Método científico

El método científico es un marco de técnicas y preguntas que los científicos utilizan para investigar fenómenos con el objetivo de hacer que los descubrimientos científicos sean simples y reproducibles. Ha sido observado vagamente por los experimentadores desde el siglo IV a.C., pero el primer método científico debidamente formalizado se acuñó durante el Renacimiento europeo. Aquí, individuos a la vanguardia de la ciencia como Francis Bacon, Galileo e Isaac Newton comenzaron a poner en práctica las reglas que usamos para llevar a cabo experimentos hoy en día.

Típicamente, el primer paso del método científico es formular una pregunta, generalmente después de la observación de un fenómeno. Por ejemplo, supongamos que has estado criando orugas y has notado que algunas tardan más que otras en llegar a la pupa. Y te preguntas, ¿las orugas se desarrollan a diferentes ritmos dependiendo de la temperatura?

Aquí es donde entra en juego la segunda parte del método científico, la hipótesis. Una hipótesis es una explicación incierta de por qué observamos lo que observamos, y hay dos tipos principales. La primera es la hipótesis experimental o alternativa, e implica que habrá una relación entre las variables que se investigan, la temperatura y el desarrollo de la oruga, en este caso. Por lo tanto, nuestra hipótesis experimental podría ser que las orugas tardarán más en pasar del huevo a la pupación si se crían a temperaturas más frías. Crucialmente, una buena hipótesis será comprobable. En el caso de nuestras orugas, podemos cambiar la temperatura y registrar el tiempo que tardan en pasar del huevo a la pupa, y es falsable. Por lo tanto, si las orugas tardan aproximadamente el mismo tiempo en desarrollarse sin importar la temperatura, entonces podemos aceptar que la hipótesis era probablemente falsa. El segundo tipo de hipótesis es la hipótesis nula. Por lo general, esto especula que no se observará ningún cambio o diferencia significativa durante el experimento. En nuestro ejemplo de la oruga, diríamos que las orugas se desarrollarán a la misma velocidad en cada condición de temperatura.

Una vez que tenemos nuestras hipótesis, el tercer paso del método científico abarca la experimentación y la recopilación de datos. En un experimento típico, habrá dos tipos de variables. La variable independiente es algo manipulado directamente por el experimentador. Entonces, con nuestras orugas, estamos alterando la variable independiente cuando cambiamos la temperatura. La variable dependiente, también conocida como variable de respuesta, debe verse afectada por el estado de la variable independiente. Entonces, cuando exponemos a nuestras orugas a diferentes temperaturas, entonces la respuesta, la variable dependiente, es la velocidad a la que se desarrollan.

También hay dos tipos principales de datos que podrían recopilarse para apoyar o falsear las hipótesis. El primero son los datos cualitativos, que generalmente se refieren a observaciones descriptivas realizadas con los sentidos, la vista, el tacto, el oído, el olfato o incluso el gusto. En nuestro experimento, podríamos registrar que las orugas parecen moverse y comer mucho en la condición de temperatura normal, en comparación con la más fría. A diferencia de los datos cualitativos, los datos cuantitativos pueden medirse y escribirse como números. Entonces, cuando contamos la cantidad de horas que tarda la oruga desde que eclosiona hasta que finalmente pupa, esto nos da una cifra definitiva. Siempre que sea posible, es casi importante tener una condición de control en cualquier experimento en el que manipulemos las variables independientes. En nuestro experimento con orugas, podemos cultivar las orugas a una temperatura ambiente estándar establecida de 21 grados como control, porque esto demuestra lo que sucede cuando las orugas se desarrollan en condiciones normales en comparación con los entornos experimentales.

En los experimentos observacionales, es posible que no sea necesario o incluso posible un control. Por ejemplo, imagina que nuestras orugas ahora son mariposas adultas que se alimentan de néctar en un jardín de flores. En nuestra hipótesis experimental, sugerimos que prefieren alimentarse de las grandes flores rosadas, mientras que nuestra hipótesis nula sugiere que no tienen preferencia y visitarán las flores al azar. En este caso, el simple hecho de observar y registrar el número de veces que las mariposas visitan cada tipo de flor proporcionará datos suficientes para confirmar o rechazar nuestras hipótesis sin necesidad de manipular ninguna variable ni de realizar un control.

Una vez que se han recopilado los datos, el siguiente paso es averiguar qué significa todo esto. Los científicos compararán las predicciones de sus dos hipótesis para averiguar si pueden rechazar la hipótesis nula. Esto se puede hacer comparando los valores de la variable dependiente en el control frente a las condiciones experimentales. Si no son iguales, se puede rechazar la hipótesis nula. Si los datos recopilados apoyan una hipótesis, como que las orugas tardaron significativamente más horas en pasar del huevo a la pupa cuando se mantuvieron en un clima más frío, entonces esto le da más credibilidad a la hipótesis experimental, pero críticamente no indica que la hipótesis sea definitivamente cierta, porque los experimentos futuros pueden revelar nueva información.

La parte final del método científico es donde sacamos conclusiones y discutimos lo que podrían significar nuestros hallazgos. Aquí, los científicos pueden referirse a otros experimentos u otra literatura para poner sus hallazgos en contexto y encontrar explicaciones de por qué los resultados mostraron lo que hicieron. Por ejemplo, la conclusión podría ser que a las orugas les gusta crecer a temperaturas más cercanas a su hábitat natural. Esto, a su vez, puede generar nuevas preguntas, como ¿otras especies también pupan a diferentes ritmos a diferentes temperaturas y a diferentes temperaturas? Esto puede inspirar nuevos experimentos, que podemos probar utilizando, lo adivinaste, el método científico.