El método científico

Curso nuevo, ciencia nueva

Septiembre es el inicio del curso escolar y una época perfecta para empezar nuevos proyectos. Yo, como buena superheroína medioambiental, me propuse ampliar mi formación y me apunté a un curso sobre experimentos de botánica que ofrece la Universidad de Gotham City. Aunque el lugar es un poco sombrío, las clases están a cargo de la reputada Doctora Pamela L. Isley. ¿No te suena? En realidad es más conocida por su alias de supervillana, HiedraVenenosa. Es extraño que imparta un curso, pero sus investigaciones son muy buenas y me aseguraron que, tras pasar una época en el Asilo Arkham, ha decidido dejar atrás su pasado delictivo y está completamente rehabilitada… Al menos, parecía muy normal el primer día de clase cuando se presentó ante los alumnos y nos dijo que antes de hacer cualquier experimento necesitábamos saber cómo funciona el método científico. De hecho, su explicación me pareció tan interesante que voy a dedicar a ello la entrada de hoy.

¿Qué es el método científico?

Desde las Matemáticas a la Sociología, todas las Ciencias se componen de un conjunto de conocimientos obtenidos mediante el método científico. Las Ciencias se encuentran con la difícil tarea de explicar el mundo y, para ello, intentan dar respuesta a por qué se produce un fenómeno o cuáles son las relaciones entre las causas y los efectos que lo componen.

Está claro que ante un fenómeno cualquiera podemos proponer miles de posibles explicaciones. Por ejemplo, si nos preguntamos por qué algunos tulipanes de nuestro jardín crecen más que otros, podríamos atribuirlo a que cada uno está plantado en una posición diferente con respecto al muro del jardín y a los goteros de riego que puede hacer que reciban más o menos luz y agua. También podría deberse a que por azar algunos de los tulipanes tienen genes que los hacen crecer más, igual que hay personas que tienen más tendencia a ser altas o bajas. ¿O quizá sea porque Hiedra Venenosa pasó un día junto a nuestro jardín y se le cayó algún tipo de crece-plantas instantáneo?

 Proponer hipótesis sin ton ni son no es muy útil. Para demostrar qué explicación es la “verdadera” o, digamos mejor, la más probable, necesitamos hacer algunas comprobaciones. Aquí entra el método científico, que consiste en aplicar unos determinados pasos para testar nuestras hipótesis y obtener así conclusiones de la manera más sistemática posible. Al seguir los pasos de un método definido facilitamos que la investigación sea rigurosa, replicable y lo más objetiva posible. Los pasos a seguir son: observación, pregunta, hipótesis, experimentación, evaluación, conclusión.

1. Observar del fenómeno

Para ilustrar el método científico, Hiedra Ven… digo, la Dra. Pamela nos condujo fuera del aula, hasta un pequeño parterre en el patio de la universidad donde crecían tres variedades distintas de tulipanes. Aunque nos dijo sus nombres, los simplificaremos como tulipanes rojos, amarillos y azules. La Doctora nos pidió que nos fijáramos en cómo cada planta tenía una altura diferente y cómo parecía que un tipo concreto de tulipán era más alto que los otros. Las plantas estaban un poco mustias, a decir verdad, porque en Gotham no sale mucho el sol, pero aun así se apreciaba claramente que los tulipanes amarillos tendían a ser más altos que el resto.

2. Plantear la pregunta

Efectivamente, “parecía” que los tulipanes amarillos eran más altos, pero no podríamos decir que efectivamente “fueran” más altos sin comprobarlo. Llegamos al momento de plantear la pregunta que queríamos responder con nuestro estudio. Es decir, definir cuál sería nuestro objetivo. A primera vista puede parecer una obviedad, pero formular la pregunta de manera clara es fundamental para diseñar un experimento que responda adecuadamente esa y solo esa cuestión. Aprender a formular una buena pregunta resulta especialmente útil cuando nos enfrentamos a fenómenos más complejos.

En este caso, nuestra pregunta sería: ¿Existen diferencias entre el crecimiento de estas tres variedades de tulipán?

3. Formular la hipótesis

La pregunta por sí sola no basta: necesita además una hipótesis, o sea, una posible explicación de lo que esperamos encontrar. Aun temiendo que la Doctora Pamela usase sus poderes contra mí por interrumpirla, me atreví a preguntar por qué hace falta la hipótesis. Si ya tenemos la pregunta, ¿no podemos investigarla para encontrar la respuesta correcta y ya está?

–Es una cuestión de Lógica –me respondió ella con sorprendente amabilidad–. El objetivo o pregunta define qué fenómeno vamos a estudiar; la hipótesis es una respuesta que necesitamos probar y por tanto define nuestra metodología de trabajo. Nuestra investigación demostrará la validez de una explicación, pero no puedes demostrar la validez de una pregunta. Para la pregunta "¿existen diferencias entre el crecimiento de estas tres variedades de tulipán?", ¿cuál sería nuestra hipótesis, de acuerdo a lo que hemos observado?

–¿"Los tulipanes amarillos son más altos"? –respondí, dudosa.

Ella asintió.

–Nuestra hipótesis será: Sí, existen diferencias. Los tulipanes amarillos son más altos que los rojos y los azules.

4. Realizar el experimento

Existen muchas variables que pueden afectar a la altura de una planta (especie, suelo, riego, luz…), pero solo queremos analizar una de ellas: la variedad de tulipán (amarilla, azul o roja). Para ello, todas las otras variables deben ser constantes. Es decir, debemos sembrar todos los tulipanes el mismo día, en el mismo tipo de suelo, regarlos de manera homogénea… Como no sabíamos si estos requisitos se había cumplido durante el cultivo de los tulipanes del parterre, la Dra. Pamela nos proporcionó unos bulbos de cada variedad y material de jardinería para plantarlos en un parterre cercano en el que solo había césped.

La Dra. nos explicó que en el diseño de un experimento deben tenerse en cuenta muchos aspectos. Por ejemplo, no podemos plantar solo un tulipán de cada variedad porque, como entre los individuos de cada especie existe variabilidad, podría suceder que casualmente tuviéramos un tulipán azul más alto o más bajo de lo habitual entre los tulipanes azules y no sería representativo de todos ellos. No lo entendí del todo hasta clases posteriores, pero de momento, como lo que nos interesa en esta entrada es el concepto de método científico, digamos simplemente que sembramos tres tulipanes de cada tipo.

5. Evaluar los resultados del experimento

Normalmente tendríamos que esperar varios meses hasta que las plantas florecieran, pero por suerte nuestra profesora usó sus súperpoderes para que los tulipanes crecieran a un ritmo prodigioso y en unos pocos minutos tuvimos plantas adultas listas para ser medidas. Así, comprobamos que los tulipanes rojos y azules crecieron hasta alturas parecidas, mientras que los tres tulipanes amarillos resultaron ser más altos que cualquier tulipán rojo o amarillo.

 6. Llegar a una conclusión

Repasemos nuestra investigación hasta ahora:

Objetivo: ¿Existen diferencias entre el crecimiento de estas tres variedades de tulipán?

Hipótesis: Sí, existen diferencias. Los tulipanes amarillos son más altos que los rojos y los azules.

Resultado: Los tulipanes amarillos tuvieron alturas mayores que los rojos y los azules.

Los resultados nos permiten confirmar nuestra hipótesis de investigación inicial. Los tulipanes amarillos, por pertenecer a esa variedad, crecen más que los otros, al menos en las condiciones que se dan en la Universidad de Gotham.

¿Hemos hecho ya un descubrimiento?

Aunque el método científico genera conocimiento que las Ciencias consideran fiable, estos conocimientos no son verdades absolutas ni inamovibles. La explicación establecida para un fenómeno puede refutarse si otra investigación que también siga los pasos de este método encuentra cosas parecidas. Imagina por ejemplo, que realizamos la misma investigación en la Universidad de Metrópolis y resulta que allí, al tener un clima más soleado, son los tulipanes rojos los que crecen mejor. No podríamos entonces decir de manera absoluta que los tulipanes amarillos son los que más crecen, sino que tendríamos que plantearnos que el crecimiento del tulipán depende de la variedad y también del clima.

En cualquier caso, pasé un día muy interesante y me llevé a casa unos bonitos bulbos de tulipán de regalo. Próximamente os contaré más sobre este curso.

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Fuentes de las imágenes:

Freepik: libro, tulipanes de colores, césped, interrogaciones, idea
Google imágenes / Youtube: Metrópolis y Gotham