curso básico de astronomía Área de astronomía...
TRANSCRIPT
Curso Básico de Astronomía Área de Astronomía DIF-US
Filosofía de la Ciencia
Pablo A. Loera G. 2011-II
Http: //galaxiasyfosiles.blogspot.com
¿Como funciona la ciencia?
El objetivo de la ciencia es conocer la naturaleza por medios verificables.
Lo que se quiere es llegar a la verdad, pero ¿Se puede llegar a la verdad?, en otras palabras:
¿En realidad podemos conocer el universo?
Hagamos un análisis con un grano de sal
Sal (NaCl)
NaCl.- Cloruro de Sodio. Es un sólido cristalino compuesto por iones de Cloro y Sodio dispuestos en forma cúbica.
Nota sobre el grano de sal
En un grano de sal hay aproximadamente 10,000,000,000,000,000 iones de sodio y cloro
esto es 1016 o 10 millones de billones Si queremos conocer el grano de sal, tenemos que
conocer la posición (en las tres dimensiones) de cada uno de sus iones y las componentes de la fuerzas que
actúan sobre ellos, esto es: 6x1016 datos
(esto es asumiendo que no queremos saber nada sobre la estructura interna de los iones)
Nota sobre el cerebro humano
En un cerebro adulto normal existen 1011 neuronas, es decir unas 1014 conexiones entre ellas. Parece ser
que son estas conexiones la forma de almacenar unidades de información.
¡Podemos almacenar un máximo teórico de alrededor de 1014 unidades de información!
Triste conclusión
6x1016 > 1014
Tenemos el cerebro mas complejo del mundo
animal y... ¡ Es incapaz de conocer en su totalidad un grano de
sal!
pero...
Modelos (modelos científicos)
No contaban con la astucia de los científicos
Modelo.- Suposición razonable y fundamentada que facilita el estudio de algún sistema natural. Un modelo se debe de formular con sumo cuidado y de utilizar con precaución pues si bien nos ayuda a estudiar un sistema más complejo, la sencillez nos aleja de la realidad.
Ejemplo de modelo. Cristal Modelo para un grano de sal: Supongamos que todos los iones de la misma clase como idénticos para fines prácticos, y que la estructura de un grupo reducido de ellos es semejante en todo el cristal.
Este modelo nos permite ahora conocer todo el cristal, pero no nos garantiza exactitud en todos los casos ya que el cristal real no es exactamente como
el modelo.
Modelo para un gas
Conjunto de partículas idénticas encerradas en un volumen y distribuidas aleatoriamente. Por ejemplo: Una caja
Igual que con el modelo del cristal, este modelo para un gas nos permite estudiar algunas propiedades de los gases pero no todas y no con precisión absoluta.
Modelos Astrofísicos
A los astrónomos nos encanta usar modelos:
Galaxiasdecerca“Enjambres”demuchaspartículas Galaxias de lejos Esferas muy chicas Planetas de cerca Esferas bien definidas con capas de gases y algunos satélites Planetas en Puntos con masa un sistema solar Nebulosas Esferas de gas
Aristóteles Copérnico Kepler Newton Einstein
Modelos Geocéntrico Heliocéntrico
Leyes Matemáticas Gravitación
Espacio-Tiempo curvo
Concordancia con las observaciones Mala (requiere epiciclos) Mejor, pero con margen de error considerable !Revolucionario¡ Exactitud superior a la posibledeobservar.Noexplicael“porqué”
Complementa muy bien el trabajo de Kepler. No logra explicar el movimiento de Mercurio.
La mejor aproximación a la fecha.
Movimiento Planetario
Obstáculos al progeso:
• Paradigmas
• Antropocentrismo
Definición:
Paradigma.- Una suposición que se asume cierta, al nivel de no cuestionarla o de no estar consiente de que es posible que no lo sea.
Paradigma(gr.parádeigma,modelo).- Ejemplo que sirve de norma. Diccionario VOX
Paradigmas A lo largo de la historia, los paradigmas han sido uno
de los principales obstáculo para el avance del conocimiento. El mayor problema es el hecho de que no se pueden detectar fácilmente. Su mayor debilidad
es que una vez se detectan, se pueden vencer.
Si embargo tienen una cierta utilidad al generar un
campo único y universal de conocimiento entre todos
los investigadores.
Ejemplos de paradigmas vencidos
La Tierra es plana
La no-existencia del aire
La invariabilidad de la Tierra
La inmutabilidad de los objetos celestes
La invariabilidad de las especies.
Antropocentrismo.-Asumir que el ser humano es la base y medida del universo.
Antropomorfismo.-Dar forma humana, pensar que la naturaleza se comporta como humano y que tiene propiedades humanas.
¿Como obtener conocimiento? Han existido tres formas a lo largo de la historia:
Misticismo
Filosofía
Ciencia
Misticismo
Metodología.- Se asume la existencia de uno o mas entes quenoformanpartede“nuestra”naturalezayqueinfluyen en la misma siendo los causantes de los cambios que vemos en ella.
Pros.- Fácil de adoptar, no requiere verificación alguna,
usada ampliamente.
Contras.- Asumes que lo que piensas es cierto (es
imposible verificar si en realidad lo es o no), colapsa en
cuanto sus usuarios cuestionan o desean verificar la
verdad. Se esta indefenso contra la influencia de
prejuicios (culturales o personales) y paradigmas.
Filosofía
Metodología.- Se llega a conclusiones por medio de un razonamiento lógico basado en lo que se observa en la naturaleza.
Pros.-Los mismos razonamientos y observaciones se
pueden repetir por cualquier persona. Los resultados de
estos mismos son comparables para refutar o aprobar
antiguos resultados.
Contras.- Requiere de gran dedicación y disciplina
intelectual. Toma tiempo para pensar de forma dedicada.
Es potencialmente influenciable por prejuicios culturales.
Suele ser débil ante paradigmas.
Ciencia Metodología.- Utiliza un método bien definido, el “métodocientífico”.
Este método consiste en*:
1.- Observar un fenómeno
2.- Formular una hipótesis
3.- Poner a prueba la hipótesis y si es necesario
modificarla
4.- Formular en base a la hipótesis probada una teoría.
5.- Poner la teoría a prueba y si es necesario modificarla
6.- La teoría probada toma estatus de ley científica
* versión resumida para las ciencias naturales
Pros.- Los resultados son verificables por cualquier persona entrenada y son INDEPENDIENTES de la persona que llegó a ellos.
No es influida por prejuicios o suposiciones personales o culturales.
Una vez se llegue a la Ley, esta es de carácter universal.
Siempre se corrige a si misma.
No se detiene ante paradigmas.
Contras.- Requiere de un entrenamiento riguroso.
El entrenamiento de un científico puede durar varios años.
Exige suma dedicación y cuidado.
Un resultado puede tomar años en salir, o inclusive siglos.
Diferenciasentrelas“Verdades”
Verdad Mística.-
Se decreta como cierta, es absoluta y nunca cambia
Verdad filosófica.- Se llega la conclusión de que es cierta. Pero puede corregirse al tener más información disponible.
Verdad Científica.-
Se llega a una conclusión verificable. Es de carácter
universal, pero
NUNCA se asume como
verdad absoluta. Se le reconoce como “la
mejor aproximación disponible a la naturaleza”.
El método científico
•Observación
•Hipótesis
•Confirmación (experimentación)
•Teoría
•Confirmación
•Ley
Definiciones
Hipótesis.- Explicación posible para un fenómeno dado.
Teoría.- Explicación factible para un fenómeno dado.
Ley.- Regla que dicta la forma en la que ocurre (o cómo ocurre) un fenómeno. Debe ser válida siempre que se cumplan las condiciones bajo las cuáles se enuncia.
Aclaraciones sobre el método científico.
1.- Observar un fenómeno
Ejemplo.- El movimiento de los planetas en el cielo.
2.- Formular una hipótesis
3.- Poner a prueba la hipótesis y si es necesario modificarla.
4.- Formular en base a la hipótesis probada una teoría.
5.- Poner la teoría a prueba y si es necesario modificarla
6.- La teoría probada toma estatus de ley científica
Ejemplo.- Leyes de Kepler del movimiento planetario
Las revoluciones científicas
A lo largo de la historia se han dado periodos en los que se logran avances muy relevantes en la ciencia,
durante estos periodos se realizan cambios profundos en la forma de pensar. Se han vencido
paradigmas. Estas son la Revoluciones Científicas.
Edad antigua Nace en el antiguo mundo helénico el estudio analítico de la naturaleza. Renacimiento Nace la ciencia moderna Siglo XIX Se formaliza la primer rama de la ciencia con aplicación tecnologica directa (Termodinamica) Siglo XX Modernización y aplicación masiva de las ciencias
La primer revolución La Era del mundo comprensible
En la antigua Grecia se inicia el estudio metódico de la naturaleza.
Se abandona la idea de que la naturaleza en incomprensible para los humanos.
Renacimiento La era de exploración científica
Se da un cambio radical en la forma de ver la naturaleza. Se propone que las esferas de los planetas estaban centradas en el Sol y no en la Tierra.(Copérnico) Se descubre que los objetos celestes tienen una naturaleza similar a los Terrestres (Galileo) Se proponen modelos matemáticos para explicar la conducta de los planetas. (Kepler) Inicia el uso conjunto de la observación y las matemáticas en las ciencias. (Tycho-Kepler) Inicia la era de las grandes exploraciones. (Marco Polo, La Perouse, Da Gama)
Siglo XVII-XIX Era de dominio tecnológico
El desarrollo de los primeros motores impulsó el desarrollo de una nueva rama de la física, la “Termodinámica”. Por primera vez se relaciona de manera directa la ciencia con su aplicación tecnológica. Darwin desarrolla la Teoría de la Evolución por la Selección Natural Se inicia el desarrollo de la tecnología eléctrica Todas estas ideas nuevas influyen en diversas naciones dando forma a la sociedad moderna. Nacen las Ciencias Sociales modernas y Ciencias de la Conducta.
Siglo XX Era de las comunicaciones
Nace la física moderna con la Relatividad, la mecánica cuántica, y la mecánica estadística. La tecnología se hace accesible a las masas. Nace la sociedad global basada en la comunicación instantánea. Las ciencias se informatizan. La ciencia se convierte en un esfuerzo transnacional Las ciencias sociales se enriquecen con las matemáticas
Se da cada “Revolución” ante el rompimiento de Paradigmas.
Lo mas relevante para el progreso intelectual es aprender
a pensar de manera diferente.
Siempre al obtener conocimiento científico se debe uno preguntar “como” se obtuvo. Se puede aprender más de la forma como se supieron las cosas que de lo que se sabe
en sí.
La lección más importante de la ciencia no es sobre galaxias lejanas o partículas subatómicas, sino como
pensar para poder resolver nuestros problemas de forma adecuada.
“Revoluciones”enprogreso:
Estudio de la conducta Emergente.
Teoría del Caos.
Revisión masiva de la selección natural.
Interacción directa entre áreas de investigación de ciencias diferentes.
Para saber mas.- Filosofía de la ciencia.- Henri Poincaré La Revolución Copernicana.- Thomas S. Khun Estructura de las revoluciones científicas.-Thomas S. Khun Introducción a la ciencia.- Isaac Asimov
El Origen de las especies por la selección natural.- Charles Darwin El mensajero sideral.- Galileo Galilei Los problemas de la filosofía.- Bertrand Russell Introducción a la filosofía matemática.-Bertrand Russell Ciencia y filosofía.-Bertrand Russell The turning point.- Fridjof Capra .... y todo lo que puedan leer.