H. Poincaré, en su obra Ciencia e Hipótesis (1902) afirmaba que, contado de forma esquemática, el quehacer del científico consistía en analizar los hechos, recoger datos, realizar generalizaciones, hacer suposiciones sobre las causas y describir el comportamiento de los fenómenos que habían producido esos hechos. Y añadía que sabio no debía conformarse con la acumulación de datos; tenía, además, que saber de alguna forma, ordenarlos. La ciencia se elaboraba a partir de los hechos, pero una acumulación de hechos no era ciencia, del mismo modo que, aunque una casa podía construirse con un montón de piedras, un montón de piedras no era una casa.
El científico parte de los hechos y dice: esto es un hecho, como si los hechos tuvieran una expresión inapelable, pero un científico tiene que interpretar los hechos, igual que, ante un montón de piedras un albañil, ve una casa, un arquitecto el acueducto de Segovia, un escultor la Venus Afrodita o un geólogo aprecia el mineral ferruginoso. Con esto queremos afirmar que lo que apreciamos en lo que llamamos hechos depende de la visión del observador. Cuando un escolar entra en un laboratorio en el que se están midiendo magnitudes cruciales en un experimento y mira la medida de los diferentes aparatos no ve los mismo que un físico.
¿Por qué ven algo diferente? La respuesta está, como señalaba P. Duhem (1861-1916) en que el científico observa la naturaleza no con una visión ingenua, sino con algún criterio que supera la visión elemental, que puede dar sentido a las observaciones y formularlas de diferentes maneras. Eso exige un conocimiento previo a la observación, una teoría que interprete las señales sensoriales.
La ciencia aportó sobre la filosofía la noción de hipótesis. Una hipótesis es una idea que se propone para explicar una determinada situación bien determinada o un fenómeno concreto; una hipótesis se rechaza si se encuentran hechos que la contradicen, en caso contrario se sigue aceptando.
La filosofía emite teorías completas, construcciones racionales sobre el conocimiento de la naturaleza, que se pueden admitir o no, pero que, en general, no pueden ser puestas en tela de juicio por la experiencia. La filosofía ha aportado al conocimiento teorías comprensibles y racionales sobre la realidad del mundo global, tales como la teoría de las ideas de Platón o la teoría atomista de Demócrito. También proporcionado a la física teorías tan generales como del movimiento aristotélico con la que trataba de explicar mediante un criterio en común (el paso de ser en potencia a ser en acto), el nacimiento de un árbol a partir de una semilla, la metamorfosis de una rana, la explosión de un volcán o el propio movimiento local de los cuerpos.
Estas teorías y otras, como la teoría hilemórfica de Aristóteles, la teoría dualista (cuerpo y alma) cartesiana, la teoría de los cuatro elementos o la de las cuatro causas, están elaboradas sobre hechos tan complejos y tan amplios que proporcionan una visión global de las cosas, pero no sirven para dar explicación de los hechos particulares del mundo sensible.
La ciencia con sus hipótesis aporta un tipo de conocimiento menos global, trabaja con hechos más particulares (de hecho, en la ciencia se han dividido los saberes en parcelas, mecánica, óptica, electricidad, química, microbiología, genética, etc) y menos dependientes de la opinión y de la capacidad argumentativa del filósofo. El conocimiento científico puede ser modificado por los datos de la experiencia y avanza y se perfecciona con cada experimento relacionado con ella.
Por otra parte, la filosofía trata de explicar racionalmente los fenómenos, mientras que la ciencia dice cómo se han producido y como evolucionarán. La física entra en el detalle del funcionamiento, en la evolución temporal de los mismos y para eso formula hipótesis que somete a prueba experimental. Claude Bernard (1813-1878) decía que una hipótesis era una interpretación anticipada y racional de los fenómenos de la naturaleza. Se entiende que son fenómenos concretos particulares y no globales, abstractos. Además, en la propia definición de hipótesis dada por Bernard se su carácter provisional y modificable cuando se descubra algún fenómeno que la hipótesis no puede explicar o la contradiga.
Una anécdota curiosa sobre sobre el alcance de las hipótesis en la ciencia se recoge en el Escolio General de los Principia (1687) de Newton, cuando, dando respuesta a los que le pedían la causa de la fuerza de gravitación que era necesaria para la elaboración de su teoría física, les manifestaba que no la conocía y que no la podía conocer a partir de los hechos que él había utilizado para descubrirla. Debemos hacer notar que la búsqueda de las causas (material, formal, eficiente y final) era una exigencia de la filosofía aristotélica, que buscaba el porqué de las cosas, explicaciones racionales abstractas no basadas en hechos observables, mientras la ciencia moderna de Newton utilizaba métodos que no trataban describir a cómo funcionaban las cosas.
Newton había inducido que el movimiento de los astros se debía a que existía una fuerza atractiva entre los cuerpos masivos y que, además, esa fuerza variaba inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Conocía las características que debía tener la fuerza por sus manifestaciones, ya que con ella se explicaban el movimiento de los astros o las mareas, pero manifestaba que no conocía la causa que producía esa fuerza y que no podía responder otra cosa que había logrado descubrirla y que en física no se podían formular hipótesis que no se pudieran inferir a partir de los fenómenos observados, con estas palabras:
Hasta aquí hemos explicado los fenómenos de los cielos y de nuestro mar (las mareas) por la fuerza gravitatoria, pero no le hemos asignado aún causa a esa fuerza. Es seguro que procede de una causa que penetra hasta los centros mismos del Sol y los planetas sin sufrir la más mínima disminución de su fuerza… [actúa] de acuerdo con la cantidad de materia sólida …propagándose en todas las direcciones a inmensas distancias y decreciendo según el inverso del cuadrado de las distancias… Pero hasta el presente no he logrado descubrir la causa de estas propiedades de la gravedad a partir de los fenómenos y no finjo hipótesis. Pues todo lo no deducido a partir de los fenómenos ha de llamarse hipótesis y las hipótesis metafísicas o físicas, ya sean cualidades ocultas o mecánica carecen de lugar en la filosofía experimental. En esta filosofía las proposiciones particulares se infieren a partir de los fenómenos para luego generalizarse mediante inducción… y para explicar los movimientos celestes y los de nuestro mar es suficiente que la gravedad exista realmente.
Newton entiende que los que le preguntaban sobre la causa de la fuerza gravitatoria le pedían una causa metafísica y que no se podía especular sobre lo no observable directamente o derivado fenómenos observables. Podría haber especulado diciendo que la causa procedía de la composición de la materia, o que existía un espíritu sutilísimo que penetraba y permanecía latente en todos los cuerpos grandes por cuya acción las partículas se atraían unas a otras cuando estaban cerca, se unían cuando estaban en contacto y potenciaban su atracción a distancia.
La pregunta a la que responde Newton es sobre la composición de la materia y su comportamiento a partir de observaciones y de los hechos que él utilizaba. Pero no olvidemos que la obra de Newton se titula Principios matemáticos de la filosofía natural, y con él se describen con precisión matemática los movimientos y se presenta un modelo matemático del funcionamiento del mundo, sin buscar las causas de las razones de la puesta en marcha de esa maquinaria.
En este sentido diría Newton hypotheses non fingo cuando dice la hipótesis física de la fuerza gravitatoria que se puede inducir de los hechos y negándose a formular una hipótesis metafísica.
Los hechos elaborados de los que partió Newton están recogidos en el Libro tercero de los Principia, titulado Sistema del mundo matemáticamente tratado expone los cinco fenómenos observacionales que utilizó para elaborar una teoría científica en física. Eran básicamente las leyes de Kepler recogidas de la forma que se muestra a continuación. Que son unos hechos muy elaborados, analizados con el punto de vista de un geómetra. Con lo que Newton se mueve dentro de las suposiciones de Poincaré (con el montón de piedras y la construcción de la casa) y no puede aportar un punto de vista sobre la naturaleza que exceda sus suposiciones iniciales y no sea deducible a partir de los fenómenos.
Fenómeno 1. Los planetas circunjovianos, mediante radios trazados desde el centro de Júpiter, barren áreas proporcionales a los tiempos de descripción y sus tiempos periódicos (periodo orbital) respecto a las estrellas fijas, son como la 3/2 ava potencia de las distancias a sus centros.
Fenómeno 2. Los planetas que circundan a Saturno describen, mediante radios trazados desde el centro de Saturno, áreas proporcionales a los tiempos de descripción, y que sus tiempos periódicos, con las estrellas fijas en reposo, son como las 3/2 ava potencia de sus distancias a su tiempo.
Fenómeno 3. Los cinco planetas primarios, Mercurio, Venus, Marte, Júpier y Saturno giran en diversas órbitas a alrededor del Sol
Fenómeno 4. Con las estrellas fijas en reposo, los tiempos periódicos de los cinco Los planetas primarios, mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno y la Tierra en torno al sol son como la 3/2 ava potencia de sus distancias medias al Sol.
Fenómeno 5. Que los cinco planetas primarios, no describen mediante radios trazados a la Tierra áreas proporcionales a los tiempos, pero las áreas que describen los radios trazados desde el Sol son proporcionales al tiempo de descripción.
Fenómenos 6. La Luna, mediante un radio trazado desde el centro de la Tierra, describe un área proporcional al tiempo de descripción
Víctor Arenzana Hernández
