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.
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