1. El método científico

Qué gusto da sentarse a la mesa un día especial, cortar tu jamón, uno cualquiera no, ibérico pata negra. Descorchar esa botella de vino que tenías guardada para las ocasiones especiales, una cualquiera no, un buen rioja. Y disfrutar la cena con una buena ración de gambas de Huelva, cogollos de Tudela, pimientos de Padrón y acabar con plátano de Canarias.

Las denominaciones de origen son herramientas que se usan para evitar la falsificación y garantizar ciertas cotas de calidad en el producto. Con la denominación de origen el productor protege su producto frente a abusos y al consumidor frente a engaños.

La denominación de origen de la física (y la ciencia en general) es el método científico. Es un sello distintivo que aglutina a todas las ramas de la ciencia y que sirve de referente a todas ellas. Como en el caso anterior, también sirve para proteger al producto (la ciencia) y para cuidar al consumidor (el ciudadano). Es seguramente el mejor invento que se ha hecho en ciencia desde que la ciencia es ciencia, un mecanismo propio, un proceso único, una metodología tan específica y controlada como la necesaria para alimentar a un cerdo y curar un jamón, o elaborar y reposar un buen vino. ¿Qué es ciencia? Lo que sigue el método científico.

La Grecia clásica es una época gloriosa y de grandes contrastes. Los griegos nos transmitieron un legado muy valioso que perdura hasta hoy en literatura, poesía, matemáticas, arquitectura… y ciencia. Y de contrastes, porque acertaron casi tanto como fallaron. Sí, fallaron, y mucho, y no solo en cuanto a predicciones o ideas, sino, más peligrosamente, en lo referente a procedimientos. Y por encima de todos los griegos, quien más influencia tuvo en su época y las venideras fue un discípulo de Platón, Aristóteles. En toda su extensa y valiosa obra también transmitió ideas erróneas, como que el cerebro no recibía sangre y tenía la función de enfriarla mientras que el corazón era la fuente de la inteligencia, que el hombre era el único animal con músculos, que las mujeres tienen la sangre más espesa que los hombres, que insectos y peces nacían espontáneamente de la humedad y el sudor o que las moscas tienen cuatro patas. Desde luego también tenía ideas en física, donde estableció que la Tierra es el centro del universo o que los objetos más pesados caen más rápido.

Resulta paradójico, ¿verdad? Los griegos fueron capaces de adelantarse más de mil años en ideas tan elevadas como la existencia de átomos, sobre el vacío, incluso sabían que nuestro planeta no era plano y calcularon su radio mucho antes de que Colón se atreviera a viajar hasta los límites de la Tierra. Y luego fallan en cosas tan básicas… Es como encestar desde medio campo y luego fallar todas las bandejas… ¿Cómo personas dedicadas a observar, pensar y estudiar, que dieron con pensamientos tan modernos y avanzados, no repararon en que una mosca no tiene cuatro patas?

En la Grecia clásica se menospreciaba el mundo material, un mundo corrupto e imperfecto, que exploramos con nuestros defectuosos sentidos, que nos llevan a error. Platón, con el mito o alegoría de la caverna, nos muestra un mundo material (o sensible) que es un reflejo borroso de un mundo perfecto, el mundo de las ideas (o inteligible), que solo se puede explorar con la razón. Este pensamiento que desprecia el mundo material y los sentidos llevó a muchos filósofos influyentes de la cultura griega a dar la espalada a la observación y a guiarse simplemente por la razón, pero ¿cómo pensando y sin mirar podemos saber cuántas patas tiene una mosca? Difícil acertar.

De los muchos errores que transmitieron los griegos, el más peligroso era este último, el uso de la razón como fuente de todo conocimiento. Pues, ¿qué puede ser más contrario a la ciencia que el creer algo sin comprobarlo? El problema se hace más grave cuando la idea se eleva a categoría de dogma. Las afirmaciones de Aristóteles fueron abrazadas por la Iglesia católica, que castigó a todo aquel que se atreviese a ponerlas en duda a pesar de que muchas, como has podido ver, carecían de cualquier sentido. De ahí que la ciencia y el conocimiento en general en Europa quedaran enquistados durante más de quince siglos.

Se le atribuye normalmente a Francis Bacon, nacido en Londres en 1561, el gran honor de ser el padre de la ciencia moderna y del método científico experimental. Galileo Galilei, gran mártir de la ciencia, e Isaac Newton comparten el segundo puesto, al ser los primeros grandes exponentes de esta nueva práctica. Ellos fueron los que revolucionaron la ciencia derribando casi dos mil años de tradición, haciendo frente a creencias falsas, eliminando prejuicios y dudando de todo, instaurando la aplicación de la lógica y la deducción en el estudio basado en la experimentación y la observación. Según el método científico y la ciencia moderna ya no vale la razón pura como fuente de conocimiento; es de la repetida observación de donde este se obtiene. Pero ¿qué es el método científico?

Veámoslo con un ejemplo. Aristóteles decía que la velocidad de caída de un objeto era lineal con el tiempo. Es decir, si dejamos caer una pelota de lo alto de una mesa, el tiempo que tarda en recorrer la primera mitad de la distancia hasta el suelo es la misma que lo que tarda en recorrer la segunda mitad. Obviamente, esto lo dijo sentado en una piedra, ni se molestó en levantarse y dejar caer algo. Fue «guiado» por la razón pura.

Galileo Galilei fue un físico genial, muy en el sentido en el que lo fue Richard Feynman, brillante, elocuente, atrevido, original, creativo… Galileo sospechaba que muchas de las enseñanzas clásicas eran erróneas y se atrevió a ponerlas en duda. Vemos aquí uno de los primeros elementos de la ciencia moderna: la duda y el escepticismo. En concreto se decidió a atacar la visión aristotélica de la caída libre. ¡Qué mejor para saber si está bien o está mal que realizando un experimento!

Galileo sospechaba que la teoría sobre la caída libre de Aristóteles no era correcta (observación). De hecho, propuso que la velocidad de un objeto en caída libre no era lineal con el tiempo (hipótesis). Así que se lanzó a idear un experimento (experimentación). Un objeto en caída libre va muy rápido, y recuerda que en esa época no existían los relojes, ni los cronómetros ¡ni el wifi! ¡Qué vida aquella! Así que la única forma de probar su hipótesis era en una caída no tan rápida como la caída libre. Tomó una rampa con una canalización y dejó caer una bola por ella. La rampa era tal que podía cambiar su inclinación. Galileo usó sus dotes musicales (era, parece ser, un buen intérprete con el laúd) para establecer los tiempos de caída, realizando las correspondientes medidas que le permitirían validar su hipótesis. Los resultados eran claros: Aristóteles estaba en un error, la caída libre de los cuerpos no es lineal con el tiempo.

Ya tenemos el método científico. Primero observamos algo que nos llama la atención. Luego lo queremos explicar y hacemos una hipótesis. Posteriormente probamos la hipótesis que hemos hecho con muchos experimentos. Si se observa que no hay desviaciones con respecto a lo que esperamos que ocurra, podemos decir que hemos probado nuestra hipótesis creando una teoría o ley física. Finalmente publicamos nuestros resultados para que todos puedan conocerlos y ponerlos en duda con nuevos experimentos.

Pero el método científico no se detiene aquí, porque toda verdad producida con este método está sujeta a continua revisión, es lo que se conoce como reproducibilidad. Junto con la teoría exponemos nuestro método para probarla, que puede ser repetido por cualquier persona en cualquier parte del mundo para comprobar su veracidad. La ciencia nos ha enseñado a dudar de toda afirmación porque podría estar realmente suspendida por alguna hipótesis falsa. Se realizan continuamente experimentos para poner a prueba todo conocimiento. De esta forma, al llegar a una ley quedamos en un bucle en el que seguimos preguntándonos por la veracidad de esta ley realizando continuamente nuevos experimentos. El método científico está siempre en marcha.

¿Cuál es la correcta, la hipótesis de la caída libre de Aristóteles o la de Galileo? Es la de Galileo porque está basada en la experimentación. No por ser quien es, o por lo que hizo en vida, es simplemente porque así lo demuestran día a día los experimentos; el juez último de toda teoría científica es la naturaleza. No importa el tiempo que pase ni la forma en que se intente acallar una verdad, el método científico siempre la acaba mostrando. Por eso esta ley sigue en continua revisión, cada día, constantemente. Puede que seamos capaces de observar que no se cumple en una galaxia lejana y tengamos que cambiar esa ley por una más universal. Puede ser. Porque continuamente, en cada rincón del planeta, se realizan observaciones que ponen a prueba cada una de las verdades que conocemos gracias a la ciencia. Y este es el famoso método científico, la denominación de origen de cualquier estudio que quiera ser científico.

El método científico es robusto porque está basado en la continua observación y experimentación, es fiable porque compromete a toda la comunidad científica y está por encima de instituciones, personalidades y épocas, y es riguroso porque establece un método de trabajo y discusión. El método científico es una denominación de origen que protege a la ciencia frente a impostores y a los ciudadanos ante fraudes. Y es, en última instancia, la forma en que un físico explora su mundo. Gracias al método científico todo está en continua exploración, duda y revisión.

¿Significa esto que no podemos creer en nada? No, creeremos en ello hasta que se demuestre lo contrario. Porque una de las grandezas del método científico es que vamos construyendo un edificio, ladrillo a ladrillo, sobre el que vamos asentando el conocimiento. Un gran ejemplo de ello es que la ciencia no sirve solo para destronar leyes que dejan de ser ciertas cuando otra irrumpe apoyada por un experimento. Fíjate en esta preciosa historia del poder de la ciencia y el método científico.

La ley de la gravitación de Newton irrumpió con mucha fuerza en el mundo de la ciencia convirtiendo a este científico en una gran celebridad. Tan bien funcionaba esta ley, basada en la observación, y a tantos fenómenos se había aplicado con éxito que cuando el electromagnetismo (la teoría de la electricidad, el magnetismo y también de la luz) fue comprendido con las leyes de Maxwell, desarrolladas unos doscientos años después, se llegó más o menos al consenso de que hacia finales del siglo XIX la física estaba acabada. No había nada más por descubrir, todo en el universo se entendía perfectamente. Los profesores alentaban a sus alumnos a introducirse en otros campos porque la física estaba acabada, esta rama de la ciencia se dedicaría a seguir mejorando las medidas, o hallando más decimales, tal como expresó públicamente uno de los mejores científicos de su época, lord Kelvin. Sin embargo, había algo que no encajaba. Las teorías de la gravitación de Newton y la del electromagnetismo de Maxwell estaban sutilmente en contradicción. Albert Einstein descubrió esta contradicción entre las dos teorías, la reciente desarrollada por Maxwell y la imperecedera teoría del gran Isaac Newton. Lo fácil habría sido intentar modificar la nueva teoría de la luz. Sin embargo, Einstein se atrevió a poner en duda el legado de Newton. Un joven que nunca había destacado en clase, que había fracasado constantemente en sus pruebas de acceso a la universidad y que trabajaba como un simple empleado en la oficina de patentes de Berna, ese chico estaba retando al mismísimo Newton, la mayor figura de la historia de la ciencia. Estamos a comienzos del siglo XX y hablamos de la teoría de la relatividad. Lo que hizo Einstein fue grandioso. Pero, eso sí, faltaba una demostración. Astrónomos de todo el mundo se lanzaron a la búsqueda de una prueba que demostrara que la teoría de Einstein era correcta. Einstein se lo había dejado fácil, como él mismo indicó, solo tenían que mirar al cielo aprovechando un eclipse total de Sol (en 1919 hubo el primero a disposición) y apuntar a una estrella. Esta se vería desplazada de su posición esperada si la teoría era correcta. Uno de los más importantes astrónomos de la historia, Arthur Eddington, dio con ello y convirtió así a Einstein en un héroe.

Vemos aquí algo muy interesante. Y es que aunque esta teoría viene a desbancar a la teoría de Newton sobre la gravedad, esto no quiere decir que aquella sea totalmente incorrecta. Ni mucho menos, de hecho, se sigue usando cada vez que se lanza un satélite, para predecir el movimiento de planetas o para mil millones de cosas en la Tierra. Que sea desbancada solo quiere decir que su rango de aplicación es menor. Es decir, es una buena aproximación que podemos usar para miles de aplicaciones, pero cuando se quiere aplicar a otras situaciones llegamos a un punto en el que ya no funciona. Decimos que la teoría de Einstein contiene la gravitación de Newton. Es como… poner a un portero de delantero centro. En ese sentido la teoría de Einstein es más polivalente. Puede jugar de portero, como la de Newton, pero también lo puede hacer bien de central e incluso de lateral. Pero Newton sigue siendo un porterazo.

¿Habrá otra teoría que llegue a desbancar la teoría de Einstein? Seguramente; creemos, de hecho, que sí. Una teoría que ocupe todo el campo de juego. Esta teoría no hará que la de Einstein sea incorrecta, ni que deje de usarse. Lo mismo que la de Einstein significó para la gravitación de Newton. Sería una ampliación más válida que ambas en ciertos casos pero que se reduce a ellas cuando tratamos temas más generales.

Por lo que el método científico es un ciclo sin fin. Observación-hipótesis-experimentación, y repetimos hasta el infinito, siempre buscando la verdad por encima de todo. Es un sistema que favorece la crítica y la discusión, que permite la continua revisión de ideas y hace que solo florezcan aquellas que realmente valen.

El método científico define a la ciencia, qué es ciencia y qué no es ciencia, mostrando ser la mejor arma que tenemos para luchar contra la imposición del saber y los abusos en ciencia. Ambos corresponden a dos extremos viciosos opuestos en el uso de la libertad y ambos son muy peligrosos. El primero es claramente un exceso de celo, que impide la libertad de pensamiento. Es el caso de la histórica lucha de la Iglesia católica contra la ciencia, y que ya podríamos dar en general por salvada.

El que hoy más nos preocupa es el segundo y viene por un exceso de libertad, una libertad mal entendida. El poder de la ciencia y del método científico está en su veracidad, como ya hemos visto, en su robustez y fiabilidad. De ahí que muchas prácticas se vistan de ciencia por los beneficios que tiene esta consideración.

O, de otra forma, digamos que nuestra denominación de origen tiene muchos… falsificadores. Hablo en concreto de las disciplinas que hoy conocemos como pseudocientíficas. Son ramas del conocimiento que se visten de científicas pero no lo son.

Entre ellas, nombro sin detenerme mucho en lo que suponen, se encuentran algunas muy populares como la astrología dentro de todas sus variantes, la homeopatía, las medicinas alternativas, el reiki cuántico y similares.

Has podido ver que la ciencia es más que una simple colección de conocimientos. Es una forma de pensar, una filosofía de vida, una manera de enfrentarse a una duda, un problema. Nos ha enriquecido y ha moldeado nuestra mente. Nos ha hecho más fuertes y menos vulnerables.

Así que ya tenemos un primer elemento de nuestro retrato robot de un físico: debe estar equipado con una potente máquina que implementa el método científico. Es una máquina que duda de todo y todo lo somete continuamente a prueba. Elabora hipótesis e intenta ver si son siempre correctas y, si no lo son, las modifica buscando que encajen con lo que ve. Son ideas que están continuamente en evolución y sometidas a evaluación, y que se comparten con otras máquinas, con otros científicos.

De esta forma podemos imaginar a un científico como una caja negra (esto se hace mucho en ingeniería). Fuera de la caja está el mundo exterior, lo que generalmente conocemos como naturaleza, con sus propias leyes. El físico interacciona con su entorno por medio de unas sondas que conocemos como sentidos. Los sentidos nos permiten observar la naturaleza de muchas maneras. Dentro, en la caja negra, tenemos nuestro procesador central, la máquina de método científico que creará hipótesis y elaborará experimentos para probarlas, lo que se ejecutará con los sentidos. Los resultados harán que esta máquina pruebe su hipótesis y, si es falsa, la rectificará.

Esto es parte de nuestra inteligencia física, unos sensores que nos conectan con el mundo y un método científico para evaluarlo y estudiarlo. Todo buen físico tiene dentro de sí una potente máquina de método científico. Veamos qué dicen los sentidos de nuestro mundo.