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21/3/10 - DJ:

La lógica del descubrimiento

T.E.L: 5 min. 3 seg.

Los epistemólogos levantan las baldosas de la ciencia para encontrar la lógica del descubrimiento. ¿Qué implicaciones tiene la búsqueda y que consecuencias tendría su hallazgo? ¿Será posible generar descubrimientos automáticos?


Introducción
Quizás porque me permita mayor claridad de ideas y contexto, quizás porque pueda resultar de algún aporte, quisiera comenzar contando algunas preguntas que me fui haciendo desde hace algún tiempo y que decantaron en este post.
Al leer cotidianamente noticias sobre astronomía y astrofísica (aunque es aplicable a otros ámbitos también) no dejo de preguntarme ante qué estoy: se trata de un "verdadero descubrimiento" o es "algo parecido". También me pregunto sobre su "noticiabilidad".
Abordemos el primer punto. ¿Por qué llueve? No busquemos en Wikipedia, intentemos llegar a la respuesta a través del llamado "método científico". Notamos que llueve, salimos al exterior y anotamos las variables que creemos de alguna importancia (¿Por qué creemos que algunas tienen valor y no otras?).
Luego de un tiempo es posible que entre las observaciones encontremos una que se repite siempre: las nubes. ¿Esto es un descubrimiento?
Ahora, las nubes seguramente son una parte importante de la respuesta, pero a veces hay nubes y no llueve. Ajá. Las nubes serán entonces un factor determinante, pero no el único. Esto nos puede llevar a preguntarnos qué son las nubes, establecer el ciclo del agua y finalmente conocer la causa de la lluvia. ¿Esto último es un descubrimiento? ¿Es lo mismo el primer descubrimiento que el segundo?
A raíz de estas consideraciones mi primera pregunta es entonces ¿Qué es el descubrimiento y qué tipos de descubrimiento hay?

La segunda consideración es de tipo periodística, del manejo de los medios, pero no deja de ser una interpretación de la realidad que también puede estar afectada por la primera pregunta. No voy a ahondar aquí en este punto, pero puede decir adelantar algunos aspectos. Como sabemos el mundo está compuesto de una enorme cantidad de hechos cotidianos. Sólo algunos son considerados noticiables. ¿Qué variables actúan para considerar así a unos y no a otros, específicamente en el ámbito científico?
Aquí hemos comentado ya una variable a considerar respecto de la necesidad de instituciones e investigadores de publicar (el famoso publish or perish) y esto se extiende, en parte, a la difusión de notas de prensa que, me parece, a veces no contienen hechos noticiables o que se manipulan como para parecerlo. No voy a profundizar este punto, pero es como para reflexionar a la hora de leer una noticia, en especial las vinculadas con los temas que nos interesan.

A raíz de una serie de notas realizadas aquí, relacionadas con el llamado "diluvio" de datos, me surgió una reflexión urticante. Veamos. Los grandes telescopios y aceleradores, como el LHC, producen enormes cantidades de datos que luego deberán procesarse para su análisis. Esto llevó a algunos a hablar de un nuevo paradigma de la ciencia.

Disco Duro Universo

Mientras leía al respecto me surgió un nuevo interrogante, el segundo que vamos a abordar:
¿Será posible que el nuevo paradigma permita "descubrimientos automáticos"?

Estas consideraciones me llevaron a buscar información al respecto hasta que me topé con la obra "Los enigmas del descubrimiento científico" (1), conjunto de ensayos compilados por el epistemólogo argentino Gregorio Klimovsky.
Lo que sigue aquí es una breve síntesis de esa obra, con el objetivo de responder los interrogantes antes planteados. (Me permito pensar que la expresión "breve síntesis" no es redundante, al ser posible redactar síntesis extensas).

Tipos de descubrimiento
A lo largo de los ensayos de la obra se distingue entre el llamado contexto de descubrimiento y el contexto de justificación. El primero da cuenta de cómo surgen las hipótesis, mientas el segundo aborda cómo se prosigue, a través de qué tipo de razonamientos, evidencias, metodología, para llegar a las conclusiones.
El primer caso me resulta de mayor interés, pero veremos que el segundo, inherente al llamado "método científico", posee elementos para una reflexión profunda.
Pero antes de abordar estos contextos, cabe preguntarse si hay diferentes tipos de descubrimiento, como lo hizo el propio Klimovsky (fallecido recientemente) en su ensayo: "Tipos de descubrimiento".
El primero de ellos, puede ser "el topetazo", cuando el investigador se topa con un tipo de fenómeno o de proceso que no era conocido y que resulta por tanto una novedad.
Otra clase podría ser tal que ante lo que se descubrió (en el sentido del descubrimiento anterior) se realiza una conceptualización apropiada mediante alguna teoría confiable o candidata a permitir una elaboración ulterior de una explicación.
Klimovsky señala como ejemplo el topetazo ante el cual los científicos descubrieron que alrededor de estrellas masivas se veían galaxias de aproximadamente el mismo tamaño y forma. Ante el topetazo, según el autor, los seguidores de Einstein formularon una explicación posible: cuando los rayos de luz pasan al lado de algo que es muy masivo se tuercen o curvan y forman lo que hoy conocemos como lentes gravitacionales.
Es decir que para el epistemólogo, el primer descubrimiento de fotografías de este tipo es del tipo "topetazo", a lo que siguió luego una conceptualización de qué era eso.

Un tercer tipo de descubrimiento sería cuando una hipótesis teórica permite predecir que se va a encontrar una entidad con ciertas características y desconocida hasta el momento. Por ejemplo, las hipótesis sobre la existencia de partículas subatómicas desconocidas, como el positrón, formuladas por el matemático y físico inglés Paul Dirac, quien aplicó al electrón la mecánica cuántica y luego las ideas de la teoría especial de la relatividad para descubrir las leyes de movimiento que rigen las partículas subatómicas. En el mismo sentido, en 1930, Wolfgang Pauli, al analizar las reacciones de desintegración nuclear y constatar que al final de la reacción faltaba energía para equilibrar las ecuaciones, postuló la existencia de una entidad hasta entonces no observada, responsable de la diferencia, el neutrino, encontrado posteriormente.

Quizás haya un cuarto tipo de descubrimiento, cuando a raíz del tercer tipo, por el cual se postulan entidades no observables, se detectan o validan esas predicciones.

En la historia de la ciencia encontraremos varios ejemplos para cada tipo, pero también ejemplos un tanto ambigüos, en los que se mezclan estos tipos. Por ejemplo, es posible que luego de un topetazo se realice luego una conceptualización y recién después los investigadores se den cuenta que una teoría anterior predecía ese resultado. (¿No predecía la relatividad las lentes gravitacionales?).
Cuando leemos una semana que el vino hace bien y el café hace mal y una semana después, lo contrario, no significa necesariamente que exista una contradicción. Cada investigación tendrá un marco de referencia, un conjunto de variables a observar, una muestra más o menos amplia. En definitiva, cabría preguntarse si estamos ante el descubrimiento de una causa, entendida como una elaboración compleja, conceptualizada y con evidencias en el mundo real, o ante el hallazgo de un factor determinante, lejos todavía de finalizar con el misterio, aunque igualmente de significativo avance. Lo mismo, creo, se aplica a las noticias y publicaciones científicas.

Paradigmas de la ciencia

Continuará mañana en la segunda parte.

Fuentes y links relacionados


  • Weka (aprendizaje automático)
  • Scientific discovery: computational explorations of the creative processes, Pat Langley, Herbert A. Simon, Gary L. Bradshaw, Jan M. Zytkow; MIT Press 1987;ISBN:0-262-62052-9
  • (1) Los enigmas del descubrimiento científico, Gregorio Klimovsky compilador, Alianza Editorial, 1º edición, Buenos Aires, 2005. Reseña.
  • The Automation of Science, Ross D. King et al, Science 3 abril 2009: Vol. 324. no. 5923, pp. 85 - 89 DOI: 10.1126/science.1165620
  • Glauber
  • Algoritmos de Aprendizaje Automático para la Construcción de Sistemas Inteligentes, Lic. Carla Salazar Serrudo




  • Sobre las imágenes


  • Dibujo nubes. Credito: Mikey Burton
  • Imágenes de Disco Rígido-Galaxia y AutoDescubridor, adaptadas por Gerardo Blanco.





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