados y analizarlos e interpretarlos van a ser características de cualquier investigación.

Cuando se realiza un estudio científico, generalmente se sigue los siguientes pasos:

2.1.-OBSERVACIÓN DEL FENÓMENO.- En el método científico la observación consiste en el estudio de un fenómeno que se produce en sus condiciones naturales. La observación debe ser cuidadosa, exhaustiva y exacta.

El primer paso y lo más básico de todo proceso científico viene a ser la observación. En esta etapa se hace una descripción completa del fenómeno que se quiere estudiar, utilizando para ello todos los sentidos de los cuales está dotado el hombre.

La observación también puede incluir mediciones con instrumentos y el registro de los datos obtenidos. Por ejemplo, cuando queremos estudiar la caída libre de los cuerpos, observaremos la caída de los diferentes cuerpos, que ocurren en la naturaleza y como producto de nuestra observación nos plantearemos algunas preguntas. Entre estas preguntas podrían estar las siguientes: ¿Por qué los cuerpos al ser abandonados a una determinada altura caen a la tierra? ¿Todos los cuerpos caen de la misma forma y con igual velocidad? ¿El aire influye en la caída de los cuerpos?, etc. Como resultado de nuestras observaciones seguramente intentaremos dar respuesta a alguna o tal vez a todas estas preguntas.

2.2.-FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS.- A partir de la observación surge el planteamiento del problema que se va a estudiar, lo que nos llevará a emitir alguna suposición provisional como respuesta a nuestras interrogantes. A estas respuestas anticipadas que damos llamamos hipótesis.

Una hipótesis es una posible explicación que puede servir para solucionar un problema. Viene a ser una respuesta anticipada, una suposición, por tanto puede ser verdadero, parcialmente verdadero o falso en su totalidad.

Existen ciertas pautas que han demostrado ser de utilidad en el establecimiento de las hipótesis y de los resultados que se basan en ellas; estas pautas son: probar primero las hipótesis más simples, no considerar una hipótesis como totalmente cierta y realizar pruebas experimentales independientes antes de aceptar un único resultado experimental importante.

En el ejemplo que estamos viendo, a cerca de la caída libre, como resultado de nuestras observaciones y análisis de las situaciones planteadas, podríamos afirmar los siguientes:

“Todos los cuerpos al ser abandonados a una determinada altura caen a tierra y todas con la misma velocidad, si es que son abandonados a una misma altura”

Esta es una respuesta anticipada que se está dando respecto del fenómeno de caída libre que estamos intentando analizar, como ejemplo. Para plantear esta respuesta no se ha hecho aún ninguna prueba, por tanto puede ser cierta, parcialmente cierta o puede ser falsa. Esa será cuestión que se analizará en el paso siguiente.

2.3.-EXPERIMENTACIÓN.- Es una de las etapas más fundamentales del método científico. En esta etapa se reproduce el fenómeno tratando de mantener las mismas condiciones en que ocurre en la naturaleza.

El estudio experimental de los fenómenos naturales generalmente se hace en un laboratorio, reproduciendo el fenómeno de manera experimental, tratando de aproximarse a las condiciones naturales en la que ocurre en la naturaleza, introduciendo o eliminando las posibles variables que pueden influir.

Una variable es todo aquello que pueda causar cambios en los resultados de un experimento. Se distinguen entre variable independiente, dependiente y controlada. Variable independiente es aquélla que el experimentador modifica a voluntad para averiguar si sus modificaciones provocan o no cambios en las otras variables. Variable dependiente es la que toma valores diferentes en función de las modificaciones que sufre la variable independiente. Variable controlada es la que se mantiene constante durante todo el experimento.

En un experimento siempre existe un elemento de  control, que es una parte del mismo que no está sometida a los cambios o modificaciones. Es lo que nos sirve para comprobar los cambios que se producen en la variable dependiente, al modificar la variable independiente.

Los resultados de un experimento pueden describirse mediante tablas, gráficos y ecuaciones. Esto nos facilitará el análisis e interpretación correspondiente, lo que nos permitirá emitir un juicio de valor a cerca de la hipótesis que nos hemos planteado, ya sea confirmando lo afirmado, permitiéndonos a modificar algunas partes para que tenga validez o rechazarla completamente la hipótesis o las hipótesis plateadas.

Para el caso que estamos analizando, será necesario dejar caer diversos cuerpos. Debemos tener cuidado en considerar en nuestro estudio las característica de los cuerpo como masa, forma, volumen, etc. y también los factores exteriores como el aire, por ejemplo. Esto mismo, también podemos hacerlo en el laboratorio.

2.4.- GENERALIZACIÓN O ENUNCIADO DE LA LEY.- Una hipótesis confirmada se puede transformar en una ley científica que establezca una relación entre dos o más variables, y al estudiar un conjunto de leyes se pueden hallar algunas regularidades entre ellas que den lugar a unos principios generales con los cuales se constituya una teoría.

En el ejemplo que estamos viendo, la Ley Física se enunciaría de la siguiente forma:

“Todos los cuerpos dejados caer desde una misma altura, caen a tierra y con la misma velocidad, en el vacío”

Según algunos investigadores, el método científico es el modo de llegar a elaborar teorías, entendiendo éstas como configuración de leyes. Mediante la inducción se obtiene una ley a partir de las observaciones y medidas de los fenómenos naturales, y mediante la deducción se obtienen consecuencias lógicas de una teoría. Por esto, para que una teoría científica sea admisible debe relacionar de manera razonable muchos hechos en apariencia independientes en una estructura mental coherente. Así mismo debe permitir hacer predicciones de nuevas relaciones y fenómenos que se puedan comprobar experimentalmente.

Las leyes y las teorías encierran a menudo una pretensión realista que conlleva la noción de modelo; éste es una abstracción mental que se utiliza para poder explicar algunos fenómenos y para reconstruir por aproximación los rasgos del objeto considerado en la investigación.