Por BENJAMÍN SCHARIFKER
Con la publicación en 1962 de la primera edición de su libro La estructura de las revoluciones científicas (1), Thomas S. Kuhn (18 de julio, 1922 – 17 de junio, 1996) le dio la vuelta a nuestra percepción del desarrollo del conocimiento científico. Kuhn mostró que la ciencia no progresa en forma continua por el acopio de datos o la acumulación de conocimientos, sino a saltos, a medida que los científicos caen en cuenta de que las teorías que van concibiendo para entender al mundo no lo describen adecuadamente. Lo que ayer se consideraba una verdad científica hoy se puede poner en duda y mañana podrá demostrarse que no es cierto.
Varios rasgos distinguen al conocimiento científico de otras manifestaciones de la cultura humana. Uno es su expresión, rigurosa y precisa. En palabras de Galileo Galilei en 1623: “La naturaleza está escrita en ese gran libro —el universo— que está continuamente abierto ante nosotros para que lo observemos. Pero el libro no puede comprenderse sin que antes aprendamos el lenguaje y el alfabeto en que está compuesto. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es humanamente imposible entender una sola de sus palabras. Sin ese lenguaje, navegamos en un oscuro laberinto” (2).
Otro de sus rasgos distintivos es que la experiencia es la que determina la verdad científica, no la voluntad, la autoridad, el poder, ni el juicio moral. Este descubrimiento, que fue sin duda la contribución más trascendente de Galileo, marcó el rumbo y la significación que alcanzaría la ciencia en la época moderna. Recordemos la frase “Eppur si muove” que se le atribuye haber dicho en 1633 al verse obligado por el tribunal de la Santa Inquisición a retractar la visión heliocéntrica del mundo a la que lo llevó inevitablemente su observación telescópica de las fases de Venus en su traslación orbital alrededor del sol, documentada en sus cartas referidas a las manchas solares y otros fenómenos astronómicos (3).
Con el comportamiento del mundo como juez último de la verdad científica, es tentadora la noción positivista de que una teoría es acertada si puede describir y predecir los hechos reiteradamente. Pero Karl Popper encontró algo distinto, que una proposición es científica si el resultado de un experimento pudiera demostrar que es falsa (4). Lo que mejor caracteriza a la ciencia y la demarca de otros sistemas de conocimiento es que las verdades científicas son falsables, que la experiencia puede refutarlas. Que la ciencia, en definitiva, es susceptible al cambio.
Más que la lógica del descubrimiento científico, a Kuhn le interesó la dinámica del cambio, el proceso humano y social a través del cual aparecen los hechos que ponen en duda las teorías reconocidas, dando lugar a ideas que las cuestionan, hasta reemplazarlas con nuevas teorías que terminan imponiéndose. Para cumplir su propósito, empezó describiendo cómo se establecen las rutas de trabajo de la ciencia normal, la que ocurre dentro del marco de un paradigma de general aceptación en el que se ubican todos los hechos aportados por la experiencia. La ciencia normal acumula conocimientos que por un lado aumentan la credibilidad y confiabilidad de la teoría paradigmática, y que por el otro actualizan su promesa predictiva.Con numerosos y variados ejemplos tomados de la historia de la ciencia, Kuhn establece la naturaleza de la ciencia normal y sus tres focos. En primer lugar, el desarrollo de métodos y aparatos para la medida cada vez más precisa y confiable de hechos ya conocidos; en segundo lugar, la búsqueda de nuevos hechos y de formas para compararlos con las predicciones de la teoría; y en tercer lugar el trabajo empírico dirigido a articular la teoría del paradigma para resolver sus ambigüedades y permitir también la solución de problemas a los que anteriormente apenas había podido prestar atención.
Los paradigmas guían el trabajo de los científicos y en el curso de esa labor acumulativa y eminentemente exitosa en el objetivo de aumentar la extensión y precisión del conocimiento científico, surgen disconformidades y aparecen dudas, se ponen de manifiesto anomalías, que abren el camino para la observación de hechos o fenómenos que inspiran nuevas ideas. Kuhn compara la labor de la ciencia normal con la actividad de armar rompecabezas con evidencias segmentadas y dispersas. Insiste en que el descubrimiento científico no ocurre en un instante, que es un proceso paulatino en el que intervienen las piezas del rompecabezas que no logran encajar. Que los hechos dejan de encontrar acomodo dentro del marco ofrecido por el paradigma, que surgen disidentes que intentan reformarlo con interpretaciones heterodoxas y que, en respuesta a la crisis resultante, afloran ideas para armar el rompecabezas y nuevas teorías científicas. Analizando una buena cantidad de ejemplos a lo largo de la historia de la ciencia, Kuhn encuentra que los hechos por sí mismos no son capaces de falsear la teoría prevalente. Que “la decisión de rechazar un paradigma es siempre simultánea con la decisión de aceptar otro, y que el juicio que lleva a esa decisión involucra la comparación de ambos paradigmas con la naturaleza y entre ellos”, dado que “no existe posibilidad de investigar en ausencia de algún paradigma” (5).
Las revoluciones científicas son esos episodios de desarrollo no acumulativo en los que un viejo paradigma es reemplazado en forma completa o parcial por uno nuevo incompatible. A la pregunta de por qué llamar a un cambio de paradigma ‘revolución’, Kuhn responde estableciendo el paralelismo de las revoluciones científicas con las revoluciones políticas, que surgen cuando las instituciones existentes dejan de atender los problemas planteados por un ambiente que ellas mismas han contribuido a crear. Un aspecto aún más profundo que justifica el uso del término revolución es que éstas cambian las instituciones en formas que las mismas instituciones prohíben. La revolución química ocurrida a fines del siglo XVIII es un ejemplo.
Registrando cuidadosamente el peso de distintas sustancias antes y después de entrar en combustión en contacto con la atmósfera, Antoine Lavoisier reportó en 1772 a la Academia Francesa que el fósforo, el azufre y los metales aumentaban de peso al quemarse. Esto era contrario a lo postulado por la teoría del momento, según la cual los cuerpos inflamables contienen flogisto —la sustancia de la cual está hecho el fuego— que se desprende al entrar los cuerpos en combustión. En 1774 Joseph Priestley, calentando una muestra de óxido mercúrico, produjo lo que él llamó aire deflogistizado. Según su propia descripción, ese aire era “cinco o seis veces mejor que el aire común para el propósito de la respiración, la combustión y cualquier otro uso del aire común atmosférico”. Sobre la base de este experimento, Lavoisier identificó al aire deflogistizado como un componente de la atmósfera —el oxígeno— y planteó la teoría de combustión (6) que lo llevó, más adelante, a descartar los cuatro elementos clásicos de tierra, agua, aire y fuego, y sustituirlos por medio centenar de sustancias elementales. Propuso además una nueva nomenclatura química consistente con la combinación de estos elementos, que terminaría por imponerse como el nuevo paradigma (7). El sistema de Lavoisier estaba basado en el concepto cuantitativo de la conservación de la masa, mientras que Priestley, a pesar de haber sido el primero en aislar y describir el oxígeno, privilegió la percepción de los cambios cualitativos de calor, color y volumen de las reacciones, y mantuvo su defensa de la teoría del flogisto por el resto de su vida.
Los cambios de paradigma modifican la forma de ver el mundo. Guiados por un nuevo paradigma, los científicos adoptan nuevos instrumentos, miran hacia otros lugares, y hasta ven cosas diferentes y nuevas cuando con los instrumentos habituales dirigen su atención a lugares que ya miraron. Es como si viajaran a otro planeta y vieran las cosas, incluso aquellas a las que están acostumbrados, bajo otra luz. Tanto Priestley como Lavoisier vieron al oxígeno, pero interpretaron sus observaciones en formas distintas. Ni la teoría del flogisto ni la de la conservación de la masa eran capaces de describir los hechos observados con precisión absoluta, correspondió a los miembros de la comunidad científica decidir cuál de las dos se ajustaba mejor a los hechos. La decisión no la tomó cada científico en forma individual, fue el resultado de las discusiones que sobre el tema surgieron en el seno de la comunidad. “El conocimiento científico, como el lenguaje, es la propiedad intrínsecamente compartida de un grupo” (8).
Los cambios de paradigma cambian las respuestas y cambian también las preguntas. Con la teoría de Lavoisier, los químicos del siglo XIX dejaron de interesarse por que los metales se parecían tanto, algo que la química del flogisto no solo había preguntado, sino que había respondido. Los cambios de paradigma acarrean costos, pérdidas que luego podrán ser recuperadas. El metal de la teoría del flogisto no representaba el mismo concepto del metal de la teoría de combinación de elementos con conservación de masa de Lavoisier, y era también distinto, más de un siglo más tarde, al de la teoría atómica tras el descubrimiento del electrón y la mecánica cuántica. Tras la fascinación por los principios de conservación de la masa y la energía a lo largo del siglo XIX y sucesivos cambios de paradigma, en el siglo XX las preguntas sobre las cualidades de las sustancias químicas volvieron a aparecer dentro del ámbito de la ciencia, junto a la posibilidad de nuevas respuestas. Antes y después de los cambios de paradigma, los objetos no están representados por los mismos conceptos, no es posible compararlos entre sí, son inconmensurables. Las preguntas sobre ellos son distintas, lo que dentro de un paradigma es relevante en el otro no tiene significado, y el cambio de lenguaje segrega a las comunidades de adeptos de paradigmas en disputa. Por ser transiciones entre inconmensurables, los cambios de paradigma no ocurren por la fuerza de la lógica y el peso de la experiencia, sino mediante cambios de percepción en toda la comunidad. Como lo expresó Max Planck, “Una nueva verdad científica no triunfa convenciendo a sus oponentes y haciéndoles ver la luz, sino porque sus oponentes eventualmente mueren y crece una nueva generación que está familiarizada con ella” (9).
El conocimiento científico resulta del diálogo entre los hechos —revelados por la experiencia— y las ideas —producto del pensamiento. Es la forma como la comunidad científica percibe y entiende al mundo desde la óptica de las teorías que maneja para describirlo. El conocimiento científico no es infalible, todo lo contrario, es falsable, y si bien progresa en la medida en que los cambios de sus conceptos teóricos ganan aceptación en la comunidad, no es un constructo social. Alan Sokallo planteó magistralmente en una parodia al constructivismo social y lo expresó con claridad contundente en su desenlace: “Invito a todo aquel que crea que las leyes de la física son meras convenciones sociales a que trate de transgredirlas desde la ventana de mi apartamento. Vivo en el piso veintiuno” (10).
Las revoluciones científicas aparecen cuando las teorías existentes dejan de describir adecuadamente la realidad y también frente a campos incógnitos que el propio avance del conocimiento despliega ante nosotros. Con las revoluciones científicas se transforman las preguntas, las respuestas y también los métodos de la investigación científica. A principios del siglo XX los Gedankenexperiments, experimentos de pensamientos, fueron instrumentales para inspirar avances tan importantes en la física como la teoría especial de la relatividad. En el siglo XXI muchos de los problemas que hoy ocupan a la astrofísica, climatología, química o biología involucran tantas interacciones entre partes y son tan complejos que no se les conocen soluciones analíticas en forma cerrada. La predicción de la fuerza y trayectoria de un huracán, por ejemplo, de cuya precisión dependen tantas vidas, necesita de cálculos muy extensos y con tal cantidad de datos que sería imposible realizarla sin la ayuda de computadoras. La experimentación in silico, los macrodatos (big data) o la inteligencia artificial son productos de las tecnologías de información y comunicaciones que de por sí constituyen formas de descubrir y expresar conocimiento científico desconocidas hace un siglo.
La ciencia no es solo un alimento para la tecnología y la innovación. Tras doctorarse en física con una tesis sobre el cálculo cuántico de la energía de cohesión de los metales alcalinos,Thomas Kuhn investigó y enseñó historia de la ciencia en varias universidades antes de convertirse en uno de los filósofos más notables de la ciencia del siglo XX, no por ocuparse de qué es la ciencia, cuál es su propósito o cuán confiables son sus resultados, sino de sus paradigmas, el conjunto de preguntas, conceptos y prácticas que caracterizan a las disciplinas científicas en distintos períodos históricos. Ante la complejidad de las informaciones, ideologías e intereses a los que estamos sujetos; frente a la necesidad de distinguir lo real de lo ilusorio, la historia del cuento, el saber de la posverdad, su obra nos permite valorar mejor a la ciencia como una expresión de la cultura humana que nos ofrece rutas racionales para relacionarnos con el mundo, ubicarnos en él y acercarnos a la verdad.
Referencias
1 T.S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions, International Encyclopedia of Unified Science, Vol. 2, No. 2, 2nd Edition, The University of Chicago Press, Chicago, 1970.
2 G. Galilei, Il Saggiatore, Roma, 1623, traducidopor S. Drake, Discoveries and Opinions of Galileo, Doubleday, New York, 1957, p. 237.
3 G. Galilei, Istoria e Dimostrazioni intorno alle Macchie Solari e loro Accidenti, Academia dei Lincei, Roma, 1613, S. Drake, loc. cit., p. 93.
4 K.R. Popper, The Logic of Scientific Discovery, Hutchinson, London, 1972, p. 41.
5 T.S. Kuhn,loc. cit., pp. 77-79.
6 A.L. Lavoisier, Mémoire sur la combustion en général, Mémoires de l’AcadémieRoyale des Sciences, Paris, 1777, pp. 592-600.
7 A.L. Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, présentédans un ordrenouveau et d’après les découvertes modernes, Paris (1789).
8 T.S. Kuhn,loc. cit., p. 210.
9 T.S. Kuhn,loc. cit., p. 151.
10 A.Sokal, Transgredir las fronteras: un epílogo, en A. Sokal y J. Bricmont, Imposturas intelectuales, Paidós, Barcelona, 1999, Apéndice C, pp. 283-294.
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