Conceptos e hipótesis
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Epistemología de las ciencias sociales Santiago Ginnobili Unidad 4 Conceptos e hipótesis Incluye: Apunte de cátedra, unidad 4 y guía de ejercitación. 1 de 41 Apunte de cátedra Unidad 4: Conceptos e hipótesis Autor: Santiago Ginnobili 1. Tipología de conceptos Dentro del lenguaje utilizado en la ciencia es posible encontrar tres tipos de términos. Aquellos que provienen del lenguaje natural y son utilizados con el mismo sentido que en el lenguaje natural (p.e. “verde”, “mesa”, “caliente”), aquellos que provienen de las ciencias formales (como los que nombran a los números naturales, o los conceptos de la geometría) y aquellos términos técnicos que, aunque a veces el término proviene del lenguaje natural (como ocurre en el caso de “fuerza”) fueron propuestos en el seno de teorías científicas y adquieren su significado en el marco de éstas, es decir, expresan un concepto distinto al que expresan en el lenguaje natural. Qué cosa es un concepto, es una cuestión fuertemente discutida en la filosofía desde sus orígenes. No nos interesa hablar de términos, sino de los conceptos que expresan. Dos términos distintos pueden expresar un mismo concepto, por ejemplo, dos términos en distinto idioma, como “lluvia” y “rain”, expresan el mismo concepto. A veces, la misma palabra, puede expresar conceptos distintos, como ocurre con “banco”. También hay que distinguir el concepto de su referencia o su extensión. La referencia o extensión de un concepto es el conjunto de cosas a la que se aplica. Así, bajo el concepto de seres humanos caen distintos individuos: Sócrates, Kafka, Charly García, etc. La razón por la cual no hay que confundir el concepto con su extensión consiste en que en muchos casos puede ocurrir que dos conceptos distintos tengan la misma extensión. Por ejemplo, el concepto de “homínido vivo actualmente” y el concepto de “homo sapiens vivo actualmente” son distintos, sin embargo hoy son coextensivos, puesto que caen bajo ellos los mismos individuos. Pronunciados años atrás, cuando neandertales y homo erectus (ambos homínidos pero no homo sapiens) compartían con nosotros el mundo, no lo habrían sido. Los individuos homo erectus habrían caído bajo el concepto de homínido vivo, pero no bajo el concepto de homo sapiens vivo. Dos expresiones pueden no ser sinónimas y sin embargo aplicarse a las mismas cosas. Es decir, dos términos pueden ser coextensivos y no expresar el mismo concepto. Cuando queremos hablar de la palabra y no de aquello a lo que se refiere se utilizan comillas. Así, si queremos decir que la palabra perro no lleva acento, entrecomillamos “perro”, ‘“Perro” no lleva acento’. Cuando queremos decir algo del concepto, por ejemplo, que el concepto de perro es cualitativo, entonces lo aclararemos: ‘El concepto de perro es cualitativo’. Cuando queremos hablar del perro, simplemente: ‘El perro tiene rabia’. 2 de 41 Todo esto puede parecer algo confuso al comienzo, pero todas estas distinciones son útiles a la hora de hablar del lenguaje de la ciencia. Repasemos. Un término expresa un concepto. El concepto determina la referencia o la extensión del concepto, que es el conjunto de las cosas que caen bajo ese concepto. Concepto Concepto de homo sapiens expresa Término Palabra “homo sapiens” determina caen bajo o se subsumen a Extensión del concepto o del término Conjunto de homo sapiens que caen bajo el concepto Sócrates Etc. Sarmiento Napoleón Gardel Hechas estas aclaraciones, podemos ahora hacer una tipología importante de los conceptos técnicos científicos, pero que también se aplica a conceptos del lenguaje natural. Entre estos pueden distinguirse: conceptos cualitativos (o clasificatorios), comparativos y cuantitativos (o métricos). 1.a. Conceptos cualitativos (o clasificatorios) Clasificar es la forma más sencilla de subsumir objetos bajo un concepto. La extensión de un concepto clasificatorio es un conjunto simple. Así, son conceptos clasificatorios: perro, humano, mesa, rojo, país, árbol. Un objeto es o no un árbol, es o no un país. Un concepto cualitativo se aplica o no a cierto objeto. Si sí se aplica, este objeto forma parte de su extensión. 3 de 41 En muchos casos, en ciencia se utilizan conceptos clasificatorios introducidos mediante lo que se conoce técnicamente como una “clasificación”. Una clasificación de un ámbito de objetos establece conjuntos con los objetos de ese ámbito de modo que ninguno de esos conjuntos sea vacío, ningún objeto de ese dominio pertenezca a más de uno de esos conjuntos y todo objeto del dominio pertenezca a alguno de los conjuntos. Esto es lo que en teoría de conjuntos es llamado establecer una partición en cierto dominio de objetos. En algunos casos, se establecen jerarquías taxonómicas, clasificaciones que se enlazan entre sí formando jerarquías de clases de distinto nivel de generalidad, como ocurre en el caso de la clasificación de los animales vivos en la que se ordenan en especies, géneros, familias, órdenes, etc. Frente a cierto ámbito de objetos es posible realizar numerosas clasificaciones distintas. En definitiva, cuál elijamos dependerá de cuán fructífera sea tal clasificación a la hora de explicar y predecir el comportamiento de los objetos de ese ámbito. Distintas teorías al respecto de esos objetos usan, frecuentemente, aunque no necesariamente, distintas clasificaciones de objetos. Así, dentro de la física aristotélica era esencial la clasificación de objetos entre objetos supralunares y sublunares, los que estaban más acá y más allá de la órbita de la luna. Pues estos tenían comportamientos absolutamente distintos. Con el abandono de la física aristotélica esta clasificación fue abandonada. Actualmente existen discusiones muy fuertes en el área de la filosofía de la biología (pero es una discusión que también se da en el seno mismo de la biología) acerca de cuál sea la clasificación de los organismos vivos más adecuada. 1.b. Conceptos comparativos Estos conceptos, más complejos que los cualitativos, permiten establecer un orden de más y de menos en cierto dominio. El conjunto que determina un concepto cualitativo no tiene estructura alguna. Los conceptos comparativos, en cambio, permiten ordenar el ámbito de objetos al que se aplican, y no sólo clasificarlo. Son conceptos comparativos, por ejemplo: más alto, más bajo, más viejo, más joven, más abajo, más arriba, más duro, más claro, etc. Si uno aplica, por ejemplo, el concepto de más alto a un grupo de personas, estas quedaran ordenadas de mayor a menor altura. En biología evolutiva se suele hablar de “éxito reproductivo diferencial”. Este concepto se determina a veces, a través de la cantidad de descendencia que tienen los organismos en una población. Así, el que mayor éxito reproductivo tuvo es el que más descendencia dejo, y el que menor éxito tuvo fue el que menos dejó. Éste sería un ejemplo de concepto comparativo. Establece un orden entre los individuos de la población que va del que más al que menos éxito reproductivo tuvo. 4 de 41 1.c. Conceptos cuantitativos (o métricos) Estos conceptos asignan números, pero no para representar un mero orden, sino para representar ciertas propiedades específicas de los objetos denominadas magnitudes. Dicha asignación permite el uso de operaciones matemáticas de un modo empíricamente significativo. Son ejemplos de conceptos cuantitativos: longitud, tiempo, precio, temperatura, etc. Los conceptos cualitativos son funciones que a determinado objeto le asignan un valor numérico. ¿Qué significa “realizar operaciones matemáticas de un modo empíricamente significativo”? Supongamos que establecemos un orden entre un grupo de 10 personas a través del concepto comparativo “ser más alto que”. Supongamos que una vez establecido este orden repartimos números entre esas personas, dándole 10 al más alto, 1 al menos alto y los números correspondientes a los intermedios. Esto es claramente una asignación de números que no permite hacer operaciones interesantes. Por ejemplo, sumar el 1 del más bajo, con el 2 del siguiente más bajo no tiene nada de interesante. Si tratamos con el concepto cuantitativo de altura, en cambio, podemos saber a través de una operación matemática que dos personas, una de 1,70 m. y otra de 1,65 m., una sobre los hombros de la otra, pueden superar en altura a una más alta de 1,90 m. Existe mucho escrito al respecto de cómo efectivamente se introducen los conceptos cuantitativos. Es posible hacerlo de diversos modos. Pero a los fines de este curso no es necesario más que plantear la distinción. En la bibliografía recomendada pueden encontrar textos especializados al respecto. Suele sostenerse que la ciencia contemporánea, posterior a la revolución copernicana concluida en el siglo XVII, tiene como característica esencial matematizar el mundo. Esto no es cierto en dos sentidos. Uno, en el hecho de que existen teorías científicas anteriores al siglo XVII que utilizan conceptos cuantitativos. Por otro lado, no toda teoría actual los utiliza. Muchas teorías fructíferas no tienen conceptos cuantitativos. Así por ejemplo, las leyes descubiertas por Arquímedes utilizan conceptos cuantitativos, y la teoría de la selección natural descubierta por Darwin, no los utiliza. 5 de 41 2. Tipología de enunciados La ciencia empírica, a diferencia de la formal, relaciona de algún modo sus afirmaciones con la experiencia. Los enunciados científicos se someten a contrastación. El método hipotético deductivo, que ahora expondré, es, justamente, una reconstrucción de cómo se realiza tal contrastación. Dentro del marco del enfoque estándar, donde este método fue desarrollado, existía la confusión de pensar que la forma en que se contrastaban las teorías y las hipótesis aisladas era la misma. Es decir, se pensaba que este método permitía contrastar teorías científicas. Lamentablemente, la contrastación de teorías es mucho más compleja. En este módulo hablaremos únicamente, entonces, de cómo se contrastan las hipótesis científicas y de todas las complicaciones que esto acarrea dejando para más adelante la cuestión de las teorías científicas. Para esto será necesario introducir una distinción que ya hemos mencionado. Aquella entre enunciados teóricos y enunciados observacionales, característica y fundamental en el enfoque estándar. 2.a Distinción teórico-observacional Las teorías científicas sirven para explicar y hacer predicciones acerca de eventos observables. Por ejemplo, la genética permite predecir o explicar la forma en que se heredan caracteres observables, la mecánica clásica (la teoría de Newton) trata de predecir o explicar los movimientos de las partículas, como planetas que se mueven en el espacio u objetos que caen en la superficie terrestre. Para explicar estos fenómenos es necesario postular entidades que no son observables. En el caso de la genética, si quiero explicar por qué cuando cruzo una planta de arvejas verdes, con una de arvejas amarillas, todos los descendientes son amarillos, se postulan genes, que son entidades que en el momento que se propusieron no eran en absoluto observables. A las entidades (como rasgo, planeta) o propiedades (como verde o caliente) que se observan directamente se las llama entidades observables. A las entidades que se postulan para explicar el comportamiento de las entidades observables se las llama entidades teóricas. En base a esta distinción, podemos establecer subsiguientemente una distinción entre términos. A los términos (palabras) que nombran a las entidades observables, los vamos a llamar “términos observacionales”; a los que nombran a las entidades teóricas, “términos teóricos”. 6 de 41 2.b Tipos de enunciado Esta distinción nos interesa particularmente para diferenciar entre enunciados observacionales y teóricos. Los enunciados observacionales o empíricos son los que sólo tienen términos observacionales, los enunciados teóricos son los que tienen algún término teórico. Por ejemplo: “Este perro tiene espuma en la boca” y “Todos los gatos blancos son sordos” son enunciados observacionales, pues todos los términos referenciales que aparecen en ellos son observacionales. En cambio:“Este perro tiene rabia” y“Todos los gatos blancos tienen genes recesivos para el color del pelaje”son enunciados teóricos, pues en ellos aparecen términos como “rabia” y “genes” (la rabia no se observa directamente sino que se determina a partir de síntomas sí observables directamente)y . La distinción teórico-observacional fue propuesta hace tiempo y, es problemática. Pero en un comienzo permite establecer ciertas distinciones interesantes entre enunciados científicos que nos permitirán comprender algunas cuestiones acerca de la contrastación de hipótesis en la ciencia. En particular, sumado a la distinción entre enunciados particulares y generales, permite diferenciar entre tres tipos de enunciados: enunciados básicos, generalizaciones empíricas y enunciados teóricos. Enunciados básicos Son enunciados particulares, que se refieren a un único hecho, observacionales o empíricos, que no contienen términos teóricos. En estos se dice que cierto objeto observable tiene determinada propiedad también observable. Por ejemplo: “Esta arveja es verde”. Lo que hace interesantes a estos enunciados es que parecería posible verificarlos y refutarlos a partir de la experiencia, de una cierta observación particular. Más adelante veremos que esto ha sido problematizado. Conviene aquí aclarar que utilizaremos los términos “verificar” y “refutar” de un modo técnico. Verificar un enunciado significará mostrar que ese enunciado es verdadero sin lugar a dudas. Refutar un enunciado significará mostrar que ese enunciado es falso sin lugar a dudas. Generalizaciones empíricas Son también enunciados que están formados sólo por términos observacionales, además de los lógicos o matemáticos. Pero en este caso no es cierto que se puedan verificar y refutar directamente por una experiencia, ya que no hablan acerca de una entidad observacional única, sino de clases enteras de ellas. Entre estos se pueden encontrar enunciados observacionales universales, como “todos los cuervos son negros” y existenciales como “existen cuervos negros”. Los enunciados 7 de 41 empíricos universales pueden refutarse, pues si encontramos un cuervo que no es negro sabemos que el enunciado “todos los cuervos son negros” es falso, pero no pueden verificarse, pues se refiere a toda la clase de los cuervos, entre los cuales se encuentran los que ya murieron en el pasado de los cuales no podemos saber su color, y también cuervos que todavía no nacieron. Los enunciados empíricos existenciales, al contrario, pueden verificarse, pues si observamos un cuervo negro sabemos que el enunciado “existe un cuervo negro” es verdadero, pero no podemos refutarlo. Para saber que el enunciado es falso deberíamos, otra vez, recorrer toda la clase de los cuervos, lo cual, como veíamos, no es posible. Enunciados teóricos Son aquellos que tienen al menos un término teórico. Estos no se pueden verificar o refutar directamente. Puesto que en ellos aparecen términos teóricos, deben ser testeados a través de inferencias o utilizando instrumentos. Algunos enunciados teóricos sólo contienen términos teóricos, además de términos lógicos y matemáticos. Denominaremos a estos enunciados, enunciados teóricos puros. Otros combinan términos teóricos y observacionales. Por este motivo los denominaremos enunciados teóricos mixtos. Un ejemplo de enunciado teórico puro es “la rabia es un virus” Ahora bien, uno puede preguntarse ¿cómo puede un enunciado que sólo habla de relaciones entre objetos inobservables ser informativo acerca de lo observable? La respuesta es simple: es necesario que haya enunciados que conecten estos enunciados puramente teóricos con lo observable. Éste es el papel de los enunciados mixtos como “los perros con rabia tienen espuma en la boca”. Este enunciado conecta la rabia con ciertos síntomas y permite que conceptos teóricos, como “rabia”, se vuelvan explicativos y permitan realizar predicciones. Por eso a los enunciados teóricos mixtos se los suele llamar también reglas de correspondencia, porque conectan lo teórico con lo observable. Con estas distinciones en mente pasemos a la contrastación de hipótesis y sus diversos componentes, tema de la próxima sección. 8 de 41 3. Contrastación de hipótesis Comencemos nuestro análisis a partir de un ejemplo con el cual Gregorio Klimovsky presenta esta temática en su libro Las desventuras del conocimiento científico. Los salmones nacen en la fuente de los ríos, bajan por los ríos al mar y vuelven a desovar a la fuente de los ríos. Pero no a cualquiera, sino exactamente a aquella en la que nacieron. He aquí la posibilidad de plantear un problema científico simple: ¿ Cómo reconocen los salmones el camino al lugar en que nacieron? Como hemos visto, una hipótesis es un intento de respuesta a un problema científico. Pero, como descubrieron los metateóricos del enfoque estándar, no existe un método que nos permita pasar del problema a las hipótesis. Así, según ellos, lo que habría que hacer es proponer hipótesis y luego intentar contrastarlas. Propongamos la siguiente hipótesis: (H1) “Todos los salmones reconocen visualmente el camino a donde nacieron” ¿Cómo hacemos para contrastarla empíricamente? Este enunciado es una generalización empírica, es decir, es un enunciado general y no contiene términos teóricos. Lo que debemos preguntarnos entonces es qué consecuencia que podamos observar podría tener esta hipótesis. Podemos inferir de ella que los salmones ciegos son incapaces de reconocer el camino a donde nacieron. Sin embargo, el enunciado “Ningún salmón ciego encuentra el camino hacia donde nació” es también una generalización empírica y presenta, por lo tanto, las mismas dificultades que nuestra hipótesis original (H1).Lo que cualquier biólogo haría es un experimento. Por ejemplo, cegaría a un salmón y observaría su conducta. Supongamos que realizamos el experimento, cegamos a un salmón y lo devolvemos a su ambiente, y observamos que el salmón reconoce sin problemas el camino al lugar donde nació. Evidentemente, la hipótesis H1 estaría en problemas. Efectivamente, si estamos convencidos de que un salmón ciego puede reconocer el camino al lugar en el que nació, podemos afirmar con seguridad que para los salmones no es esencial la vista en el reconocimiento del camino. Pero ¿qué pasaría en cambio si cegamos salmón y éste no reconoce el camino? Evidentemente, esto no es una prueba contundente de H1. Puede ser que el salmón reconozca el camino de otro modo, pero que necesite sus ojos para moverse y, así, que no llegue a su meta porque no puede ir a ningún lado sin ojos y no por no reconocer el camino. 9 de 41 Lo que acabamos de ver es bastante intuitivo y constituye una descripción informal de una contrastación de hipótesis. Sin embargo, para poder establecer con claridad y precisión en qué consiste una contrastación, conviene reconstruir su proceso lógicamente. Lo que debe hacerse para contrastar una hipótesis cualquiera es deducir de ella un enunciado básico . Recordemos que un enunciado básico es un enunciado singular sin términos teóricos. Debemos notar que la deducción supone siempre considerar condiciones iniciales, que son siempre descriptas por enunciados básicos. Así, de nuestra hipótesis, (H1) “Todos los salmones reconocen visualmente el camino hacia donde nacieron”, y de la condición inicial del experimento,(CI1) “El salmón nº 16 es cegado”, se deduce un enunciado básico que llamaremos “consecuencia observacional” de H1:(CO1) “El salmón nº 16 no vuelve al sitio donde nació”. Ahora hay que realizar las observaciones y experiencias pertinentes. Cegamos al salmón y lo devolvemos a su ambiente. Pueden ocurrir dos cosas, que vuelva al sitio donde nació, en cuyo caso la consecuencia observacional resultaría falsa, o que no lo haga, en cuyo caso resultaría verdadera. En la próxima sección estudiaremos ambas alternativas. 3.a. Asimetría de la contrastación Veamos qué ocurre si la consecuencia observacional es falsa. Vimos informalmente que la consecuencia observacional se deduce de la hipótesis. Es decir, si la hipótesis es verdadera, entonces la consecuencia observacional debe ser verdadera. Como pueden ver esto es un condicional. H1 → CO1 Si es cierto que los salmones reconocen visualmente el camino a donde nacieron entonces el salmón nº16 no volverá al sitio en que nació. Si la consecuencia observacional resulta falsa, podemos negarla. Esto permite obtener la negación de la hipótesis por un modus tollens, una forma de razonamiento válida H1 → CO1 ~ CO1 ~ H1 10 de 41 Es decir, si H1 implica a CO1, y CO1 es falsa, H1 tiene que ser indefectiblemente falsa. Así, si alguna de las consecuencias observacionales de una hipótesis resulta falsa, y la consecuencia observacional se deduce sólo de la hipótesis, entonces la hipótesis se refuta concluyentemente. Veamos ahora el caso en que la consecuencia observacional es verdadera. Supongamos que el salmón no vuelve ¿podemos afirmar que H1 es verdadera? Si respondiéramos afirmativamente, estaríamos razonando así: H1 → CO1 CO1 H1 ¡Pero esta forma de razonamiento es inválida! Es una falacia de afirmación del consecuente. Puede ser cierto que H1 implique a CO1 y CO1 puede ser verdadera, pero ello no permite afirmar con total seguridad que H1 sea verdadera. Dicho de otro modo, verificar una consecuencia observacional de una hipótesis no verifica la hipótesis. Para que este punto resulte más claro, contrastemos la siguiente hipótesis:(H2) “Los salmones reconocen el camino a donde nacieron palpando el terreno con sus aletas.” Podríamos pensar un experimento análogo al presentado más arriba, considerando la siguiente condición inicial(CI2) “Las aletas del salmón nº 16 son anestesiadas”. Y así, a partir de H2 y CI2, deducir la misma consecuencia observacional que antes:(CO1) “El salmón nº 16 vuelve lugar donde nació.” Es claro que, en este caso, el hecho de que el salmón no pueda volver no implica que la hipótesis sea verdadera, puesto que sin aletas, los salmones no pueden nadar ni de regreso al sitio donde nacieron ni a ninguna parte. Una consecuencia interesantísima de este análisis que es la llamada “asimetría de la contrastación”: Aunque es lógicamente posible refutar una hipótesis a través de sus consecuencias observacionales mediante un modus tollens, es lógicamente imposible verificarla a partir de la verificación de sus consecuencias observacionales, pues ello tendría la forma de una falacia de afirmación del consecuente. Por este motivo, no se puede sostener que ninguna hipótesis general de toda la ciencia actual sea verdadera sin lugar a dudas, que esté demostrada, que esté verificada, ni nada por el estilo. La ciencia es falible. Las hipótesis pueden ser en cualquier momento refutadas por la experiencia. Todos los éxitos que hayan tenido al hacer predicciones, no implican que 11 de 41 sean verdaderas sin lugar a dudas. Por otro lado, esto no debe ser desalentador. En esta fragilidad radica la fuerza de la ciencia. En el hecho de que somete sus juicios al examen de la experiencia. Podemos estar bastante seguros, sin embargo, de que ciertas teorías son falsas (aunque ahora pondremos algunos peros a esta cuestión). De hecho, los salmones ciegos vuelven al lugar donde nacieron, por lo cual la hipótesis H1 es seguramente falsa. 3.b. Holismo de la contrastación Al extraer la forma de la contrastación en el punto anterior no tomamos en cuenta a las condiciones iniciales. Estrictamente, la forma de la contrastación es algo más complicada. Habíamos dicho que el razonamiento de la refutación era así: H1 → CO1 ~ CO1 ~ H1 Pero en realidad, la primera premisa es distinta, porque CO1 no se deduce sólo de H1 sino de la conjunción de H1 y CI1, “El salmón nº 16 ha sido cegado”. Así, la conjunción de H1 y CI1 es lo que implica CO1. Pero dado que la primera premisa, es algo más complicada, la conclusión también lo será.. Recordemos que el modus tollens permite negar en la conclusión el antecedente de la primera premisa, y el antecedente en este caso es una conjunción. (H1 . CI1) → CO1 ~ CO1 ~ (H1 . CI1) Lo fundamental aquí es notar que “~ (H1 . CI1)” no es equivalente a “~H1 . ~CI1”. En el segundo caso se dice que ambos enunciados son falsos, mientras que en el primero se dice que ambos enunciados no pueden ser verdaderos al mismo tiempo. Esto resulta evidente si se comparan las tablas de verdad de ~ (p . q) y ~p . ~q. La primera proposición niega que 12 de 41 ambas sean verdaderas, mientras que la segunda afirma que ambas son falsas. Si ambas proposiciones fuesen equivalentes, los valores de las tablas de verdad coincidirían. El modus tollens nos dice, entonces, que H1 es falsa, que CI1 es falsa, o ambas lo son. Pero entonces puede ocurrir que la falsedad de la consecuencia observacional no se deba ala falsedad de hipótesis H1 , sino a la falsedad de la condición inicial CI1 . Es decir, puede ser que sea cierto que los salmones reconocen el camino visualmente, pero que no sea cierto que el salmón haya sido cegado correctamente. Y puede ser que por eso el salmón haya reconocido el camino al lugar en que nació. Esto tiene una consecuencia importantísima que explica ciertas cuestiones habituales de la práctica científica. Frente a un resultado adverso en una contrastación los científicos pueden salvar la hipótesis principal culpando de la refutación a la no ocurrencia de las condiciones iniciales. Sin embargo, si seguimos explicitando los presupuestos de la contrastación del ejemplo visto, vemos que la situación es todavía más compleja, ya que hay otras hipótesis involucradas en el proceso. Hipótesis auxiliares Para poder deducir una consecuencia observacional de un enunciado general, es necesario considerar también otras condiciones iniciales y otro tipo de hipótesis generales a las que llamaremos “hipótesis auxiliares”. Mencionemos algunos ejemplos. En ejemplo, hemos dado por hecho varias cuestiones: que el método utilizado para cegar a los salmones es efectivo, que el salmón n° 16 fue cegado por tales métodos y que por lo demás, él era un salmón saludable. Estos presupuestos son de distinta naturaleza, los últimos explicitan condiciones iniciales del experimento mientras que el primero no. Así: “el método utilizado para cegar a los salmones es efectivo”, constituye una nueva hipótesis generales; mientras que, “el salmón n° 16 es cegado por tales métodos” y “el salmón n° 16 es un salmón saludable”, constituyen nuevas condiciones iniciales. De este modo, la contrastación involucra, los siguientes elementos: (H1) “Todos los salmones reconocen visualmente el camino a donde nacieron.” (CI1) “El salmón nº 16 es cegado.” (HA1) “El método utilizado para cegar a los salmones es efectivo.” (CI2) “El salmón n° 16 fue cegado por tales métodos.” (CI3) “El salmón n° 16 es un salmón saludable” (CO1) “El salmón nº 16 vuelve lugar donde nació.” 13 de 41 La HA1 no es una condición inicial porque es un enunciado general cuya verdad no depende de esta contrastación en particular, sino que es utilizada conjuntamente a la hipótesis contrastada, H1, y contribuye a sostener la conclusión del razonamiento. Por eso es llamada “hipótesis auxiliar”. Nótese que en este caso se trata de una hipótesis que ni siquiera pertenece a la biología. Siempre hay hipótesis auxiliares acerca del material utilizado en la experimentación, o acerca de los instrumentos utilizados en la observación. El razonamiento de la refutación sería entonces: (H1 . HA1 . CI1 . CI2 . CI3) → CO1 ~ CO1 ~ (H1 . HA1 . CI1 . CI2 . CI3) En consecuencia, puede ser que la refutación se deba a que la hipótesis H1 es falsa, o que se deba a que la otra hipótesis, HA1, o alguna de las condiciones iniciales presupuestas lo sea. Un científico que se encuentre convencido de que el reconocimiento del camino es visual (tal vez, por ejemplo, por conocimientos acerca de otros peces) podría dudar de alguna de las otras hipótesis intervinientes. Por ejemplo, podría decir que no es cierto que el método utilizado para cegar a los peces sea efectivo, negando la hipótesis auxiliar, o podría negar alguna de las condiciones iniciales. Puede sostener que el salmón en cuestión no se encontraba bien de salud, o que el salmón en cuestión no fue cegado correctamente. Hipótesis ad hoc Las hipótesis ad hoc son hipótesis que en una contrastación particular son utilizadas al sólo efecto de salvar de la refutación a la hipótesis a contrastar, negando alguna de las otras hipótesis o condiciones iniciales presupuestas en la extracción de la consecuencia observacional en juego. Supongamos que la hipótesis auxiliar y las condiciones iniciales de nuestra contrastación estuvieran bien establecidas, pero que pese ello, algún biólogo deseara sostener, a toda costa, la corrección de H1.Serían ejemplos de hipótesis que podrían ser utilizadas para salvar de la refutación a H1: Hadhoc1: “El método utilizado para cegar a los Salmones no es efectivo” Hadhoc2: “El salmón nº 16 no ha sido cegado correctamente”. Hadhoc4: “El salmón nº 16 no se encuentra en condiciones normales de salud” 14 de 41 Sería ideal poder establecer cuándo una hipótesis es ad hoc y cuándo no. Lamentablemente, no existe un criterio que pueda cumplir con esta función. En los casos citados es posible idear formas independientes de contrastar la hipótesis auxiliar y evaluar la verdad de las condiciones iniciales, y así determinar si al ponerlas en cuestión estamos formulando hipótesis ad hoc o no. Podemos evaluar si el método utilizado para cegar a los salmones es efectivo, repetir el experimento asegurándonos de que las condiciones iniciales sean verdaderas, o testearlo con otro salmón que cumpla los requisitos. Lamentablemente, esto no siempre es posible. Existen casos históricos en los que se han utilizado hipótesis ad hoc que en el momento no podían ser testeadas. Uno de los más famosos, es el de la hipótesis ad hoc introducida por Copérnico para explicar que el ángulo de paralaje no se modificara con el movimiento de la Tierra. Generalmente se simplifican las controversias científicas del pasado (Thomas Kuhn dice cosas muy interesantes al respecto, como veremos más adelante) subestimando la inteligencia o poniendo en cuestión la buena voluntad de los científicos que se opusieron a lo que luego resultó un cambio progresivo. Así, se suele presentar a los geocentristas (los que consideraban que la Tierra se encontraba inmóvil en el centro del universo), como retrógrados, conservadores, etc. Pero cuando Copérnico propuso su sistema heliocentrista, con el sol en el centro del universo, realmente había buenas razones para no aceptar el cambio. Una de ellas tenía que ver con lo siguiente: si la Tierra se moviera, razonaban por entonces, las posiciones de las estrellas fijas con respecto a algún punto en la tierra deberían cambiar. Es decir, si en enero fijo un tubo a través del cual se ve cierta estrella, a los 6 meses, a la misma hora, si la tierra se mueve, la estrella debería dejar de verse a través del tubo (Figura 1). 15 de 41 mbiara de poosición segúnn los geocentrristas. Figgura 1: Lo quue se deberíaa observar si la tierra cam Cuanndo en la éppoca de Coppérnico se reealizaban taales experienncias , no see observabaa que la estrellla cambiasee su posicióón (sí a lo largo l del día, por supuesto, pero nno a la mism ma hora en días distintos)). Esto impllicaba una refutación coontundente del movimiiento de la Tierra . e Coopérnico inntrodujo unaa hipótesis ad hoc extrremadamennte audaz. H Hasta el Sin embargo, mom mento no habbía razones para considderar que lass estrellas, qque tanto Copérnico coomo los Ptoleemaicos creían engarzaadas en la esfera de llas estrellass fijas, estuuviesen lejos de la Tierrra. Para salvvar la hipóteesis Copérnico sostuvo que la esfeera de las esstrellas fijass estaba modo tal quee la modificcación de la posición dee la estrellaa no era extremadamentee lejos de m perceeptible. ¿Quéé razones tennía Copérnico para connsiderar que el universo era enormee, más grandde de lo que nnadie hubierra consideraado hasta ell momento?? Sólo esa, las posicionnes relativass de las estrelllas no se modificaban m n. A la largga, la conjettura de Coppérnico resuultó correcta . Los cambbios de la pparalaje fuerron determiinados por pprimera vezz en el sigloo XIX. Perro en el siglo XVI: ¿Quéé era más raccional? ¿Coonsiderar quue la Tierra eestaba quietta o consideerar que r es que se el unniverso era eenorme? Noo hay una reespuesta claara. Lo inteeresante al respecto trata de una prooblemática con la quee se enfrenntan los cieentíficos toddo el tiemppo. Los cientííficos estuviieron discuttiendo este ppunto por siiglos sin lleggar a un acuuerdo. 16 de 41 Claúsulas ceteris Paribus Existe, finalmente un tipo de hipótesis presupuesto en toda contrastación que afirma algo como“No hay factores relevantes no tomados en cuenta”. Supongamos que el día en que realizamos la experiencia con los salmones, una empresa papelera vierte residuos tóxicos en el río, provocando desorientación en todos los salmones, incluso en nuestro salmón cegado (el salmón n° 16) . En ese caso, si observáramos que el salmón n° 16 no vuelve al lugar donde nación, deberíamos poner en cuestión no H1 ni nuestra hipótesis auxiliar HA1, ni las condiciones iniciales, sino la cláusula ceteris paribus, pues existiría un factor relevante, que no tomado en cuenta al realizar la deducción de la consecuencia observacional, la presencia de residuos tóxicos en el río. De estas consideraciones se desprende una consecuencia fundamental, denominada holismo de la contrastación: De acuerdo con esta tesis nunca pueden contrastarse enunciados de manera aislada. Dado que las consecuencias observacionales siempre se deducen de un complejo de hipótesis, la refutación, así como la confirmación o corroboración, siempre apuntan a este complejo de hipótesis y no a uno de sus componentes en particular. Es decir, lo que se refuta es el conjunto de hipótesis que se utilizaron en la contrastación, pero no podemos saber cuál o cuáles de ellas han sido las responsables. 17 de 41 4. Polémica acerca de la confirmación: confirmacionismo y falsacionismo. Anteriormente vimos que si consideramos verificada a una hipótesis cuando una de sus consecuencias observacionales resulta verdadera, cometeríamos una falacia de afirmación del consecuente. Como vimos, esto implica que las generalizaciones empíricas no son verificables a través de la experiencia. Pero, ¿podemos saber algo sobre la verdad de una hipótesis muy exitosa en realizar predicciones? Existió aquí una polémica dentro de la filosofía de la ciencia. Para algunos, entre los cuales se encuentran Rudolf Carnap y Karl Hempel, la verificación de consecuencias observacionales, si bien no verificaba una hipótesis, la volvía más probable por medio de un razonamiento inductivo. Es decir, cuantas más consecuencias observacionales resultaran verdaderas, más probable sería la verdad de la hipótesis. Se suele decir que una consecuencia observacional confirma una hipótesis para expresar la idea de que la verificación de una consecuencia observacional incrementa la probabilidad de la hipótesis, y a los autores que consideraban que esto era posible se los suele llamar hoy “confirmacionistas”. Según los confirmacionistas, si bien es cierto que las hipótesis actuales no están verificadas (no está probada su verdad a partir de la experiencia), están fuertemente confirmadas (son muy probables dado su éxito empírico). Recuérdese que era general el rechazo de la inducción en el contexto de descubrimiento de las hipótesis (ver unidad 4). Esta polémica es acerca del papel de la inducción en el contexto de justificación. Existen otros autores, de los cuáles el más famoso es Karl Popper, que consideraban que la inducción no juega ningún papel en ninguna etapa de la investigación científica. Popper se opone a la idea de que existan lógicas no deductivas. Por lo tanto, que las consecuencias observacionales se cumplan no implica ningún incremento en la probabilidad de la hipótesis. Cuando una consecuencia observacional de una hipótesis dada se cumple, lo único que podemos afirmar, según Popper, es que en esta oportunidad la hipótesis no se ha refutado, es decir, que ha sido corroborada. A los autores que consideran que las hipótesis ni se verifican ni se confirman, se los conoce como falsacionistas. De acuerdo con ellos, lo único que podemos saber de una hipótesis es que no ha sido refutada todavía. Distinguimos entonces entre: Verificar: Mostrar que una hipótesis es verdadera. Confirmar: Mostrar que una hipótesis es más probable a través de sus predicciones exitosas. Corroborar: Mostrar que una hipótesis no ha sido refutada en una contrastación particular. 18 de 41 Apunte de cátedra Unidad 4: Guía de ejercitación Autores: Sabrina Haimovici, Martin Narvaja y María Perot. Los siguientes ejercicios están dedicados a ejercitar las cuestiones vinculadas a la contrastación de hipótesis. En primer lugar se ofrece como ejemplo un caso histórico de contrastación de hipótesis y se muestra el tipo de análisis pretendido. Posteriormente, se presentan otros ejemplos para analizar. 1. El color de la biston betularia, un ejemplo. 1. a. Narración. La biston betularia, o polilla del abedul, es un lepidóptero de hábitos nocturnos y alas de color blanco sucio que durante el día descansa en ramas y troncos de árboles cubiertos de líquenes. Durante la segunda mitad del siglo XIX comenzó a observarse un número cada vez mayor de ejemplares pertenecientes a una variedad de color oscuro, que fue denominada carbonaria. El primer ejemplar de tal variedad fue hallado cerca de Manchester en el año 1848 y cincuenta años más tarde, en 1898, el 95% de las polillas del abedul pertenecía a la variedad carbonaria. ¿Pero a qué se debía tal incremento? Intentando dar cuenta de este fenómeno y sospechando que el enorme proceso de industrialización ocurrido era en parte responsable del mismo, H. B. D. Kettlewell partió de la hipótesis de que ya antes de dicho proceso existían formas carbonarias, como atestiguaban antiguas colecciones de polillas. Los ejemplares de color oscuro, sin embargo, destacaban sobre el fondo claro de los abedules y eran devorados por los pájaros, de modo que su color no podía imponerse en la población. Debido al aumento de la contaminación en los centros industriales británicos, los líquenes murieron y los abedules perdieron su color claro. Así, eran ahora las polillas claras las que destacaban sobre el fondo siendo por ello devoradas. Con estas ideas en mente, Kettlewell 19 de 41 conjeeturó que el cambio en la proporcióón de polillaas negras y blancas eraa consecuenccia del caambio de coolor en los eentornos. Dos Biston Betularia: a la l izquierdaa la forma típ ípica; a la dderecha la ccarbonaria. Para poner a pruueba la interrpretación dde Kettlewell se realizaaron varios eexperimentoos. En primer p lugarr, se procurró descartarr otros facttores como causa del cambio en la propoorción de poolillas clarass y oscuras. Una causa a descartar era la alimeentación. Paara ello sse alimentó desde su etaapa como orugas a poliillas claras ccon hojas suucias de hollín y otrros residuoss industrialees. Las pollillas resultaantes seguíaan siendo cclaras, lo qque perm mitió descarttar a la alim mentación ccomo causaa del cambiio. En seguundo lugar, se deciddió entoncess poner ya a prueba la hhipótesis daarwinista de Kettlewell. Lo que habbía que determinar d eera la aptituud comparattiva de polilllas claras y oscuras enn entornos ccon y sinn contaminaación de holllín. Se libeeraron dos ppoblacioness similares de polillas de amboos colores enn dos bosquues que sóloo diferían enn su grado dee contaminaación. Al caabo 20 de 41 de unos días se observó lo siguiente: en el bosque contaminado de hollín, la mayor parte de la población estaba ahora constituida por polillas de la variedad carbonaria, también llamada melánica; en el bosque de líquenes, en cambio, la mayor parte de la población estaba conformada por polillas claras. En años sucesivos, diversos experimentos realizados a lo largo de toda Gran Bretaña mostraron que cuanto más extensa era el área industrial, mayor era la proporción de las formas melánicas1. 1. b. Análisis Como puede verse en este relato, la proporción del color oscuro en las poblaciones de polillas de Manchester comenzó a cambiar mediados del siglo XIX. Para dar cuenta de este fenómeno se consideraron dos hipótesis. En primer lugar, como vimos, se evaluó la posibilidad de que fuera la alimentación la que provocaba el cambio. La puesta a prueba de esta hipótesis puede reconstruirse de la siguiente manera: 1. Si el cambio en la alimentación causa el cambio de proporción del color oscuro en las poblaciones de polillas, y se alimenta a orugas de polilla clara con hojas sucias de hollín y otros residuos industriales, entonces las polillas resultantes serán oscuras. 2. No es cierto que de ellas resulten polillas oscuras. Por lo tanto, 3. El cambio en la alimentación no causa el cambio de proporción del color oscuro en las polillas. La reconstrucción muestra cómo la experiencia realizada permite concluir que la alimentación no es la que provoca el cambio de color de las polillas. La forma lógica de este razonamiento es la siguiente, un Modus Tollens: 1 Para mayores precisiones, Crhis Colby, Introducción a la biología evolutiva, disponible en http://the‐ geek.org/intro‐biologia.html 21 de 41 H Ci Co ~ Co ~ H Ci Donde la condición inicial (Ci) está dada por la alimentación de las orugas de las polillas blancas y la consecuencia observacional consiste en la observación del oscurecimiento de las polillas. Siendo que la realización de la condición inicial no está en cuestión y la consecuencia observacional esperada no ocurre, la hipótesis debe ser incorrecta. Ahora bien, la teoría de la evolución por selección natural parecería poder dar cuenta del cambio de proporción de las polillas de la variedad carbonaria. De acuerdo con esta explicación, antes del proceso de industrialización predominaban las polillas claras porque tal tonalidad les permitía camuflarse con los líquenes presentes en los árboles. En dicho ambiente, las polillas oscuras escaseaban ya que eran atrapadas con mayor facilidad por los pájaros, debido a que se destacaban frente a la corteza de los árboles. En otras palabras, en los ambientes previos a la revolución industrial, el color claro constituiría una ventaja comparativa haciendo más aptas a las polillas claras. Con el advenimiento del desarrollo industrial el entorno cambió y las cortezas de los árboles se llenaron de hollín, de manera que la claridad de las polillas se transformó en una desventaja, ya que el contraste entre su color claro y la corteza ahora oscura de los árboles hizo que los pájaros las encontraran más fácilmente, y que fueran las polillas oscuras las que se camuflaran con mayor facilidad. Dado que sobrevivían en mayor proporción las polillas oscuras, al reproducirse engendraban una mayor cantidad de polillas de este color, y así, con el transcurso del tiempo, logró imponerse la tonalidad oscura sobre la clara. De manera que según la teoría darwiniana, la hipótesis que daría cuenta de este fenómeno consiste en que el color oscuro de las polillas en las zonas industriales de Inglaterra, constituía una ventaja adaptativa frente a los predadores que les permitía camuflarse en la corteza de los árboles cubiertos de hollín. 22 de 41 Si esta hipótesis fuera correcta entonces habría que observar una mayor cantidad de polillas negras en zonas industriales y una mayor cantidad de polillas claras en zonas no contaminadas. Y esto fue lo que sucedió, la confirmación de la hipótesis podría reconstruirse de la siguiente manera: 1. Si el color oscuro de las polillas constituye una ventaja frente a los predadores y se liberase igual cantidad de polillas claras y oscuras en un bosque contaminado de hollín, entonces al cabo de un tiempo se encontraría una mayor proporción de polillas oscuras. 2. Se encuentra una mayor cantidad de polillas oscuras que claras. Por lo tanto, 3. El color oscuro constituye una ventaja adaptativa para las polillas. La forma lógica de este argumento es la siguiente, siendo una falacia de afirmación del consecuente: H 2 Ci2 Co2 Co2 H 2 Ci2 Donde la condición inicial está dada por la liberación, en cierta proporción, de polillas claras y oscuras y la consecuencia observacional por el hallazgo de una proporción mayor de polillas oscuras que claras. En la confirmación de la hipótesis se da la consecuencia observacional y a partir de ello se infiere la corrección de la hipótesis. Como se discutió en la unidad anterior, tal forma lógica es inválida y, en consecuencia, podría llevar a aceptar algo falso. 23 de 41 2. Ejercitación A continuación se ofrecen algunos casos históricos de investigaciones científicas. Lea las narraciones de cada caso con atención y responda las consignas que se plantean a continuación de cada ejemplo. Al final de la guía encontrará respuestas a las mismas con las cuales puede comparar aquellas a las que haya llegado. 2.a La orientación de los murciélagos Los primeros estudios sobre la capacidad de orientación de los murciélagos datan de fines del siglo XVIII, cuando el naturalista italiano Lázaro Spallanzani (17291799) y el médico y zoólogo suizo Louis Jurine (1751-1819) realizaron una serie de experimentos con estos animales. En 1793, Spallanzani encerró a una lechuza y un murciélago en una habitación, en la que había dispuesto una serie de hilos cruzados de lado a lado, de los que colgaban campanillas, de forma que sonaran si los animales chocaban con ellos. En la penumbra ambos animales eran capaces de volar, pero cuando se hizo la oscuridad total en la habitación, Spallanzani comprobó que la lechuza se desorientaba y chocaba con los hilos y contra las paredes, mientras que el murciélago mantenía intacta su capacidad de volar. La conclusión lógica fue que la lechuza simplemente tenía una visión más sensible que la del hombre, pero que el murciélago debía de tener alguna capacidad adicional que no dependía de la iluminación. A fin de excluir completamente la visión, Spallanzani realizó un segundo exprimento: quemó los ojos de los murciélagos para cegarlos completamente, y los liberó en la habitación. No sólo comprobó que estos murciélagos ciegos volaban con igual facilidad, sino que, capturándolos unos días más tarde y examinando el contenido de sus estómagos, habían sido capaces de cazar insectos al igual que sus congéneres con vista. Spallanzani comunicó sus resultados a Charles Jurine, quien ideó una tercera prueba: tapó los oídos de los murciélagos con bolas de cera y los liberó en una habitación que, al igual que en los primeros experimentos, contenía hilos con campanillas. Observó que la capacidad de los murciélagos de evitar obstáculos se deterioraba notablemente. Spallanzani fue capaz de replicar los hallazgos de Jurine, 24 de 41 insertando pequeños tubos metálicos en las orejas de los murciélagos. Ambos concluyeron que el sentido del oído, y no la vista, era fundamental para que los murciélagos volaran y cazasen.2 Consignas 1) ¿Cuál es el fenómeno que querían explicar Spallanzani y Jurine? 2) Identifique la hipótesis que Spallanzani puso a prueba en el segundo experimento. Identifique también las condiciones iniciales y la consecuencia observacional. 3) Reconstruya el tercer experimento (el de Jurine). Identifique la hipótesis, las condiciones iniciales, la consecuencia observacional y por lo menos una hipótesis auxiliar. 4) ¿Verifica el hecho de que la consecuencia observacional resulte verdadera la hipótesis en cuestión? 5) Si repitiéramos el experimento de Jurine y la consecuencia observacional resultara falsa. ¿Necesariamente deberíamos abandonar la hipótesis? ¿Por qué? 2.b. Francesco Redi y una discusión sobre la generación espontánea Durante el siglo XVII, época de Francesco Redi e Isaac Newton, era comúnmente admitido que la materia inerte -tanto la que nunca había vivido como aquella que había cesado vivir- podía engendrar animales de orden inferior: gusanos, piojos, babosas, cochinillas, escorpiones e incluso ratones o ranas. Se pensaba que todo lo que fermenta y se pudre se transforma en un foco de nueva vida. Y así, mediante esta generación espontánea se formaban continuamente una multitud de seres vivos, acaso tan numerosos como los que deben su existencia a la generación regular. Se trataba de un prejuicio secular, de una idea eminentemente respetable, tanto por su antigüedad como por la fama de los hombres que daban fe de ella. ¿No habían 2 Adaptado de Seco Granja, F. y Jiménez Ruiz, A. (2006) “Visión ultrasónica de los murciélagos”, Seminario de Sistemas Inteligentes SSI2006, libro de actas, Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, pp. 31-45. 25 de 41 afirmado Aristóteles y Galeno, Plinio y Lucrecio, todos los físicos y todos los filósofos cualesquiera que fuesen sus doctrinas o sus tendencias, tanto los discípulos de Aristóteles como los de Demócrito, que la vida nace de la podredumbre? ¿No se hablaba en el capítulo XIV del Libro de los Jueces de abejas engendradas a partir de despojos de un león muerto? Además y fundamentalmente ¿No mostraba acaso la observación diaria la generación espontánea de gusanos en la carne corrompida o el queso fermentado? A pesar de la certidumbre y contra la evidencia aparente, Francesco Redi se permitió dudar de tal concepción sospechando que la causante real de la generación de vida a partir de la materia inerte era algún agente externo. Para poner a prueba estas ideas realizó el siguiente experimento: puso trozos de carne en varios frascos de boca grande, dejando unos abiertos, al raso, mientras cubría los demás con un papel “herméticamente atado y sujeto”. Pocos días después, la carne que se encontraba en los frascos abiertos estaba llena de gusanos mientras que la de los frascos cerrados había quedado perfectamente incólume. ¿No se imponía así la conclusión de que la carne, por sí sola, es incapaz de producir gusanos y que su formación depende de una causa exterior? Pareciera que sí, sin embargo, podía objetarse a esta conclusión que la esterilidad de la carne encerrada era debida a la falta de aire. Tomando esto en cuenta, Redi reiteró sus experimentos sustituyendo el papel por una gasa de malla muy fina sin que los resultados se vieran modificados. Su interpretación, por consiguiente, no ofrecía el menor equívoco y, por lo que se refiere al agente externo, conjeturó que trataba de las moscas, detenidas por la gasa tanto como por el papel y libres en los frascos abiertos para depositar huevos en su contenido.3 Consignas 1. ¿Cuál es el fenómeno que se quiere explicar y cuáles son las dos hipótesis en competencia? 3 Fragmento adaptado de Introducción a la historia de la biología, Jean Rostand, Planeta Agostini, pp. 8-9 26 de 41 2. Presuponiendo la hipótesis “Los gusanos de moscas pueden generarse espontáneamente”, detecte las condiciones iniciales, la consecuencia observacional y al menos una hipótesis auxiliar presupuesta en el primer experimento. 3. La hipótesis mencionada en el punto 2 es defendida pese a los resultados del primer experimento. ¿Por medio de qué hipótesis se pretende salvar a la hipótesis principal? ¿Se trataba de una hipótesis ad hoc? Justifique. 4. Reconstruya la contrastación involucrada en el segundo experimento de Redi. Identifique las condiciones iniciales, la consecuencia observacional y algunas de las hipótesis presupuestas. 5. Dada la última contrastación, ¿Se impone la conclusión de que la carne, por sí sola, es incapaz de producir gusanos y que su formación depende de una causa exterior? 6. Proponga dos nuevas hipótesis ad hoc para salvar la hipótesis de la generación espontanea de la refutación luego del segundo experimento (recuerde que las hipótesis ad hoc siempre cuestionan condiciones iniciales, hipótesis auxiliares o la cláusula ceteris paribus). 2.c. Spallanzani y sus “animálculos” Los primeros trabajos de Spallanzani (1765-1776) se refieren al origen de los animálculos 4 en las infusiones. Hacía ya cerca de cien años que habían sido descubiertos por Leeuwenhoek y aún no se había llegado a ningún acuerdo sobre su origen. Había dos posturas predominantes: la de los partidarios de los gérmenes, quienes sostenían que los animáluclos se originaban a partir de gérmenes presentes sobre la materia en descomposición o en el aire; y la de partidarios de la generación espontánea, quienes sostenían que los animálculos se generaban espontáneamente a partir de la materia inerte. 4 Leeuwenhoek denominó animáluclos a ciertos microorganismos unicleulares que había observado utilizando lentes de aumento en agua estancada. 27 de 41 Los partidarios de la generación espontánea atribuían el origen de los animálculos a la descomposición de la materia infusa que libera moléculas orgánicas. Un sacerdote irlandés llamado Tuberville Needham alegaba en favor de esta opinión un experimento preciso y pretendidamente crucial (1745). Habiendo colocado jugo de cordero en un frasco cuidadosamente tapado, lo mantuvo durante media hora en brasa caliente con objeto de destruir a los gérmenes que —en la hipótesis antiespontaneísta— podrían encontrarse en la superficie, en el aire interior del frasco, o en el propio líquido. A pesar de esta precaución, el jugo de cordero se había poblado de animálculos en poco tiempo, los que, según Needham, sólo podía provenir de una génesis espontánea. El experimento causó mucha sensación. ¿No era ésta la solución al tan debatido problema? Era la reedición de la famosa experiencia de Redi, pero en el terreno de la vida microscópica: el calentamiento del frasco había reemplazado al papel con el que Redi sellaba los frascos. Esta vez sin embargo, para satisfacción de los espontaneístas, la exclusión voluntaria de los gérmenes no había impedido que la vida se manifestara. Toda la cuestión se reducía a saber si el ingenioso experimento de Needham era correcto. Para asegurarse de ello Spallanzani se propuso reproducirlo aplicando con más rigor los procedimientos de exclusión de los gérmenes, es decir, utilizando frascos mejor tapados y un calentamiento más prolongado. En estas nuevas condiciones, el resultado fue completamente diferente, los animálculos no aparecieron en absoluto. Una prolongada discusión se estableció entonces entre ambos experimentadores. Needham sostenía que, modificado de este modo, el experimento perdía su significado, puesto que el calentamiento excesivo practicado por Spallanzani tenía, por un lado, el efecto de destruir la «fuerza genésica» o «vegetativa» de las infusiones y, por el otro, el de producir en el aire interior de los frascos una alteración que imposibilitaba la vida de los animálculos. Needham se encontraba en un completo error por lo que se refería a la génesis espontánea, pero sus objeciones no eran desde luego absurdas y, en el estado en que se hallaba entonces la ciencia, era casi imposible realizar un experimento susceptible de zanjar la cuestión disipando todo equívoco. 28 de 41 Consignas 1. Enuncie el problema a resolver (es decir, el dato observacional que quiere ser explicado) y las dos hipótesis en competencia para su explicación. 2. Reconstruya el experimento de Needham como refutatorio de la hipótesis de que los animálculos provienen de gérmenes dejados por otros animálculos. Señale la Hipótesis que pone a prueba Needham, las hipótesis auxiliares, las condiciones iniciales y la consecuencia observacional. 3. Enuncie las hipótesis ad hoc con las que Spallanzani salva a la hipótesis que parecía refutada por Needham. 4. Reconstruya el experimento de Spallanzani como refutatorio de la hipótesis de que los animálculos se generan espontáneamente. Señale Hipótesis, hipótesis auxiliares, condiciones iniciales y consecuencia observacional. 5. Enuncie la hipótesis ad hoc con la que Needham salva a la hipótesis espontaneísta de la refutación. ¿A qué hipótesis presupuesta en la contrastación culpa Needham del resultado negativo? 2.d. Un estudio sobre el autismo. En 1943, investigando las causas del autismo, Leo Kanner llamó la atención acerca de lo que él denominaba “falta de calidez” de los padres con sus niños. Kanner sugería que el autismo podía encontrarse relacionado con “una genuina falta de calidez maternal” y señalaba que los padres de estos niños raramente se detenían e involucraban en el juego de sus hijos y circunscribían su cuidado a cubrir sus necesidades meramente materiales 5 . Las madres eran así responsabilizadas por la conducta atípica de sus hijos: rutinas rígidas y repetitivas, dificultad en el habla y aislamiento en sí mismos. Desde este enfoque, el ensimismamiento del niño autista constituía su defensa personal ante el rechazo de padres fríos y distantes. 5 Basado en información proveniente de http://en.wikipedia.org/wiki/Refrigerator_mother 29 de 41 Bernard Rimland, psicólogo, comenzó a interesarse en la temática del autismo cerca de 1960, cuando descubrió que su pequeño hijo padecía esta condición. No conforme con la idea que apuntaba a la actitud de los progenitores como causa de la conducta del niño, se dedicó a estudiar el autismo en hermanos mellizos. Así se le ocurrió que si los psiquiatras estuviesen en lo cierto y fuera el comportamiento de la madre la causa del autismo en los niños, entonces ambos hermanos deberían encontrarse afectados o ninguno. Esto era así ya que presumiblemente la madre se comportaría de la misma manera con ambos. Lo que halló, sin embargo, fue que muchas veces sólo uno de los mellizos es autista. Sólo en el caso de gemelos idénticos ambos niños comparten consistentemente el déficit autista. Este último hecho llevó a Rimland a defender la idea de que el autismo no constituye un desorden emocional o psicológico sino más bien biológico. Según la investigadora Nancy Minshew, en la actualidad, las distintas técnicas de escaneo cerebral parecen indicar que la hipótesis de Rimland era correcta y que el autismo tiene como correlato un desarrollo anómalo del cerebro. Haciendo uso de dichas técnicas se ha podido observar que los patrones de activación cerebral son distintos en sujetos autistas6. Consignas 1. ¿Cuál es el fenómeno que se pretende explicar en esta investigación? 2. Identifique las hipótesis de Kenner, Rimland y Minshew que se proponen para dar cuenta del fenómeno en cuestión. 3. Reconstruya la puesta a prueba de cada hipótesis. Indique en cada caso si se trata de una refutación o de una confirmación. Identifique las condiciones iniciales y las consecuencias observacionales. 4. ¿Se le ocurre alguna hipótesis ad hoc que pudieran dar los defensores de la hipótesis refutada? 6 Información extraída del documental “La mujer que piensa como una vaca”, acerca del déficit autista: http://www.youtube.com/results?search_query=the+woman+who+thinks+like+a+cow&aq=3&oq=the+woma n+who+ 30 de 41 3. Respuestas a los ejercicios. Respuestas a las consignas de 2.a (La orientación de los murciélagos) 1) ¿Cuál es el fenómeno que querían explicar Spallanzani y Jurine? Spallanzani y Jurine querían explicar cómo se orientan los murciélagos, más específicamente, cómo perciben los objetos en el espacio y por qué los perciben igualmente en la oscuridad. 2) Identifique la hipótesis que Spallanzani puso a prueba en el segundo experimento. Identifique también las condiciones iniciales y la consecuencia observacional. En el segundo experimento Spallanzani puso a prueba la siguiente hipótesis: (H) Los murciélagos perciben objetos por medio de la vista. Las condiciones iniciales del experimento consistieron en quemar los ojos de un grupo de murciélagos. Este experimento incluía como hipótesis auxiliares (entre otras): (HA1) Si se queman los ojos de los murciélagos, entonces los murciélagos quedan ciegos. (HA2) El método utilizado para quemar los ojos de los murciélagos es adecuado. 3) Reconstruya el tercer experimento (el de Jurine). Identifique la hipótesis, las condiciones iniciales, la consecuencia observacional y por lo menos una hipótesis auxiliar. En este experimento se pone a prueba la hipótesis de que los murciélagos perciben los objetos por medio del oído (H). De ella se deriva la hipótesis de que los murciélagos sordos no podrán percibir objetos. Esta hipótesis permite derivar la consecuencia observacional de que un murciélago sordo se chocará con los objetos (CO). En el experimento, entonces, se impide que los murciélagos puedan oír, para lo cual se les 31 de 41 tapan los oídos con cera (CI1) y se los libera en una habitación con obstáculos (CI2). Si tomamos: (H) Los murciélagos perciben objetos por medio del oído. (CI1 ) Se tapan los oídos del murciélago 1 con cera. (CI2) Se libera al murciélago 1 en una habitación en la que cuelgan hilos con campanas. (HA1 ) Si se tapa con cera los oídos de los murciélagos, entonces disminuye su capacidad auditiva. (CO) Los murciélagos se chocan con los objetos. La estructura de la puesta a prueba de esta hipótesis es la siguiente: H Ci Ci HA Co 1 Co 2 1 H Ci1 Ci2 HA1 4) ¿Verifica el hecho de que la consecuencia observacional resulte verdadera la hipótesis en cuestión? No. El hecho de que la consecuencia observacional resulte verdadera no verifica la hipótesis de que los murciélagos se orientan por el oído. Si se considerara a la hipótesis verificada se estaría cometiendo una falacia de afirmación del consecuente. Se puede considerar que la hipótesis ha sido corroborada. 5) Si repitiéramos el experimento de Jurine y la consecuencia observacional resultara falsa. ¿Necesariamente deberíamos abandonar la hipótesis? ¿Por qué? No, si la consecuencia observacional resultara falsa, entonces la conjunción de la hipótesis, las hipótesis auxiliares y las condiciones iniciales resultaría falsa. De modo que podríamos decir que alguna de las hipótesis auxiliares es falsa. Podríamos 32 de 41 sostener, por ejemplo, que la cera no disminuye significativamente la capacidad auditiva de los murciélagos y que debido a ello no se chocan con los objetos de la habitación. Así, podríamos seguir sosteniendo que los murciélagos perciben objetos por medio del oído. Respuestas a las consignas de 2.b (Francesco Redi y una discusión sobre la generación espontánea) 1. ¿Cuál es el fenómeno que se quiere explicar y cuáles son las hipótesis en competencia? El hecho que se quería explicar era la aparición de gusanos en la materia inerte (como por ejemplo carne podrida), es decir, se quería explicar el origen de estos seres vivos. Las hipótesis en competencia para explicar en este caso eran la hipótesis de la generación espontánea y la hipótesis de Redi. Estas se pueden especificar de la siguiente manera: (H1): Los gusanos pueden generarse espontáneamente a partir de materia inerte. (H2): La generación de gusanos depende de una causa exterior a la materia inerte. 2. Presuponiendo la hipótesis “Los gusanos de moscas pueden generarse espontáneamente”, detecte las condiciones iniciales, la consecuencia observacional y al menos una hipótesis auxiliar presupuesta en el primer experimento. En el primer experimento, se proponen las siguientes condiciones iniciales, hipótesis auxiliar y consecuencia observacional: (CI1): Se coloca carne en el frasco nº1. (CI2): Se cierra el frasco nº1 con papel X. (HA1): El papel X no deja pasar organismos vivos. (CO1): En el frasco nº1 hay gusanos. 33 de 41 Observemos que la hipótesis auxiliar es un enunciado general, en este caso es un supuesto relacionado con los materiales de la experimentación (como las características del papel con el cual se tapan los frascos). La verdad de este enunciado no depende de este experimento en particular. Las condiciones iniciales, en cambio, son enunciados singulares, y son supuestos que refieren a las condiciones o características particulares de la experimentación (como haber tapado a un frasco particular con determinado tipo de papel específico, o haberlo tapado correctamente). 3. La hipótesis mencionada en el punto 2 es defendida pese a los resultados del primer experimento. ¿Por medio de qué hipótesis se pretende salvar a la hipótesis principal? ¿Se trataba de una hipótesis ad hoc? Justifique Los partidarios de la generación espontánea sostuvieron que la esterilidad de la carne encerrada se debía a la falta de aire. Puede sostenerse que esta es una hipótesis ad hoc si se interpreta que la única función que cumple es salvar de la refutación a la hipótesis de la generación espontánea. 4. Reconstruya la contrastación involucrada en el segundo experimento de Redi. Identifique las condiciones iniciales, la consecuencia observacional y algunas de las hipótesis presupuestas. Las condiciones iniciales, consecuencia observacional e hipótesis auxiliares del segundo experimento se pueden especificar de la siguiente manera: (CI1): Se coloca carne en el frasco nº1. (CI2): Se cierra el frasco nº1 con papel Y. (HA1): El papel Y deja pasar aire. (HA2): El papel Y no deja pasar organismos vivos. 34 de 41 (CO1): En el frasco nº1 hay gusanos. La estructura de la contrastación es la siguiente: H Ci Ci HA HA Co 1 1 2 1 2 1 ~ Co1 Ci Ci HA HA ~ H1 1 2 1 2 5. Dada la última contrastación, ¿Se impone la conclusión de que la carne, por sí sola, es incapaz de producir gusanos y que su formación depende de una causa exterior? Como se puede observar en la reconstrucción de la contrastación en la respuesta 4, la forma del razonamiento corresponde a un Modus Tollens, de modo que es un razonamiento válido. Sin embargo, la conclusión de este razonamiento no niega a H1 en particular, sino que niega la conjunción de la hipótesis de la generación espontánea, las condiciones iniciales y las hipótesis auxiliares. Es decir que este experimento permite negar un conjunto de enunciados, pero no a la hipótesis H1 en particular. De modo que no podemos afirmar que la hipótesis sea falsa, esto no se impone, como pretende el autor. Respuestas a las consignas de 2.c (Spallanzani y sus “animálculos”) 1. Enuncie el problema a resolver (es decir, el dato observacional que quiere ser explicado) y las dos hipótesis en competencia para explicar ese dato observacional. 35 de 41 El problema que se pretendía resolver por medio de estos experimentos era el del origen de los animálculos, es decir, se quería explicar la aparición de microorganismos sobre materia en descomposición o en agua estancada. Las dos hipótesis que estaban en competencia eran la hipótesis de la generación espontánea, defendida en este caso por Needham y la hipótesis de los gérmenes, defendida en este caso por Spallanzani. Las hipótesis se pueden reconstruir de la siguiente manera: (H1) Los animálculos se originan por la descomposición de la materia en partículas orgánicas. (H2) Los animálculos se originan por la reproducción de gérmenes. 2. Reconstruya el experimento de Needham como refutatorio de la hipótesis de que los animálculos provienen de gérmenes dejados por otros animálculos. Señale la Hipótesis que pone a prueba Needham, las hipótesis auxiliares, las condiciones iniciales y la consecuencia observacional. Las hipótesis, condiciones iniciales y consecuencia observacional son las siguientes: (H2) Los animálculos se originan por la reproducción de gérmenes. (CI1) Se coloca caldo de cordero en el frasco nº1. (CI2) Se sella el frasco nº1. (CI3) Se calienta el frasco nº1 durante media hora. (HA1) Los gérmenes mueren con una exposición de media hora al calor de la ceniza. (HA2) El sellado de los frascos impide que ingresen tanto animálculos como gérmenes en los frascos. (CO1) No se observan animálculos en el caldo. 36 de 41 El resultado obtenido por Needham al contrastar la hipótesis por medio de la experimentación se puede formalizar de la siguiente manera: H Ci Ci Ci HA HA Co 1 2 3 1 2 1 ~ Co1 Ci Ci Ci HA HA ~ H 1 2 3 1 2 A partir de este resultado, Needham consideró a la hipótesis (H) refutada. Sin embargo, lo que este experimento permitía negar era la conjunción de la hipótesis, las condiciones iniciales y las hipótesis auxiliares. 3. Enuncie las hipótesis ad hoc con las que Spallanzani salva a la hipótesis que parecía refutada por Needham. Spallanzani formula las siguientes hipótesis ad hoc: (Hah1) Los gérmenes no mueren con una exposición de media hora al calor de la ceniza. Esta hipótesis niega la hipótesis auxiliar HA1. (Hah2) El frasco nº1 no es correctamente sellado. Esta hipótesis niega la condición inicial (CI2). 4. Reconstruya el experimento de Spallanzani como refutatorio de la hipótesis de que los animálculos se generan espontáneamente. Señale Hipótesis, hipótesis auxiliares, condiciones iniciales y consecuencia observacional. (H1) Los animálculos se originan por la descomposición de la materia en partículas orgánicas. (CI1) Se coloca caldo de cordero en el frasco nº1. 37 de 41 (CI4) Se sella correctamente el frasco nº1. (CI5) Se calienta el frasco nº1 durante más de media hora. (HA2) El sellado de los frascos impide que ingresen tanto animálculos como gérmenes en los frascos. (HA3) Los gérmenes mueren con una exposición de media hora al calor de la ceniza. (CO2) Se observan animálculos en el caldo. Al poner a prueba la hipótesis bajo estas condiciones iniciales, Spallanzani no observó animálculos en el caldo, es decir, obtuvo la negación de la consecuencia observacional (CO2). Lo que se puede formalizar de la siguiente manera: H Ci Ci Ci HA HA Co 1 Co2 H 4 5 2 3 2 Ci Ci Ci HA HA 1 4 5 2 3 5. Enuncie la hipótesis ad hoc con la que Needham salva a la hipótesis espontaneísta de la refutación. ¿A qué hipótesis presupuesta en la contrastación culpa Needham del resultado negativo? (Hah3): La exposición al calor por un tiempo mayor a media hora altera las propiedades del aire y de la materia en descomposición. Por medio de esta hipótesis ad hoc, Needham culpa a la cláusula ceteris paribus, presupuesta en toda experimentación científica, según la cual no hay factores relevantes que no se hayan tenido en cuenta. Needham sostiene que al exponer durante un tiempo prolongado a la materia en descomposición y el aire contenido en el frasco al calor, se alteran sus propiedades. Esto equivale a decir que el experimento de 38 de 41 Spallanzini no toma en cuenta todos los factores relevantes y le permite a Needham sostener que en condiciones normales de termperatura, se seguirían originando animálculos por generación espontánea. Respuestas a las consignas de 2.d (Un estudio sobre el autismo) 1. ¿Cuál es el fenómeno que se pretende explicar en esta investigación? Las investigaciones psicológicas mencionadas pretenden dar una explicación del comportamiento autista. Esto es, pretenden dar una respuesta acerca del origen de ciertas conductas que presentan estos niños, tales como rutinas rígidas y repetitivas, dificultad en el habla, ensimismamiento y dificultad para la interacción social. 2. Identifique las hipótesis de Kenner, Rimland y Minshew que se proponen para dar cuenta del fenómeno en cuestión. La hipótesis de Kanner (H1) afirma que la que produce el comportamiento del niño autista es es la frialdad o falta de calidez de sus padres. La hipótesis de Rimland (H2) afirma que el autismo es provocado por otros factores. Minshew sostiene la hipótesis (H3) , más específica que la de Rimland, de que el comportamiento de los niños autistas es provocado por un funcionamiento anómalo del cerebro. 3. Reconstruya la puesta a prueba de las hipótesis de Kenner y Minshew. Indique en cada caso si se trata de una refutación o de una confirmación. Identifique las condiciones iniciales y las consecuencias observacionales. Refutación de la hipótesis de Kanner. 39 de 41 1. Si es la falta de calidez la que produce el comportamiento anormal del niño autista y se observa a hermanos mellizos, criados pro los mismos padres uno de los cuales es autista, el otro también debe serlo. Es decir, si la falta de calidez es la causa del autismo, en todos los hogares con un mellizo autista hay dos mellizos autistas. 2. No se observa que todo hermano mellizo de un niño autista sea autista también. Es decir, hay hogares con hermanos mellizos en los que sólo uno de ellos es autista. 3. De manera que no es la falta de calidez de lo padres la que produce el comportamiento del niño autista. Lo cual puede formalizarse del siguiente modo: H1 Ci1 Co ~ Co ~ H1 Ci1 Donde la condición inicial es la observación de mellizos uno de los cuales es autista y la consecuencia observacional es la observación de que el otro también lo es. La experiencia de Minshew. 1. Si el comportamiento de los niños autistas es provocado por un funcionamiento anómalo del cerebro y se compara el cerebro de niños autistas con el de niños no autistas, se observará que el patrón de activación cerebral es diferente en cada caso. 2. Se observan patrones de activación diferentes. 3. Por lo tanto, el comportamiento de los niños autistas sea provocado por un funcionamiento anómalo del cerebro. Lo cual puede formalizarse como: H 3 Ci2 Co2 Co2 H 3 Ci2 40 de 41 Donde la condición inicial es la comparación de activación cerebral en sujetos autistas y no autistas y la consecuencia observacional es la existencia de patrones de activación cerebral diferentes. 4. ¿Se le ocurre alguna hipótesis ad hoc que pudieran dar los defensores de la hipótesis refutada? Sí, una posible hipótesis ad hoc que podría esgrimir un defensor de la propuesta de Kanner consistiría en afirmar que la madre ha tenido una preferencia marcada por uno de sus mellizos y un rechazo por el otro, y que el rechazo percibido por uno de ellos puede haber provocado el desarrollo del autismo. Nótese que en este caso, la hipótesis puede ser testeada: si luego se encuentra que la madre no exhibe un comportamiento de preferencia sobre mellizo la hipótesis de Kanner seguiría en pie, si no, habría sido nuevamente refutada. 41 de 41
