Sobre el modelo científico

Me gustaría hacer en voz alta una reflexión sobre la ciencia en general. Es una reflexión sobre algo que creo que todo científico tendría que tener muy presente en todo momento, y que, según mi opinión y por desgracia, muy pocos siquiera conocen o tienen en cuenta.

La Ciencia (o las ciencias) no pretenden, en principio, explicar las causas de las cosas, sino explicar el comportamiento de las cosas. La diferencia es sutil, pero muy importante. La Ciencia construye «modelos» para explicar comportamientos. Esos modelos son las «reglas del juego» del comportamiento del fenómeno observado. Por ejemplo, en Química se establecen las reglas de cómo se forman las moléculas, partiendo de cómo se comportan los átomos al perder o ganar electrones. Esas «reglas del juego», o leyes científicas, deben cumplir dos requisitos:

1) Ser una aproximación del comportamiento real del fenómeno. Cuanto mayor sea la aproximación, mejor será el modelo.

2) En la medida de lo posible, las normas del juego deben permitir el desarrollo de una «teoría», es decir, que las consecuencias lógicas de esas leyes deberían permitirnos predecir nuevos eventos.

El que observemos eventos que contradicen alguna de las leyes de la teoría (ya sea las normas del juego iniciales o las consecuencias lógicas de éstas) sirve para indicarnos que hemos de revisar el modelo y sustituir alguna o algunas de las leyes iniciales por otra u otras.

Todo esto significa que, en el fondo, uno nunca puede estar seguro de que las leyes que conoce describen la realidad de lo que estudia. Lo más que puede decir es que «modelizan» el comportamiento de lo que estudia. Nos sirven para estudiar y (en el mejor de los casos) predecir eventos, pero no para comprenderlos (no para saber exactamente por qué ocurren, aunque a veces parezca que es así).

A veces uno tiene distintas teorías que, aparentemente, son contradictorias, pero que desde el punto de vista formal no lo son. Uno toma una teoría u otra dependiendo del nivel de exactitud que quiera tomar en un momento dado, o simplemente de lo adecuado que sea para lo que está haciendo. Por ejemplo, en Cosmología existen (al menos) cinco modelos del comportamiento de los planetas en el sistema solar: tenemos el modelo de Ptolomeo, que es descriptivo de lo que vemos. Tenemos el de Kopernico, que describe a grandes rasgos cómo es el sistema solar. Tenemos las Leyes de Kepler, que son más técnicas y menos descriptivas, pero que dan resultados muy exactos para tan pocos medios. Tenemos la Ley de la Gravitación Universal de Newton, que describe el fenómeno del movimiento de los planetas hasta el punto de permitió predecir la existencia de alguno de ellos, incluso antes de que alguien los detectara con telescopios. Y por último tenemos la Teoría de la Relatividad, que permite una precisión enorme y una visión muy profunda y didáctica de la realidad, pero que requiere un aparataje técnico muy importante.

Uno estaría tentado a pensar que Ptolomeo está en contradicción con Kopernico-Kepler-Newton, y que la Relatividad lo está con estos tres. Así que, en principio, uno podría esperar que al fin y al cabo sólo se usara la Relatividad. Sorprende entonces llegar a la Universidad, tomar una asignatura de Astronomía de Posición, y encontrarse con que el modelo de referencia allí es el de Ptolomeo. La razón es bien clara: cuando uno está intentando determinar la posición de una estrella o un planeta en el cielo, la Relatividad (incluso las Leyes de Kepler, o la de la Gravitación Universal) le sirven de muy poco, mientras que el viejo modelo ptolemaico sigue siendo útil, por la sencilla razón de que pone la Tierra en el centro, y eso exactamente lo que hacemos cuando intentamos localizar en el cielo un cuerpo celeste. ¿Eso quiere decir que todo lo que ha venido después no sirve? No. Eso quiere decir que para según qué cosas, uno toma mejor una teoría que otra, sin estar por ello entrando en contradicciones, con tal de que la propia teoría no tenga contradicciones internas.

Hoy en día, en Física, se usan varias teorías para comprender la Física de Partículas. Son distintas formas de explicar el comportamiento de lo que apenas podemos observar. En el momento en que las distintas teorías entren en conflicto (es decir, predigan efectos contradictorios), podremos hacer experimentos para decidir cuál de ellas se adecuan más a la realidad (aproximan mejor los resultados, es decir, son un modelo «mejor»).