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Waldo Quiroz Venegas
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2 N a t u r a l e z a d e l a C i e nc i a P a r a T o d o s
Waldo Quiroz Venegas
Naturaleza
de la
Ciencia
p a r a
t o d o s
Waldo Quiroz Venegas
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4 N a t u r a l e z a d e l a C i e nc i a P a r a T o d o s
Waldo Quiroz Venegas
ESTE LIBRO HA SIDO SELECCIONADO EN EL CONCURSO
DE PUBLICACIONES ACADÉMICAS DE LA
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO
VICE RECTORÍA ACADÉMICA
Serie Arbitrada
Agradecimientos Afectivos
A la persona que más amo en este mundo, mi felicidad
y razón de vivir. A quien intento, cada vez que puedo, el
enseñarle las maravillas del universo, del conocimiento
científico y de su estrategia. La principal inspiradora de
este libro, mi hija Laura Quiroz.
A la persona que más me acompaña y me tolera en este
mundo, mi compañera, amiga y amante. A mi esposa
Paola Sepúlveda.
© Naturaleza de la Ciencia para Todos, Waldo Quiroz Venegas. 2015
Registro de Propiedad Intelectual Nº 259.610
ISBN: 978–956–17–0665-1
Derechos Reservados
Tirada: 250 ejemplares
Ediciones Universitarias de Valparaíso
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Calle 12 de Febrero 187, Valparaíso
E–mail: [email protected]
www.euv.cl
Dirección de Arte: Guido Olivares S.
Diseño: Mauricio Guerra P. / Alejandra Larraín R.
Corrección de Pruebas: Osvaldo Oliva P.
Impreso en Salesianos S. A.
HECHO EN CHILE
A la persona que más debo en este mundo, gracias a quien
desarrollé carácter y determinación. A mi madre Ingrid
Venegas.
A la persona que más me admira en este mundo, mi malcriadora. Mi abuela Fresia Carneiro.
A la persona con más aguante y con el mejor sentido del
humor que conozco. Quien me enseñó a mirar siempre,
más allá del horizonte. Mi padre Juan Waldo Quiroz.
A mi formador en cultura deportiva y vida sana. Quien
me enseñó la conexión entre ciencia y deporte y le estaré
siempre agradecido por eso. Mi padrino Juan Galaz.
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Waldo Quiroz Venegas
Agradecimientos Académicos
A mis formadores de Química Analítica y Ambiental, a los
Doctores Ida de Gregori y Hugo Pinochet, por su formación
científica de calidad mundial.
Agradezco a mi formador y mentor epistemológico, al Dr.
Carlos Patricio Sotomayor, por la calidad de su enseñanza
en termodinámica y epistemología de la ciencia y por la
profundidad de sus aportes y discusiones respecto a la
ciencia y su filosofía. Además, agradezco enormemente
sus comentarios y correcciones a este escrito.
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Waldo Quiroz Venegas
Agradecimientos a los
colaboradores y alumnos
Quiero agradecer a todos mis alumnos que han participado ya sea inspirando este libro como además aportando
sugerencias y correcciones a él. En especial quiero agradecer a:
Deborah Drolett, Felipe Andrews, Gabriel del Canto, Lucas
Urbina y Ángel Zúñiga alumnos de mi curso “Introducción
a la Ciencia” del programa de Bachillerato en Ciencias de
de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
Marta Maturana, del curso de epistemología y comunicación de la ciencia del programa de licenciatura en Biología
de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
Margarita Bagnara, mi colega del Instituto de Química a
quien le hice clases particulares de Naturaleza de la Ciencia y que me ha motivado a terminar este libro.
A Diego Romero, mi colega físico y filósofo de la ciencia
por sus asertivas correcciones y por sus motivantes conversaciones.
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I.Índice
I
I nt ro d ucc i ó n
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II
La es t ruc t ura d e l a nat ural eza
21
II.1 Objetos materiales 22
II.2 Sistemas materiales 26
II.3 Propiedades fenoménicas 32
II.3.1. Limitaciones de las propiedades fenoménicas
33
II.3.2. Patrones observables
38
II.4 Realidad transfenoménica
41
II.5 Sistemas materiales y propiedades emergentes
46
II.6 La naturaleza cambiante del universo
49
III
La es t ruc t ura d el c o no c i mi ent o c i ent í fi c o 59
III.1 Datos
59
III.1.1. Datos sueltos
61
III 1.2. Conjuntos de datos
65
1 2 N a t u r a l e z a d e l a C i e nc i a P a r a T o d o s
III.2 Ideas
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70
IV.3.3. Conocimiento científico válido
153
III.2.1. Átomo: ¿dato o idea?
71
IV.3.4 El problema filosófico del método científico
155
III.2.2 La geometría esférica de nuestro planeta, el paso de una idea a un dato
73
IV.3.5. Epistemología de las ciencias factuales
161
III.2.3. Los micro-organismos. Otro ejemplo del paso de una idea a un dato
75
IV.3.6. La lógica del método científico
167
III.2.4. Clasificación de ideas
76
IV.3.7. Origen y lógica de los problemas científicos
178
III.2.5. Mitos
80
IV.3.8. Origen de las hipótesis y teorías científicas
183
III.2.6. Ficciones
83
IV.3.9. Datos vs. Evidencias
190
III.2.7. Hipótesis Científicas
84
IV.3.10. Evidencias directas vs indirectas
191
IV.3.11. El peso de las evidencias en ciencia
196
IV.3.12. Construcción de teorías
204
III.3 Leyes Científicas
94
III.4 Teorías Científicas
98
III.5 Profundidad del conocimiento científico
108
III.6 Extensión del conocimiento científico
112
IV
V
Co muni c ac i ó n
213
V.1 El proceso de publicación de una investigación
213
Cómo se ge n e r a el c on oc i m i en to 119
IV.1 Conocimiento pre-científico
119
V.3 Los índices de los investigadores
220
IV.2 Los problemas
129
V.4 Cuando la publicación se hace pública
221
IV.2.1. Problemas empíricos o descriptivos
133
IV.2.2. Problemas de ciencia básica
136
IV.2.3. Problemas de ciencia aplicada
139
IV.3 Cómo se genera el conocimiento científico
143
IV.3.1. Ideas no-científicas
143
IV.3.2. Ensayo y error, el primer enfoque materialista
147
V.2 La indexación del trabajo publicado y los índices de las revistas científicas 217
V.4.1. La memoria del agua: El polémico caso de la revista Nature,
el mago James Randi y el inmunólogo Jacques Benveniste
222
V.4.2. El fraude del arqueólogo Fujimura
225
V.4.3. La escurridiza señal extraterrestre WOW
225
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VI
Ciencia par a l o s n o-c i e n t í fi c o s
231
VI.1 Racionalidad
232
VI.2 Objetividad
239
VI.3 Escepticismo moderado
245
VI.4 Tolerancia
251
VI.5 Altruismo
255
VI.6 Compromiso con la búsqueda de la verdad
256
VI.7 Perfeccionamiento continuo
259
VII
P alabras al c i er r e
I . In t r o d u cc i ón
265
VIII
Referencias 271
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I
I.Introducción
La mayoría de los textos acerca de la naturaleza de la ciencia se acercan al tema
central desde la historia de la filosofía de la ciencia, analizando a autores como Aristóteles, Bacon, Descartes, Popper entre otros.
Personalmente no criticaré esta estrategia, considerando que estos textos están
orientados para personas que vienen desde una formación filosófico-humanista. Sin
embargo, creo que para un público que no es filósofo ni científico profesional, este
acercamiento es extremadamente aburrido o poco significativo para el conocimiento y experiencias previas de, por ejemplo, profesores de ciencia, periodistas, jóvenes
o menores de edad interesados en la ciencia, amantes y divulgadores de la ciencia
en general.
Me consta que para el público anteriormente aludido, el acercamiento desde la historia de la filosofía para comprender la naturaleza de la ciencia, es bastante angustiante debido a la gran cantidad de quiebres, roces y debates filosóficos que se presentaron en diferentes etapas. Este grupo de lectores, en general, no quiere o no
puede darse el lujo de retroceder 2.000 años para entender el presente de la ciencia
y mucho menos con un lenguaje que les es ajeno.
Ciertamente que existen excepciones, muchas personas amantes de la ciencia traen
además ese “germen filosófico” desde pequeños, a esas personas no les incomoda
esta aproximación filosófica al tema. Pero, en general, dentro de los amantes de la
ciencia, este porcentaje es minoritario. Por otra parte, de este pequeño porcentaje,
una fracción tiene el suficiente lenguaje humanista para comprender estos textos,
teniendo que dedicar varios años de estudio para poder comprender a un nivel suficiente la lógica, ontología y epistemología de la ciencia actual. Me atrevo a afirmar
esto por cuanto me considero dentro de ese pequeño porcentaje y el proceso de
aprendizaje no fue ni fácil ni corto a pesar de mi gusto por la filosofía.
Para poder llegar a la mayoría de la gente, en este libro opté por aproximarme al
tema desde la estructura de la naturaleza, de los seres y las propiedades que la conforman, esto por cuanto cualquiera que tenga un mínimo de interés por la ciencia
sabe algo acerca de los astros, los animales, las células o los átomos. Un adolescente
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por ejemplo, tiene mucho más claro que la materia está constituida por átomos a
diferencia de lo que puede saber de las propuestas de Aristóteles respecto del éter o
las propuestas de Descartes respecto de la realidad.
Ahora bien, dentro de este mismo texto traeré a colación, cuando considere necesario, el nombre de algunos científicos o filósofos, de forma que si el lector siente
algún interés por profundizar en un trasfondo filosófico respecto de la naturaleza de
la ciencia, lo podrá hacer siguiendo posteriormente su obra.
Pues bien, comencemos con algunas reflexiones respecto de la estructura de la naturaleza y usted juzgará la significancia de lo que pretendo entregar en las próximas
páginas.
II . LA ESTRU C TURA DE
LA N ATURALEZA
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II
II.
La estructura de la naturaleza
La naturaleza tiene ciertas características generales que todo científico profesional
reconoce consciente o inconscientemente, independiente de la disciplina científica
que cultive.
Por ejemplo, sabemos que todos los objetos naturales tienen una estructura. Que
existe un nivel microscópico y un nivel de mayor escala. como el astronómico o cosmológico, pasando por el nivel más a “escala humana” y que estos niveles están conectados.
Así, por ejemplo, sabemos que lo que ocurre a nivel de nuestros órganos, como un
cáncer al pulmón, puede tener un origen a nivel molecular, a consecuencia de la inhalación de compuestos orgánicos cancerígenos producto de la combustión de tabaco.
Sabemos que nuestra naturaleza presenta patrones, que tiene mecanismos, que no
es caótica. También entendemos que la naturaleza abarca mucho más de lo que podemos percibir desde nuestros sentidos. Es necesario conocer todas las características generales anteriormente mencionadas, si queremos entender la naturaleza de
la ciencia.
La necesidad que tiene el científico de conjeturar se debe precisamente a la estructura de la naturaleza, a todos los niveles inaccesibles a nuestros sentidos.
Como la naturaleza posee una estructura, las ideas de la ciencia también deben tener una estructura que la corresponda. Esas ideas sistematizadas son las teorías, por
lo que la estructura del conocimiento científico se encuentra estrechamente ligada
al orden de la naturaleza. Si queremos comprender la actividad científica, su lógica,
cronología y su filosofía, tenemos en primer lugar que conocer también la estructura
de su objeto de estudio.
En este texto usaremos como sinónimos los conceptos de “naturaleza”, “realidad
material”, “universo” de forma consciente y con un fin didáctico. Tengo muy claro
que estos términos en la filosofía pura no son precisamente sinónimos, pero como
este libro no está orientado a ese público, espero que se me acepte esta concesión.