Entre otras cosas, leyes y teorías

METACIENCIA ||

Cuando hablamos de ciencia, es común utilizar términos como “hipótesis”, “teoría”, “ley”, “modelo”, etc. Pero, ¿a qué se hace referencia cuando se usan estos conceptos? ¿se trata de sinónimos, o son conceptos de usos distintos en ciencia? Intentemos responder estas preguntas en este breve espacio.

Lo que la palabra hipótesis significa, literalmente, es “supuesto” o “lo que está puesto debajo”. En el caso de la ciencia, cuando se habla de hipótesis, se hace referencia a una afirmación que, además de ser empíricamente contrastable se considera provisional, puesto que está siempre abierta la posibilidad de que sea revisada con relación a nuevas experiencias.

Una hipótesis es un enunciado que nos dice algo acerca de hechos o cosas que han de someterse a investigación o que nos propone información sobre la solución a una pregunta científica. Así que cuando ese enunciado resulta ser verdadero, entonces el problema planteado o el hecho al cual hace referencia directa, queda explicado por la hipótesis.

Para muchos filósofos de la ciencia, la hipótesis es la forma básica de la ciencia, y el carácter hipotético le es transferido a toda explicación científica. De modo que la ciencia, aunque goza del prestigio que goza en la actualidad, no es más que un saber conjetural (basado en conjeturas tentativas y provisionales). El principal defensor de esta postura es Karl Popper, autor del cual ya hemos hablado en entregas anteriores.

En el caso de las leyes, también se trata de un enunciado, pero en este caso, ese enunciado afirma una regularidad universal, es decir, una relación entre hechos o propiedades que se da igual siempre y en todos los casos sin excepciones. Este enunciado, dada esa regularidad universal, se puede presentar como una fórmula matemática simple y, lógicamente, es siempre contrastable empíricamente.

No obstante, también se acepta la existencia de las denominadas “leyes probabilísticas”, que son aquellas leyes que enuncian una regularidad que se da sólo en una serie de casos pero que en otros no, admitiendo excepciones claras y posibilidad de cálculo de porcentaje de los casos en que se cumple. Para diferenciar a las leyes probabilísticas, se le suele llamar a las definidas en el párrafo anterior, leyes universales.

Ambos tipos de leyes pueden ilustrarse con ejemplos: el enunciado “todo cuerpo ejerce sobre otro una fuerza de atracción que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”, afirma una ley natural. Y de paso, se trata de la enunciación de la popular ley de la gravedad propuesta por Isaac Newton y que todos conocemos.

Un ejemplo de ley probabilística lo constituye el segundo principio de la termodinámica: “un sistema aislado tiende a estados de mayor entropía”, pues como habrá podido advertirse por el verbo resaltado, no se deja fuera la posibilidad de que se dé en algún caso una transición a un estado de menor entropía.

Las teorías, por su parte, son sistemas de hipótesis en forma de enunciados generales estructurados lógicamente y que refieren a objetos de una misma clase. Así, una teoría es un contexto cerrado en el que cada enunciado en él es una premisa o una consecuencia deductiva de un conjunto de premisas.

En una teoría, a las premisas se les denomina axiomas y a las consecuencias, teoremas; y los axiomas son de tres tipos: formales, semánticos y nomológicos. Los axiomas formales son los que, dentro de la teoría, expresan relaciones matemáticas o lógicas entre unos términos primitivos. Los axiomas semánticos son los enunciados que establecen las relaciones de representación entre funciones y propiedades de las cosas a las que refiere la teoría; y los enunciados nomológicos son aquellos expresados en forma de ley científica.

Finalmente, un modelo es una representación de un mecanismo, es decir, de los procesos que se dan dentro de un sistema (una cosa o conjunto de cosas que se pretenden explicar) y que hacen cambiar a ese sistema en algún aspecto.

Al igual que la teoría, el modelo ha de tener una clase de referencia, es decir, ha de referir a algo; todo modelo tiene también un formalismo o conjunto de expresiones lógicas y matemáticas que son utilizadas para representar los elementos de la case de referencia, y además parte siempre de un conjunto de supuestos o hipótesis y datos específicos. Aunque los modelos pueden ser materiales, gráficos o matemáticos, la modelización con mayor aceptación en términos heurísticos y epistemológicos por los científicos es la modelización matemática.

Los modelos matemáticos no son más que un intento de matematización de la realidad, y siempre son consecuencia de una conjunción de teorías que se unen a las hipótesis y datos específicos para representar y explicar casos igualmente específicos. De ahí su diferencia con el concepto de teoría: las teorías siempre contienen enunciados nomológicos, mientras que los modelos no contienen enunciados nomológicos, pues tal y como hemos dicho, siempre tratan de referentes únicos y específicos.