La recuperación y asimilación de las obras griegas y las investigaciones islámicas en Europa occidental entre los siglos X y XIII revivieron la " filosofía natural ", [20] [21] [22] que luego fue transformada por la Revolución Científica iniciada en el siglo XVI [23 ] a medida que nuevas ideas y descubrimientos se apartaban de concepciones y tradiciones griegas anteriores. [24] [25] El método científico pronto jugó un papel más importante en la creación de conocimiento y no fue hasta el siglo XIX que muchas de las características institucionales y profesionales de la ciencia comenzaron a tomar forma, [26] [27] junto con los cambios de "filosofía natural" a "ciencias naturales". [28]
La palabra ciencia se ha utilizado en inglés medio desde el siglo XIV en el sentido de "el estado de conocimiento". La palabra fue tomada del idioma anglo-normando como el sufijo -cience , que fue tomado de la palabra latina scientia , que significa "conocimiento, conciencia, comprensión". Es un sustantivo derivado del latín sciens que significa "saber", e indiscutiblemente derivado del latín sciō , el participio presente scīre , que significa "saber". [34]
Hay muchas hipótesis sobre el origen último de la palabra en la ciencia . Según Michiel de Vaan , lingüista holandés e indoeuropeo , sciō puede tener su origen en la lengua protoitálica como * skije- o * skijo- que significa "saber", que puede tener su origen en la lengua protoindoeuropea como * skh 1 -ie , *skh 1 -io , que significa "hacer una incisión". El Lexikon der indogermanischen Verben propuesto sciō es una formación posterior de nescīre , que significa "no saber, no estar familiarizado con", que puede derivar del protoindoeuropeo *sekH- en latín secāre , o *skh 2 - , de * sḱʰeh2(i)- que significa "cortar". [35]
Antiguamente ciencia era sinónimo de "conocimiento" o "estudio", de acuerdo con su origen latino . A una persona que realizaba una investigación científica se le llamaba "filósofo natural" o "hombre de ciencia". [36] En 1834, William Whewell introdujo el término científico en una reseña del libro de Mary Somerville Sobre la conexión de las ciencias físicas , [37] atribuyéndolo a "algún caballero ingenioso" (posiblemente a él mismo). [38]
La ciencia no tiene un origen único. Más bien, los métodos sistemáticos surgieron gradualmente a lo largo de decenas de miles de años, [39] [40] adoptando diferentes formas en todo el mundo, y se conocen pocos detalles sobre los primeros desarrollos. Las mujeres probablemente desempeñaron un papel central en la ciencia prehistórica, [41] al igual que los rituales religiosos . [42] Algunos estudiosos utilizan el término " protociencia " para etiquetar actividades del pasado que se parecen a la ciencia moderna en algunas características, pero no en todas; [43] [44] [45] sin embargo, esta etiqueta también ha sido criticada por ser denigrante, [46] o demasiado sugestiva de presentismo , pensando en esas actividades sólo en relación con categorías modernas. [47]
La evidencia directa de los procesos científicos se vuelve más clara con la llegada de los sistemas de escritura en civilizaciones tempranas como el Antiguo Egipto y Mesopotamia , creando los primeros registros escritos en la historia de la ciencia alrededor del 3000 al 1200 a.C. [15] : 12-15 [16] Aunque las palabras y conceptos de "ciencia" y "naturaleza" no formaban parte del panorama conceptual de la época, los antiguos egipcios y mesopotámicos hicieron contribuciones que más tarde encontrarían un lugar en el griego y el griego. ciencia medieval: matemáticas, astronomía y medicina. [48] [15] : 12 Desde el tercer milenio a. C., los antiguos egipcios desarrollaron un sistema de numeración decimal , [49] resolvieron problemas prácticos utilizando la geometría , [50] y desarrollaron un calendario . [51] Sus terapias curativas implicaban tratamientos farmacológicos y lo sobrenatural, como oraciones, encantamientos y rituales. [15] : 9
En la antigüedad clásica , no existe un análogo antiguo real de un científico moderno. En cambio, individuos bien educados, generalmente de clase alta y casi universalmente hombres, realizaban diversas investigaciones sobre la naturaleza siempre que podían permitirse el tiempo. [55] Antes de la invención o descubrimiento del concepto de phusis o naturaleza por parte de los filósofos presocráticos , las mismas palabras tienden a usarse para describir la "forma" natural en la que crece una planta, [56] y la "forma" en el que, por ejemplo, una tribu adora a un dios en particular. Por ello, se afirma que estos hombres fueron los primeros filósofos en sentido estricto y los primeros en distinguir claramente "naturaleza" y "convención". [57]
Los primeros filósofos griegos de la escuela milesia, fundada por Tales de Mileto y luego continuada por sus sucesores Anaximandro y Anaxímenes , fueron los primeros en intentar explicar los fenómenos naturales sin depender de lo sobrenatural . [58] Los pitagóricos desarrollaron una filosofía de números complejos [59] : 467–68 y contribuyeron significativamente al desarrollo de la ciencia matemática. [59] : 465 La teoría de los átomos fue desarrollada por el filósofo griego Leucipo y su alumno Demócrito . [60] [61] Más tarde, Epicuro desarrollaría una cosmología natural completa basada en el atomismo y adoptaría un "canon" (regla, estándar) que establecía criterios físicos o estándares de verdad científica. [62] El médico griego Hipócrates estableció la tradición de la ciencia médica sistemática [63] [64] y es conocido como " El padre de la medicina ". [sesenta y cinco]
Un punto de inflexión en la historia de la ciencia filosófica temprana fue el ejemplo de Sócrates de aplicar la filosofía al estudio de los asuntos humanos, incluida la naturaleza humana, la naturaleza de las comunidades políticas y el conocimiento humano mismo. El método socrático, tal como lo documentan los diálogos de Platón , es un método dialéctico de eliminación de hipótesis: se encuentran mejores hipótesis identificando y eliminando constantemente aquellas que conducen a contradicciones. El método socrático busca verdades generales comúnmente aceptadas que dan forma a las creencias y las examina para determinar su coherencia. [66] Sócrates criticó el antiguo tipo de estudio de la física por considerarlo demasiado puramente especulativo y carente de autocrítica . [67]
Aristóteles en el siglo IV a. C. creó un programa sistemático de filosofía teleológica . [68] En el siglo III a. C., el astrónomo griego Aristarco de Samos fue el primero en proponer un modelo heliocéntrico del universo, con el Sol en el centro y todos los planetas orbitando alrededor de él. [69] El modelo de Aristarco fue ampliamente rechazado porque se creía que violaba las leyes de la física, [69] mientras que el Almagesto de Ptolomeo , que contiene una descripción geocéntrica del Sistema Solar , fue aceptado durante el Renacimiento temprano. [70] [71] El inventor y matemático Arquímedes de Siracusa hizo importantes contribuciones a los inicios del cálculo . [72] Plinio el Viejo fue un escritor y erudito romano, que escribió la enciclopedia fundamental Historia Natural . [73] [74] [75]
La notación posicional para representar números probablemente surgió entre los siglos III y V d.C. a lo largo de las rutas comerciales indias. Este sistema numérico hizo que las operaciones aritméticas eficientes fueran más accesibles y eventualmente se convertiría en estándar para las matemáticas en todo el mundo. [76]
Debido al colapso del Imperio Romano Occidental , el siglo V vio un declive intelectual y el conocimiento de las concepciones griegas del mundo se deterioró en Europa Occidental. [15] : 194 Durante el período, los enciclopedistas latinos como Isidoro de Sevilla conservaron la mayor parte del conocimiento antiguo general. [77] Por el contrario, debido a que el Imperio Bizantino resistió los ataques de los invasores, pudieron preservar y mejorar el aprendizaje previo. [15] : 159 Juan Filopono , un erudito bizantino del siglo XVI, comenzó a cuestionar las enseñanzas de física de Aristóteles, introduciendo la teoría del ímpetu . [15] : 307, 311, 363, 402 Su crítica sirvió de inspiración para los eruditos medievales y para Galileo Galilei, quien citó extensamente sus obras diez siglos después. [15] : 307–308 [78]
Durante la Antigüedad tardía y la Alta Edad Media , los fenómenos naturales se examinaban principalmente desde el enfoque aristotélico. El enfoque incluye las cuatro causas de Aristóteles : causa material, formal, móvil y final. [79] Muchos textos clásicos griegos fueron preservados por el imperio bizantino y grupos como los nestorianos y los monofisitas realizaron traducciones al árabe . Bajo el Califato , estas traducciones árabes fueron posteriormente mejoradas y desarrolladas por científicos árabes. [80] En los siglos VI y VII, el vecino Imperio sasánida estableció la Academia médica de Gondeshapur , que es considerada por los médicos griegos, siríacos y persas como el centro médico más importante del mundo antiguo. [81]
En el siglo XI, la mayor parte de Europa se había convertido al cristianismo, [15] : 204 y en 1088, la Universidad de Bolonia surgió como la primera universidad de Europa. [88] Como tal, creció la demanda de traducción latina de textos antiguos y científicos, [15] : 204 un importante contribuyente al Renacimiento del siglo XII . La escolástica renacentista floreció en Europa occidental, con experimentos realizados mediante la observación, descripción y clasificación de sujetos en la naturaleza. [89] En el siglo XIII, profesores y estudiantes de medicina en Bolonia comenzaron a abrir cuerpos humanos, lo que llevó al primer libro de texto de anatomía basado en la disección humana de Mondino de Luzzi . [90]
Los nuevos desarrollos en óptica desempeñaron un papel en el inicio del Renacimiento , tanto al desafiar ideas metafísicas arraigadas sobre la percepción como al contribuir a la mejora y el desarrollo de tecnologías como la cámara oscura y el telescopio . Al comienzo del Renacimiento, Roger Bacon , Vitello y John Peckham construyeron cada uno una ontología escolástica sobre una cadena causal que comenzaba con la sensación, la percepción y finalmente la apercepción de las formas individuales y universales de Aristóteles. [86] : Libro I Un modelo de visión conocido más tarde como perspectivismo fue explotado y estudiado por los artistas del Renacimiento. Esta teoría utiliza sólo tres de las cuatro causas de Aristóteles: formal, material y final. [91]
En el siglo XVI, Nicolás Copérnico formuló un modelo heliocéntrico del Sistema Solar, afirmando que los planetas giran alrededor del Sol, en lugar del modelo geocéntrico donde los planetas y el Sol giran alrededor de la Tierra. Esto se basó en un teorema de que los períodos orbitales de los planetas son más largos cuanto más lejos están sus orbes del centro de movimiento, lo que descubrió que no concordaba con el modelo de Ptolomeo. [92]
Johannes Kepler y otros cuestionaron la noción de que la única función del ojo es la percepción y cambiaron el foco principal de la óptica del ojo a la propagación de la luz. [91] [93] Kepler es más conocido, sin embargo, por mejorar el modelo heliocéntrico de Copérnico mediante el descubrimiento de las leyes de movimiento planetario de Kepler . Kepler no rechazó la metafísica aristotélica y describió su obra como una búsqueda de la Armonía de las Esferas . [94] Galileo había hecho importantes contribuciones a la astronomía, la física y la ingeniería. Sin embargo, fue perseguido después de que el Papa Urbano VIII lo sentenciara por escribir sobre el modelo heliocéntrico. [95]
La imprenta se utilizó ampliamente para publicar argumentos académicos, incluidos algunos que discrepaban ampliamente con las ideas contemporáneas sobre la naturaleza. [96] Francis Bacon y René Descartes publicaron argumentos filosóficos a favor de un nuevo tipo de ciencia no aristotélica. Bacon enfatizó la importancia del experimento sobre la contemplación, cuestionó los conceptos aristotélicos de causa formal y final, promovió la idea de que la ciencia debía estudiar las leyes de la naturaleza y la mejora de toda la vida humana. [97] Descartes enfatizó el pensamiento individual y argumentó que las matemáticas, en lugar de la geometría, deberían usarse para estudiar la naturaleza. [98]
Durante este tiempo, el propósito y valor declarado de la ciencia pasó a ser producir riqueza e inventos que mejorarían la vida humana, en el sentido materialista de tener más comida, ropa y otras cosas. En palabras de Bacon , "el objetivo real y legítimo de las ciencias es dotar a la vida humana de nuevos inventos y riquezas ", y disuadió a los científicos de perseguir ideas filosóficas o espirituales intangibles, que creía que contribuían poco a la felicidad humana más allá de "el humo de sutil, sublime o agradable [especulación]". [101]
La ciencia durante la Ilustración estuvo dominada por sociedades científicas [102] y academias , que habían reemplazado en gran medida a las universidades como centros de investigación y desarrollo científicos. Las sociedades y academias fueron la columna vertebral de la maduración de la profesión científica. Otro avance importante fue la popularización de la ciencia entre una población cada vez más alfabetizada. [103] Los filósofos de la Ilustración recurrieron a algunos de sus predecesores científicos ( Galileo , Kepler , Boyle y Newton principalmente) como guías para todos los campos físicos y sociales de la época. [104] [105]
El siglo XVIII vio avances significativos en la práctica de la medicina [106] y la física ; [107] el desarrollo de la taxonomía biológica por Carl Linnaeus ; [108] una nueva comprensión del magnetismo y la electricidad; [109] y la maduración de la química como disciplina. [110] Las ideas sobre la naturaleza humana, la sociedad y la economía evolucionaron durante la Ilustración. Hume y otros pensadores escoceses de la Ilustración desarrollaron Un tratado sobre la naturaleza humana , que se expresó históricamente en obras de autores como James Burnett , Adam Ferguson , John Millar y William Robertson , todos los cuales fusionaron un estudio científico de cómo se comportaban los humanos en las culturas antiguas y primitivas. con una fuerte conciencia de las fuerzas determinantes de la modernidad . [111] La sociología moderna se originó en gran medida a partir de este movimiento. [112] En 1776, Adam Smith publicó La riqueza de las naciones , que a menudo se considera el primer trabajo sobre economía moderna. [113]
Durante el siglo XIX comenzaron a tomar forma muchas características distintivas de la ciencia moderna contemporánea. Estos incluyeron la transformación de las ciencias físicas y de la vida, el uso frecuente de instrumentos de precisión, la aparición de términos como "biólogo", "físico", "científico", una mayor profesionalización de quienes estudian la naturaleza, los científicos ganaron autoridad cultural sobre muchas dimensiones de la sociedad. , industrialización de numerosos países, florecimiento de escritos de divulgación científica y aparición de revistas científicas. [114] A finales del siglo XIX, la psicología surgió como una disciplina separada de la filosofía cuando Wilhelm Wundt fundó el primer laboratorio de investigación psicológica en 1879. [115]
A mediados del siglo XIX, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron de forma independiente la teoría de la evolución por selección natural en 1858, que explicaba cómo se originaron y evolucionaron las diferentes plantas y animales. Su teoría se expuso en detalle en el libro de Darwin Sobre el origen de las especies , publicado en 1859. [116] Por separado, Gregor Mendel presentó su artículo, " Experimentos sobre hibridación de plantas " en 1865, [117] que esbozaba los principios de la herencia biológica. , sirviendo de base para la genética moderna. [118]
A principios del siglo XIX, John Dalton sugirió la teoría atómica moderna , basada en la idea original de Demócrito de partículas indivisibles llamadas átomos . [119] Las leyes de conservación de la energía , conservación del impulso y conservación de la masa sugirieron un universo altamente estable donde podría haber poca pérdida de recursos. Sin embargo, con la llegada de la máquina de vapor y la revolución industrial hubo una mayor comprensión de que no todas las formas de energía tienen las mismas cualidades energéticas , la facilidad de conversión en trabajo útil o en otra forma de energía. [120] Esta comprensión condujo al desarrollo de las leyes de la termodinámica , en las que se considera que la energía libre del universo disminuye constantemente: la entropía de un universo cerrado aumenta con el tiempo. [a]
La ciencia moderna se divide comúnmente en tres ramas principales : ciencias naturales , ciencias sociales y ciencias formales . [3] Cada una de estas ramas comprende varias disciplinas científicas especializadas pero superpuestas que a menudo poseen su propia nomenclatura y experiencia. [146] Tanto las ciencias naturales como las sociales son ciencias empíricas , [147] ya que su conocimiento se basa en observaciones empíricas y su validez puede ser probada por otros investigadores que trabajan en las mismas condiciones. [148]
Ciencias Naturales
Las ciencias naturales son el estudio del mundo físico. Se puede dividir en dos ramas principales: ciencias de la vida y ciencias físicas . Estas dos ramas se pueden dividir en disciplinas más especializadas. Por ejemplo, las ciencias físicas se pueden subdividir en física , química , astronomía y ciencias de la tierra . La ciencia natural moderna es la sucesora de la filosofía natural que comenzó en la Antigua Grecia . Galileo , Descartes , Bacon y Newton debatieron los beneficios de utilizar enfoques más matemáticos y más experimentales de forma metódica. Aun así, las perspectivas filosóficas, las conjeturas y las presuposiciones , a menudo pasadas por alto, siguen siendo necesarias en las ciencias naturales. [149] La recopilación sistemática de datos, incluida la ciencia de los descubrimientos , sucedió a la historia natural , que surgió en el siglo XVI al describir y clasificar plantas, animales, minerales, etc. [150] Hoy en día, la "historia natural" sugiere descripciones observacionales dirigidas a audiencias populares. [151]
Las ciencias sociales son el estudio del comportamiento humano y el funcionamiento de las sociedades. [4] [5] Tiene muchas disciplinas que incluyen, entre otras, antropología , economía, historia, geografía humana , ciencias políticas , psicología y sociología. [4] En las ciencias sociales, hay muchas perspectivas teóricas en competencia, muchas de las cuales se extienden a través de programas de investigación en competencia , como los funcionalistas , los teóricos del conflicto y los interaccionistas en sociología. [4] Debido a las limitaciones de realizar experimentos controlados que involucran grandes grupos de individuos o situaciones complejas, los científicos sociales pueden adoptar otros métodos de investigación como el método histórico , los estudios de casos y los estudios transculturales . Además, si se dispone de información cuantitativa, los científicos sociales pueden recurrir a enfoques estadísticos para comprender mejor las relaciones y los procesos sociales. [4]
ciencia formal
La ciencia formal es un área de estudio que genera conocimiento utilizando sistemas formales . [152] [6] [7] Un sistema formal es una estructura abstracta utilizada para inferir teoremas a partir de axiomas de acuerdo con un conjunto de reglas. [153] Incluye matemáticas, [154] [155] teoría de sistemas e informática teórica . Las ciencias formales comparten similitudes con las otras dos ramas al depender del estudio objetivo, cuidadoso y sistemático de un área del conocimiento. Sin embargo, se diferencian de las ciencias empíricas en que se basan exclusivamente en el razonamiento deductivo, sin necesidad de evidencia empírica, para verificar sus conceptos abstractos. [11] [156] [148] Las ciencias formales son, por tanto, disciplinas a priori y debido a esto, existe desacuerdo sobre si constituyen una ciencia. [8] [157] Sin embargo, las ciencias formales juegan un papel importante en las ciencias empíricas. El cálculo , por ejemplo, se inventó inicialmente para comprender el movimiento en física. [158] Las ciencias naturales y sociales que dependen en gran medida de aplicaciones matemáticas incluyen la física matemática , [159] la química , [160] la biología , [161] las finanzas , [162] y la economía . [163]
Ciencia aplicada
La ciencia aplicada es el uso del método y el conocimiento científicos para lograr objetivos prácticos e incluye una amplia gama de disciplinas como la ingeniería y la medicina. [164] [14] La ingeniería es el uso de principios científicos para inventar, diseñar y construir máquinas, estructuras y tecnologías. [165] La ciencia puede contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías. [166] La medicina es la práctica de cuidar a los pacientes manteniendo y restaurando la salud mediante la prevención , el diagnóstico y el tratamiento de lesiones o enfermedades. [167] [168] Las ciencias aplicadas a menudo se contrastan con las ciencias básicas , que se centran en el avance de teorías y leyes científicas que explican y predicen eventos en el mundo natural. [169] [170]
La ciencia computacional aplica el poder de la computación para simular situaciones del mundo real, lo que permite una mejor comprensión de los problemas científicos que la que pueden lograr las matemáticas formales por sí solas. El uso del aprendizaje automático y la inteligencia artificial se está convirtiendo en una característica central de las contribuciones computacionales a la ciencia, por ejemplo, en economía computacional basada en agentes , bosques aleatorios , modelado de temas y diversas formas de predicción. Sin embargo, las máquinas por sí solas rara vez hacen avanzar el conocimiento, ya que requieren guía humana y capacidad de razonar; y pueden introducir prejuicios contra ciertos grupos sociales o, a veces, tener un desempeño inferior al de los humanos. [171] [172]
ciencia interdisciplinaria
La ciencia interdisciplinaria implica la combinación de dos o más disciplinas en una, [173] como la bioinformática , una combinación de biología e informática [174] o ciencias cognitivas . El concepto existe desde la antigua Grecia y volvió a ser popular en el siglo XX. [175]
Investigación científica
La investigación científica puede clasificarse como investigación básica o aplicada. La investigación básica es la búsqueda de conocimiento y la investigación aplicada es la búsqueda de soluciones a problemas prácticos utilizando este conocimiento. La mayor parte de la comprensión proviene de la investigación básica, aunque a veces la investigación aplicada se centra en problemas prácticos específicos. Esto conduce a avances tecnológicos que antes no eran imaginables. [176]
Método científico
Una variante del diagrama del método científico representado como un proceso continuo.
La investigación científica implica utilizar el método científico , que busca explicar objetivamente los acontecimientos de la naturaleza de forma reproducible . [177] Los científicos suelen dar por sentado un conjunto de supuestos básicos que son necesarios para justificar el método científico: existe una realidad objetiva compartida por todos los observadores racionales; esta realidad objetiva se rige por leyes naturales ; estas leyes fueron descubiertas mediante observación y experimentación sistemáticas. [2] Las matemáticas son esenciales en la formación de hipótesis , teorías y leyes, porque se utilizan ampliamente en la modelización cuantitativa, la observación y la recopilación de mediciones . [178] La estadística se utiliza para resumir y analizar datos, lo que permite a los científicos evaluar la confiabilidad de los resultados experimentales. [179]
En el método científico, un experimento mental explicativo o una hipótesis se presenta como una explicación utilizando principios de parsimonia y se espera que busque consiliencia , es decir, que se ajuste a otros hechos aceptados relacionados con una observación o pregunta científica. [180] Esta explicación provisional se utiliza para hacer predicciones falsificables , que normalmente se publican antes de ser probadas mediante experimentación. La refutación de una predicción es evidencia de progreso. [177] : 4–5 [181] La experimentación es especialmente importante en la ciencia para ayudar a establecer relaciones causales para evitar la falacia de correlación , aunque en algunas ciencias como la astronomía o la geología, una observación predicha podría ser más apropiada. [182]
Cuando una hipótesis resulta insatisfactoria, se modifica o se descarta. [183] Si la hipótesis sobrevivió a las pruebas, puede ser adoptada en el marco de una teoría científica , un modelo o marco válidamente razonado y autoconsistente para describir el comportamiento de ciertos eventos naturales. Una teoría suele describir el comportamiento de conjuntos de observaciones mucho más amplios que una hipótesis; comúnmente, una sola teoría puede unir lógicamente un gran número de hipótesis. Por tanto, una teoría es una hipótesis que explica varias otras hipótesis. En ese sentido, las teorías se formulan de acuerdo con la mayoría de los mismos principios científicos que las hipótesis. Los científicos pueden generar un modelo , un intento de describir o representar una observación en términos de una representación lógica, física o matemática y generar nuevas hipótesis que puedan probarse mediante experimentación. [184]
Al realizar experimentos para probar hipótesis, los científicos pueden tener preferencia por un resultado sobre otro. [185] [186] Se puede eliminar el sesgo mediante transparencia, un diseño experimental cuidadoso y un proceso exhaustivo de revisión por pares de los resultados y conclusiones experimentales. [187] [188] Después de anunciar o publicar los resultados de un experimento, es una práctica normal que los investigadores independientes verifiquen dos veces cómo se realizó la investigación y realicen un seguimiento realizando experimentos similares para determinar qué tan confiables pueden ser los resultados. . [189] Tomado en su totalidad, el método científico permite una resolución de problemas altamente creativa y al mismo tiempo minimiza los efectos del sesgo subjetivo y de confirmación . [190] La verificabilidad intersubjetiva , la capacidad de alcanzar un consenso y reproducir resultados, es fundamental para la creación de todo conocimiento científico. [191]
Literatura cientifica
Portada del primer número de Nature , 4 de noviembre de 1869
La investigación científica se publica en una variedad de literatura. [192] Las revistas científicas comunican y documentan los resultados de las investigaciones realizadas en universidades y otras instituciones de investigación, sirviendo como un registro de archivo de la ciencia. Las primeras revistas científicas, Journal des sçavans seguidas de Philosophical Transactions , comenzaron a publicarse en 1665. Desde entonces, el número total de publicaciones periódicas activas ha aumentado constantemente. En 1981, una estimación del número de revistas científicas y técnicas publicadas era de 11.500. [193]
La mayoría de las revistas científicas cubren un único campo científico y publican la investigación dentro de ese campo; la investigación normalmente se expresa en forma de artículo científico . La ciencia se ha vuelto tan omnipresente en las sociedades modernas que se considera necesario comunicar los logros, las noticias y las ambiciones de los científicos a una población más amplia. [194]
Desafíos
La crisis de replicación es una crisis metodológica continua que afecta a partes de las ciencias sociales y de la vida . En investigaciones posteriores se demuestra que los resultados de numerosos estudios científicos son irrepetibles . [195] La crisis tiene raíces de larga data; La frase fue acuñada a principios de la década de 2010 [196] como parte de una creciente conciencia del problema. La crisis de replicación representa un importante cuerpo de investigación en metaciencia , cuyo objetivo es mejorar la calidad de toda la investigación científica y al mismo tiempo reducir el desperdicio. [197]
Un área de estudio o especulación que se hace pasar por ciencia en un intento de reclamar una legitimidad que de otro modo no podría lograr se denomina a veces pseudociencia , ciencia marginal o ciencia basura . [198] [199] El físico Richard Feynman acuñó el término " ciencia de culto a la carga " para los casos en los que los investigadores creen y a primera vista parece que están haciendo ciencia, pero carecen de la honestidad que permite evaluar rigurosamente sus resultados. [200] Varios tipos de publicidad comercial, que van desde exageraciones hasta fraudes, pueden entrar en estas categorías. La ciencia ha sido descrita como "la herramienta más importante" para separar las afirmaciones válidas de las inválidas. [201]
También puede haber un elemento de sesgo político o ideológico en todos los lados de los debates científicos. A veces, la investigación puede caracterizarse como "mala ciencia", investigación que puede tener buenas intenciones pero que es una exposición incorrecta, obsoleta, incompleta o demasiado simplificada de ideas científicas. El término " mala conducta científica " se refiere a situaciones en las que los investigadores han tergiversado intencionalmente los datos publicados o han dado crédito intencionalmente por un descubrimiento a la persona equivocada. [202]
Filosofía de la Ciencia
Para Kuhn , la adición de epiciclos en la astronomía ptolemaica fue "ciencia normal" dentro de un paradigma, mientras que la Revolución Copérnica fue un cambio de paradigma.
Existen diferentes escuelas de pensamiento en la filosofía de la ciencia . La posición más popular es el empirismo , que sostiene que el conocimiento se crea mediante un proceso que implica observación; Las teorías científicas generalizan las observaciones. [203] El empirismo generalmente abarca el inductivismo , una posición que explica cómo se pueden elaborar teorías generales a partir de la cantidad finita de evidencia empírica disponible. Existen muchas versiones del empirismo, siendo las predominantes el bayesianismo [204] y el método hipotético-deductivo . [203]
El empirismo ha contrastado con el racionalismo , la posición originalmente asociada con Descartes , que sostiene que el conocimiento es creado por el intelecto humano, no por la observación. [205] El racionalismo crítico es un enfoque contrastante de la ciencia del siglo XX, definido por primera vez por el filósofo austriaco-británico Karl Popper . Popper rechazó la forma en que el empirismo describe la conexión entre teoría y observación. Afirmó que las teorías no se generan por observación, sino que la observación se hace a la luz de las teorías: que la única forma en que la teoría A puede verse afectada por la observación es después de que la teoría A entrara en conflicto con la observación, pero la teoría B sobreviviera a la observación. . [206]
Popper propuso reemplazar la verificabilidad con la falsabilidad como hito de las teorías científicas, reemplazando la inducción con la falsación como método empírico. [206] Popper afirmó además que en realidad sólo existe un método universal, no específico de la ciencia: el método negativo de la crítica, el ensayo y el error , [207] que abarca todos los productos de la mente humana, incluidas la ciencia, las matemáticas, la filosofía y el arte. . [208]
Otro enfoque, el instrumentalismo , enfatiza la utilidad de las teorías como instrumentos para explicar y predecir fenómenos. Considera las teorías científicas como cajas negras en las que sólo son relevantes sus entradas (condiciones iniciales) y salidas (predicciones). Se afirma que las consecuencias, las entidades teóricas y la estructura lógica son algo que debe ignorarse. [209] Cerca del instrumentalismo está el empirismo constructivo , según el cual el criterio principal para el éxito de una teoría científica es si lo que dice sobre las entidades observables es cierto. [210]
Thomas Kuhn argumentó que el proceso de observación y evaluación tiene lugar dentro de un paradigma, un "retrato" lógicamente consistente del mundo que es consistente con las observaciones realizadas desde su marco. Caracterizó la ciencia normal como el proceso de observación y "resolución de acertijos" que tiene lugar dentro de un paradigma, mientras que la ciencia revolucionaria ocurre cuando un paradigma supera a otro en un cambio de paradigma . [211] Cada paradigma tiene sus propias preguntas, objetivos e interpretaciones distintas. La elección entre paradigmas implica comparar dos o más "retratos" del mundo y decidir cuál semejanza es más prometedora. Un cambio de paradigma ocurre cuando un número significativo de anomalías observacionales surgen en el antiguo paradigma y un nuevo paradigma les da sentido. Es decir, la elección de un nuevo paradigma se basa en observaciones, aunque esas observaciones se hagan en el contexto del antiguo paradigma. Para Kuhn, la aceptación o el rechazo de un paradigma es un proceso tanto social como lógico. La posición de Kuhn, sin embargo, no es de relativismo . [212]
Finalmente, otro enfoque citado a menudo en los debates del escepticismo científico contra movimientos controvertidos como la " ciencia de la creación " es el naturalismo metodológico . Los naturalistas sostienen que se debe hacer una diferencia entre lo natural y lo sobrenatural, y que la ciencia debe restringirse a explicaciones naturales. [213] El naturalismo metodológico sostiene que la ciencia requiere un estricto cumplimiento del estudio empírico y la verificación independiente. [214]
Comunidad cientifica
La comunidad científica es una red de científicos que interactúan y realizan investigaciones científicas. La comunidad está formada por grupos más pequeños que trabajan en campos científicos. Al contar con revisión por pares , a través de discusiones y debates dentro de revistas y conferencias, los científicos mantienen la calidad de la metodología de investigación y la objetividad al interpretar los resultados. [215]
Los científicos son personas que realizan investigaciones científicas para avanzar en el conocimiento en un área de interés. [216] [217] En los tiempos modernos, muchos científicos profesionales se capacitan en un entorno académico y, al finalizar, obtienen un título académico , siendo el título más alto un doctorado, como Doctor en Filosofía o PhD. [218] Muchos científicos siguen carreras en diversos sectores de la economía, como la academia , la industria , el gobierno y organizaciones sin fines de lucro. [219] [220] [221]
Los científicos muestran una gran curiosidad por la realidad y un deseo de aplicar el conocimiento científico en beneficio de la salud, las naciones, el medio ambiente o las industrias. Otras motivaciones incluyen el reconocimiento por parte de sus pares y el prestigio. En los tiempos modernos, muchos científicos tienen títulos avanzados [222] en un área de la ciencia y siguen carreras en diversos sectores de la economía, como la academia , la industria , el gobierno y entornos sin fines de lucro. [223] [224]
Históricamente, la ciencia ha sido un campo dominado por los hombres, con notables excepciones. Las mujeres en la ciencia enfrentaron una discriminación considerable en la ciencia, al igual que en otras áreas de sociedades dominadas por hombres. Por ejemplo, las mujeres frecuentemente eran ignoradas en cuanto a oportunidades laborales y se les negaba crédito por su trabajo. [225] Los logros de las mujeres en la ciencia se han atribuido al desafío a su papel tradicional como trabajadoras dentro de la esfera doméstica . [226]
Desde el Renacimiento han existido sociedades científicas para la comunicación y promoción del pensamiento y la experimentación científica. [227] Muchos científicos pertenecen a una sociedad científica que promueve su respectiva disciplina científica, profesión o grupo de disciplinas relacionadas. [228] La membresía puede estar abierta a todos, requerir la posesión de credenciales científicas o ser conferida por elección. [229] La mayoría de las sociedades científicas son organizaciones sin fines de lucro, [230] y muchas son asociaciones profesionales . Sus actividades suelen incluir la celebración de conferencias periódicas para la presentación y discusión de nuevos resultados de investigación y la publicación o patrocinio de revistas académicas en su disciplina. Algunas sociedades actúan como organismos profesionales , regulando las actividades de sus miembros en interés público o el interés colectivo de los miembros.
Los premios científicos generalmente se otorgan a personas u organizaciones que han realizado contribuciones significativas a una disciplina. A menudo los otorgan instituciones prestigiosas, por lo que se considera un gran honor para un científico recibirlos. Desde principios del Renacimiento, los científicos suelen recibir medallas, dinero y títulos. El Premio Nobel, un premio prestigioso y ampliamente considerado, se otorga anualmente a quienes han logrado avances científicos en los campos de la medicina, la física y la química . [238]
La investigación científica a menudo se financia mediante un proceso competitivo en el que se evalúan proyectos de investigación potenciales y sólo los más prometedores reciben financiación. Estos procesos, que están dirigidos por gobiernos, corporaciones o fundaciones, asignan fondos escasos. La financiación total de la investigación en la mayoría de los países desarrollados oscila entre el 1,5% y el 3% del PIB. [239] En la OCDE , alrededor de dos tercios de la investigación y el desarrollo en campos científicos y técnicos son realizados por la industria, y el 20 por ciento y el 10 por ciento, respectivamente, por las universidades y el gobierno. La proporción de financiación gubernamental en ciertos campos es mayor y domina la investigación en ciencias sociales y humanidades . En los países menos desarrollados, el gobierno proporciona la mayor parte de los fondos para la investigación científica básica. [240]
La política científica se ocupa de las políticas que afectan la conducta de la empresa científica, incluida la financiación de la investigación , a menudo en pos de otros objetivos de política nacional, como la innovación tecnológica para promover el desarrollo de productos comerciales, el desarrollo de armas, la atención médica y el monitoreo ambiental. La política científica en ocasiones se refiere al acto de aplicar el conocimiento científico y el consenso al desarrollo de políticas públicas. De acuerdo con la política pública preocupada por el bienestar de sus ciudadanos, el objetivo de la política científica es considerar cómo la ciencia y la tecnología pueden servir mejor al público. [248] La política pública puede afectar directamente la financiación de bienes de capital e infraestructura intelectual para la investigación industrial al proporcionar incentivos fiscales a aquellas organizaciones que financian la investigación. [194]
La educación científica para el público en general está integrada en el plan de estudios escolar y se complementa con contenido pedagógico en línea (por ejemplo, YouTube y Khan Academy), museos y revistas y blogs científicos. La alfabetización científica se ocupa principalmente de la comprensión del método científico , las unidades y métodos de medición , el empirismo , una comprensión básica de las estadísticas ( correlaciones , observaciones cualitativas versus cuantitativas , estadísticas agregadas ), así como una comprensión básica de los campos científicos centrales, como como física , química , biología , ecología, geología y computación . A medida que un estudiante avanza hacia etapas superiores de la educación formal , el plan de estudios se vuelve más profundo. Las materias tradicionales que suelen incluirse en el plan de estudios son las ciencias naturales y formales, aunque los movimientos recientes incluyen también las ciencias sociales y aplicadas. [249]
Los medios de comunicación enfrentan presiones que pueden impedirles representar con precisión afirmaciones científicas contrapuestas en términos de su credibilidad dentro de la comunidad científica en su conjunto. Determinar cuánto peso conceder a las diferentes partes en un debate científico puede requerir una experiencia considerable en la materia. [250] Pocos periodistas tienen conocimientos científicos reales, e incluso los periodistas que tienen conocimientos sobre ciertos temas científicos pueden ignorar otros temas científicos que de repente se les pide que cubran. [251] [252]
Las revistas científicas como New Scientist , Science & Vie y Scientific American satisfacen las necesidades de un público mucho más amplio y brindan un resumen no técnico de áreas populares de investigación, incluidos descubrimientos y avances notables en ciertos campos de investigación. [253] El género de ciencia ficción, principalmente la ficción especulativa , puede transmitir las ideas y métodos de la ciencia al público en general. [254] Los esfuerzos recientes para intensificar o desarrollar vínculos entre la ciencia y disciplinas no científicas, como la literatura o la poesía, incluyen el recurso Creative Writing Science desarrollado a través del Royal Literary Fund . [255]
Actitudes anticientíficas
Si bien el método científico es ampliamente aceptado en la comunidad científica, algunas fracciones de la sociedad rechazan ciertas posiciones científicas o se muestran escépticas acerca de la ciencia. Algunos ejemplos son la noción común de que COVID-19 no es una amenaza importante para la salud de los EE. UU. (sostenida por el 39% de los estadounidenses en agosto de 2021) [256] o la creencia de que el cambio climático no es una amenaza importante para los EE. UU. (también sostenida por 40% de los estadounidenses, a finales de 2019 y principios de 2020). [257] Los psicólogos han señalado cuatro factores que impulsan el rechazo de los resultados científicos: [258]
A veces se considera que las autoridades científicas son inexpertas, poco confiables o parciales.
Los mensajes de los científicos pueden contradecir creencias o valores morales profundamente arraigados.
Es posible que la transmisión de un mensaje científico no esté adecuadamente orientada al estilo de aprendizaje del destinatario.
Las actitudes anticientíficas parecen ser causadas a menudo por el miedo al rechazo en los grupos sociales. Por ejemplo, el cambio climático es percibido como una amenaza sólo por el 22% de los estadounidenses del lado derecho del espectro político, pero por el 85% del lado izquierdo. [260] Es decir, si alguien de izquierda no considerara el cambio climático como una amenaza, esta persona puede enfrentar el desprecio y el rechazo en ese grupo social. De hecho, la gente puede preferir negar un hecho científicamente aceptado que perder o poner en peligro su estatus social. [261]
^ Si el universo es cerrado o abierto, o la forma del universo , es una cuestión abierta. La segunda ley de la termodinámica, [120] : 9 [121] y la tercera ley de la termodinámica [122] implican la muerte por calor del universo si el universo es un sistema cerrado, pero no necesariamente para un universo en expansión.
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