Dos requisitos básicos de las explicaciones científicas

Explicar los fenómenos del mundo físico es un objetivo primario de las ciencias naturales.

La ciencia se ocupa de desarrollar una concepción del mundo que tenga una relación clara y lógica con nuestra experiencia, y sea susceptible de contrastación objetiva. Por esto, las explicaciones científicas tienen que cumplir dos requisitos sistemáticos: el de relevancia explicativa y el de contrastabilidad.

La explicación física cumple el requisito de relevancia explicativa: la información explicativa citada proporciona una base para creer que el fenómeno que se trata de explicar tuvo o tiene lugar. Este requisito no es una condición suficiente. Esta concepción no tiene ninguna implicación contrastadora, entonces, no hay ningún dato empírico que pueda confirmarla o desmentirla. Le falta poder explicativo objetivo.

Requisito de contrastabilidad : los enunciados que constituyen una explicación científica y deben ser susceptibles de contrastación empírica.

Los dos requisitos están en interrelación: una explicación propuesta que cumpla el requisito de relevancia cumple también el requisito de contrastabilidad. No se da al contrario.

La explicación nomológico-deductiva

Se sigue deductivamente de los enunciados explicativos de dos tipos:

- leyes generales que expresan conexiones empíricas uniformes.

- descripciones de hechos concretos.

El fenómeno del que la explicación tiene que dar cuenta es el fenómeno explanandum, al enunciado que lo describe es el enunciado explanandum.

Los enunciados que especifican la información explicativa son enunciados explanantes (formarán el explanans).

Estas son argumentaciones deductivas cuya conclusión es el enunciado explanandum, y cuyo conjunto de premisas, el explanans, consta de leyes generales y otros enunciados que hacen asertos acerca de hechos concretos. La forma de estas argumentaciones, que constituyen uno de los tipos de explicación científica, se puede representar mediante este esquema:

LEYES enunciados explanantes   OTROS ENUNCIADOS

EXPLANANDUM enunciado explanandum

El fenómeno explanandum en una explicación nomológico-deductiva puede ser un evento que tiene lugar en un determinado sitio y tiempo. O puede ser alguna regularidad que se encuentra en la naturaleza, o una uniformidad expresada por una ley empírica

Las explicaciones NOMOLÓGICO-DEDUCTIVAS satisfacen el requisito de relevancia explicativa en el sentido más fuerte posible: la información explicativa que proporcionan implica deductivamente el enunciado explanandum, y ofrece una base lógica concluyente para esperar que se produzca el fenómeno explanandum. También cumple el de contrastabilidad pq el explanans implica que bajo las condiciones especificadas se producirá el fenómeno explanandum.

Es frecuente que las explicaciones nomológico-deductivas se expresen en forma elíptica: omiten mencionar ciertos supuestos que están asumidos por la explicación, pero que se dan como admitidos en un determinado contexto.

El papel causal es elíptico pq admite tácitamente ciertos supuestos, y si estos nómicos y de otro tipo así omitidos se añaden al enunciado obtenemos las premisas de una explicación nomológico-deductiva. Una vez que se hace explicita la premisa tacita, se ve que la explicación supone una referencia a leyes generales. Las leyes generales correspondientes están presupuestas por un enunciado explicativo, según el cual un evento concreto de un determinado tipo, tenía como causa un evento de otro tipo.

Causa à cuando se aplica a esos enunciados explicativos implica una pretensión: cuando se produce un evento de un tipo, viene acompañado de un evento de otro tipo.

La nueva comprensión crucial alcanzada mediante una explicación se apoya a veces en el descubrimiento de algún hecho particular: en virtud de leyes generales aceptadas con anterioridad, dan cuenta del fenómeno explanandum. Lo que se consigue con la explicación es llegar al descubrimiento de una ley abarcadora. En otros casos, el logro mayor de una explicación reside en mostrar que se puede dar cuenta del fenómeno explanandum por referencia a leyes y datos acerca de hechos concretos de los que ya disponemos.

Un problema explicativo no determina por si mismo cual es el tipo de descubrimiento que se requiere para su solución.

Leyes universales y generalizaciones accidentales

En las explicaciones nomológico-deductivas, las leyes proporcionan el eslabón por razón del cual circunstancias particulares pueden servir para explicar el hecho de que se produzca un evento dado. Y cuando el explanandum no es un evento particular, sino una uniformidad, las leyes explicativas exhiben un sistema de uniformidades más comprensivas.

Las leyes requeridas para las explicaciones nomológico-deductivas tienen una característica básica: son enunciados de forma universal.

La mayoría de las leyes de las ciencias naturales son cuantitativas.

Un enunciado que afirma la existencia de una conexión uniforme será considerado una ley solo si hay razones para suponer que es verdadero.

Las explicaciones nomológico-deductivas tienen la siguiente forma básica: ‘en todos los casos en que están dadas unas condiciones de tipo F, se dan también las condiciones de tipo G’. No todos los enunciados de esta forma universal, aunque sean verdaderos, pueden considerarse leyes de la naturaleza. Aunque sea verdadero, no hay que considerarlo como una ley, sino que como una generalización accidental.

Una ley científica no queda adecuadamente definida si la caracterizamos como un enunciado verdadero de forma universal.

¿En qué se distinguen las leyes genuinas de las generalizaciones accidentales?

- una ley puede servir para justificar condicionales contra-facticos. Una generalización accidental no. Y una ley puede justificar condicionales subjuntivos y una generalización accidental no.

- una ley puede servir de base para una explicación, y una generalización accidental no.

El enunciado general no es lógicamente equivalente a una conjunción finita del tipo al que nos referimos. Para formular una conjunción apropiada necesitamos información adicional. Este criterio falla por varios motivos.

Un enunciado de forma universal puede considerarse una ley aunque no se cumpla en ningún caso.

Una ley puede servir para justificar condicionales contra-facticos acerca de casos potenciales. à Casos que pueden ocurrir pero todavía no pasaron. Aunque una generalización fuera verdadera, o sea, aunque no se produzca ninguna excepción, constituye solo un accidente o coincidencia desde el punto de vista de la teoría corrientemente aceptada, que permite que se den excepciones. El hecho que un enunciado de forma universal cuente como una ley dependerá en parte de las teorías científicas aceptadas en la época. Esto no quiere decir que nunca se consideren leyes las generalizaciones accidentales.

La relevancia de una teoría es: un enunciado de forma universal, empíricamente confirmado o no aun, se considerará como una ley si está implicado por una teoría aceptada. Si estuviera empíricamente confirmado y fuera presumiblemente verdadero, no se consideraría como una ley si no admitiera ciertos acontecimientos hipotéticos que una teoría aceptada califica como posibles.

Explicaciones probabilísticas: nociones fundamentales

No todas las explicaciones científicas se basan en leyes de forma estrictamente universal.

Hay enunciados generales que son leyes de forma probabilística o leyes probabilísticas. Las inferencias deductivas que parten de premisas verdaderas, la conclusión en si o si verdadera. Es posible que los enunciados explanantes sean verdaderos y el enunciado explanandum sea falso. Entonces, el explanans (premisas) implica el explanandum (conclusión) no con CERTEZA DEDUCTIVA, sino con CUASI-CERTEZA o con un alto grado de probabilidad.

Si un esquema: X

H

X

La doble línea hace más probable la conclusión.

Estas argumentaciones son explicaciones probabilísticas. Comparten ciertas características básicas con el tipo correspondiente de explicación nomológico-deductiva: en ambos el evento dado se explica por referencia a otros, con los que el explanandum está conectado por medio de leyes. En un caso las leyes son de forma universal y en el otro de forma probabilística. Mientras que una explicación deductiva muestra que en el explanans, el explanandum era de esperar con certeza deductiva, una explicación inductiva se limita a mostrar que se espera con un grado de probabilidad y tal vez certeza practica. Por esto el argumento cumple el requisito de relevancia explicatoria.

Probabilidades estadísticas y leyes probabilísticas

La ciencia asigna PROBABILIDADES A LOS RESULTADOS de ciertos experimentos aleatorios o procesos aleatorios que se dan en la naturaleza.

Frecuencia relativa à la proporción de aquellos casos en los que aparece la variable. Se aplica a enunciados de probabilidad.

Lo que le interesa al científico al hacer un enunciado probabilitario es la frecuencia relativa con la que se puedeesperar un determinado resultado, en series de repeticiones de algún experimento aleatorio. El recuento de alternativas básicas equi-probables y de aquellas alternativas entre estas que son favorables al resultado se puede considerar como un recurso heurístico para conjeturar la frecuencia relativa del resultado.

Las suposiciones acerca de las equiprobabilidades están siempre sujetas a corrección por los datos empíricos concernientes a las frecuencias relativas reales de los fenómenos en cuestión.

Se caracteriza un experimento aleatorio R con sucesivas ejecuciones de R dan uno u otro de los resultados probables de forma irregular. Pero las frecuencias relativas de los resultados tienden a hacerse estables a medida que aumenta el número de ejecuciones. Las probabilidades de los resultados p(O ₁, R), p(O₂, R) son valores ideales que las frecuencias reales tienden a asumir a medida que se van haciendo cada vez más estables.

Interpretación estadística de la probabilidad:

El enunciado p (O, R) = r significa que en una serie de ejecuciones del experimento aleatorio R, es casi cierto que la proporción de casos con resultado O se acerca a r.

Probabilidad estadística à así descripto, se distingue del de probabilidad inductiva o lógica. La probabilidad lógica es una relación lógica cuantitativa entre enunciados definidos; la oración c (H, K) = r afirma que la hipótesis H está apoyada hasta un grado r por el testimonio formulado en el enunciado K. la probabilidad estadística es una relación cuantitativa entre clases repetibles de eventos.

Lo que los conceptos tienen en común es que ambas satisfacen los principios básicos de la teoría matemática de la probabilidad:

a) los valores numéricos posibles de ambas probabilidades van de 0 a 1.

b) la probabilidad que se produzca uno entre dos resultados mutuamente excluyentes de R es la suma de las probabilidades de los resultados tomados separadamente.

c) la probabilidad de un resultado que se da necesariamente en todos los casos es 1.

Las hipótesis científicas en forma de enunciados de probabilidad estadística pueden ser contrastadas examinando las frecuencias relativas a largo plazo de los resultados en cuestión. La confirmación de esas hipótesis se estima en función del grado de concordancia entre las probabilidades hipotéticas y las frecuencias observadas.

Una hipótesis estrictamente universal puede ser refutada en virtud del modus tollens, por referencia a un contraejemplo. Si una sucesión da una proporción de 0.15 no confirma H en el sentido en que una hipótesis resulta confirmada al encontrarnos con que un enunciado contrastador I implicado lógicamente es de hecho verdadero. La hipótesis afirma I por implicación lógica, y el resultado de la contrastación es confirmatorio en el sentido que muestra que una determinada parte de lo que la hipótesis afirma es realmente verdadera; pero los datos de la frecuencia confirmatoria no muestran nada semejante a H, pq H no afirma por implicación que la frecuencia se vaya a aproximar a 0.15.

Si la frecuencia observada a largo plazo no se acerca a la probabilidad que le ha sido asignada por una determinada hipótesis probabilística, es muy probable que esta hipótesis sea falsa. Los datos relativos a la frecuencia cuentan como datos que refutan la hipótesis, que reducen su credibilidad, y si se encuentran testimonios refutatorios suficientemente sólidos, se considerara que la hipótesis está prácticamente refutada y será rechazada en consecuencia. De forma similar, la coincidencia entre las probabilidades hipotéticas y las frecuencias observadas tenderá a confirmar una hipótesis probabilística y puede conducir a su aceptación.

Es necesario contar con criterios apropiados, que tendrán que determinar:

a) qué desviaciones de las frecuencias observadas a partir de la probabilidad enunciada por una hipótesis han de contar como base para rechazar esa hipótesis.

b) hasta donde tienen que coincidir las frecuencias observadas y la probabilidad hipotética para que esa coincidencia se acepte como condición de la aceptación de la hipótesis.

La estrictez de los criterios escogidos depende de la importancia que se dé a la evitación de dos tipos de error que pueden cometerse:

- Rechazar la hipótesis que se está contrastando, aunque sea verdadera y aceptarla aunque sea falsa. à La importancia de este punto queda clara cuando la aceptación o el rechazo de la hipótesis sirven de base para la acción práctica. La decisión acerca de su aceptación tiene que tomar en cuenta hasta qué punto concuerdan los resultados estadísticos de la contrastación con las probabilidades especificadas por las hipótesis, y hasta qué punto serian serias las consecuencias de aceptas la hipótesis y actuar en consecuencia cuando de hecho es falsa, y de rechazar la hipótesis y actuar en consecuencia cuando la hipótesis es verdadera.

Puede parecer que todas las leyes científicas deberían considerarse probabilísticas, pq el testimonio que las apoya es siempre un cuerpo de datos finito y lógicamente no concluyente, que solo puede conferirles un grado más o menos alto de probabilidad. Esta argumentación pasa por alto el hecho que la distinción entre leyes universales y probabilísticas se refiere a su forma, que refleja el carácter lógico de la aserción que hacen. Una ley universal es un enunciado en el sentido que todos los casos en que se dan unas condiciones, se dan otras condiciones. Una ley probabilística afirma que bajo ciertas condiciones se producirá un cierto tipo de resultado en un porcentaje específico de casos. Su diferencia se basa en la naturaleza lógica diferente.

Una ley universal ‘siempre que E entonces G’ implica aserciones para todos los casos no examinados de F, pasados, presentes y futuros; y también implica condicionales contra fácticos e hipotéticos que se refieren a casos posibles de F.

Las leyes probabilísticas tienen un status análogo.

El carácter inductivo de la explicación probabilística

p (O, R) está próxima a 1

i es un caso de K

[Hace altamente posible]

i es un caso de O

El alto grado de probabilidad que confiere el explanans al explanandum no es una probabilidad estadística pq caracteriza una relación entre oraciones, no entre eventos. La probabilidad en cuestión representa la credibilidad racional del explanandum, dada la información proporcionada por el explanans y en la medida en que esta noción se puede interpretar como una probabilidad, representa una probabilidad lógica o inductiva.

La explicación probabilística resultante tiene esta forma: p (O, R) = r

i es un caso de R

[r]

i es un caso de O

Si el explanans es más complejo, la determinación de las probabilidades inductivas correspondientes al explanandum suscita problemas difíciles, todavía sin resolver. Las consideraciones de antes muestran que cuando se explica un evento por referencia a leyes probabilísticas, el explanans confiere al explanandum solo un apoyo inductivo más o menos fuerte. Podemos distinguir las explicaciones probabilísticas diciendo que las primeras llevan a cabo una incorporación deductiva en leyes universales, mientras que las últimas llevan a cabo una incorporación inductiva en leyes probabilísticas.

Por su carácter inductivo, una explicación probabilística no explica el que se produzca un evento, pq el explanans no excluye desde el punto de vista lógico el que se produzca. El papel importante que las leyes y teorías probabilísticas juegan en la ciencia y en sus aplicaciones hace que sea preferible considerar las explicaciones basadas en esos principios como si fueran explicaciones, aunque de un tipo menos riguroso que las nomológico-deductivas.