¿Qué es el método científico?

Es una serie de pasos que nos lleva a conocer la verdad de cualquier fenómeno que no sepamos su origen o a mejorar la certeza de lo que conocemos. Los pasos son los siguientes:

1. La observación

“En las ciencias naturales los principios de la verdad deben ser confirmados por la observación”
Carolus Linneus (1707-1778), naturalista sueco.

A pesar de las limitaciones que tienen nuestros sentidos es importante aprender a observar directamente. Algunas observaciones se hacen a través de aparatos como microscopios, telescopios, fotografías, rayos X, etc.

Hay que tener paciencia. Estamos acostumbrados a ver documentales que comprimen decenas de horas de filmación en pocos minutos y vemos mucha acción en la naturaleza. Sin embargo, la naturaleza no tiene prisa. Algunos comportamientos son raros y se observan muy de vez en cuando. La naturaleza tiene ritmos. El día y la noche, el ciclo lunar, las estaciones, y todos sus intervalos intermedios, tienen influencia en el comportamiento de los seres vivos: alimentación, reproducción, migración, etc. Por lo tanto, las oportunidades de observación dependen de estos ritmos.

Los amonitas fueron los moluscos más abundantes y diversos (más de 10,000 especies) en su época. Parientes de calamares, pulpos, y nautilos, se extinguieron junto con los dinosaurios.

Es importante documentar las observaciones, para lo que podemos utilizar una libreta, o nuestro teléfono celular, para no olvidar detalles como fecha, hora, lugar y condiciones ambientales de la observación.

Entre las amapolas, El niño en el jardín (1903) | Detalle
Jessie Willcox Smith (Estadounidense, 1863 – 1935)

Muchas observaciones útiles provienen de las comparaciones. ¿Cuáles son las similitudes y cuáles son las diferencias? Podemos comparar organismos, comunidades, sitios, tiempos, etc. Las comparaciones nos ayudan a identificar patrones en la naturaleza.

2. Hacer preguntas

Árboles y follaje (ca. 1870)
Richard P. Leitch (pintor inglés)

Al observar la naturaleza, se nos pueden venir a la mente preguntas del tipo ¿Cómo? o de tipo ¿Por qué?

¿Cómo son las hojas de los árboles de mi colonia? ¿Qué tipos hay? ¿Qué tonos de verde tienen? ¿Cuál es su forma y su posición? También podemos preguntar por el mecanismo de cómo suceden las cosas y preguntarnos porqué son así. En este segundo caso, estamos pensando en su función o en su historia (evolución).

“Saber cuestionar y preguntar es el primer paso de la mente hacia el descubrimiento”
Louis Pasteur (1822-1895), químico y microbiólogo francés.

3. Proponer explicaciones o hipótesis

En general, cuando vemos un fenómeno tratamos de explicar a qué se debe. A nuestra mente le gusta tener explicaciones a la mano. Sin embargo, siempre puede haber más de una razón y es útil proponer más de una explicación para pensar en alternativas y ayudarnos a ser más objetivos. Si no tenemos explicaciones antes de iniciar nuestras observaciones es muy fácil inventar un cuento. Una hipótesis es una explicación potencial.

Además, de las hipótesis derivan predicciones. Esta es una herramienta muy poderosa de la ciencia. Si puedes predecir algo, quiere decir que tienes un buen entendimiento sobre ese fenómeno.

Una teoría original o una nueva hipótesis del universo, Lámina XIII (1750) / Thomas Wright (Astrónomo inglés, 1711 – 1786)

"La gran tragedia de la ciencia: el asesinato de una hermosa hipótesis por un hecho feo"
Thomas H. Huxley, naturalista inglés (1825-1895)

En 1912, el meteorólogo, geofísico y astrónomo alemán Alfred L. Wegener (1880-1930) publicó un influyente artículo titulado “El origen de los continentes”, en donde plasmó su idea de que la forma de los continentes era el resultado de una separación. Su artículo originó un debate que duró 30 años. Si bien Wegener no tenía un mecanismo que explicara su hipótesis, si reunió evidencias de diferentes campos.

"Tenemos que estar siempre preparados para la posibilidad de que cada nuevo descubrimiento, sin importar la ciencia que lo proporcione, pueda modificar las conclusiones que saquemos".
Alfred L. Wegener, "El Origen de los Continentes y Océanos". 1928.

A través de la estratigrafía, encontró que la costa oriental de Sudamérica y la costa occidental de África estaban relacionadas geológicamente, al igual que la costa del este de Estados Unidos y las montañas Caledonia de Escocia. Encontró también que los fósiles de plantas en el archipiélago helado del ártico de Svalbard Noruega, entre 74º y 81º de latitud norte, tenían origen tropical. Finalmente, el Mesosaurus, reptil de agua dulce, fue encontrado tanto en Sudamérica como en África.

4. Hacer experimentos y registrar información relevante

Calendario de mayo con plantas acuáticas y libélulas (1910)

Calendario de junio con irises y polillas (1910)
Theo van Hoytema (Litógrafo holandés, 1863-1917)

Calendario de septiembre con gorrión muerto y escarabajos (1910)

Cuando hablamos de experimentos nos imaginamos un laboratorio de química en donde puede haber explosiones, pero hay muchos tipos de experimentos. Algunos experimentos son intervenciones, es decir nosotros modificamos las condiciones que consideramos importantes. Otros son observaciones en distintas situaciones. Las intervenciones nos dan más certidumbre, pero son más difíciles de controlar.

Por ejemplo, si sembramos un jardín con plantas con flores (experimento de intervención) y llegan insectos a visitarlas, estamos muy ciertos que la causa de la llegada de los insectos se debe a la presencia del jardín.

De forma alternativa podemos hacer observaciones en un parque que tenga jardines con flores y en otro que no los tenga (comparación en el espacio) o del mismo parque en distintas estaciones (comparación en el tiempo). A esto le llamamos “experimento de observación”. A lo mejor encontramos diferencias que nos pueden sugerir la importancia de las plantas con flores. Sin embargo, en este tipo de experimentos hay menos certidumbre ya que muchas otras cosas (variables) pueden ser distintas entre los dos parques.

Podemos extender esta lógica a una escala mayor y comparar un área protegida con una no protegida. En principio es una comparación útil para entender las similitudes y diferencias en su composición y estructura. Sin embargo, ha que tener cuidado. Desde que se escogió proteger un área y otra no, hubo decisiones sobre los paisajes. Posiblemente, haya diferencias entre las áreas que se deban a las diferencias iniciales del sitio y no del tratamiento (protección).

De una forma o de otra, necesitamos registrar la información de manera sistemática, es decir, apuntar nuestras observaciones en orden de manera similar los días que observemos y en los lugares que observemos, por ejemplo, a la misma hora, durante la misma duración de tiempo. De esta forma evitamos la influencia de otros factores.

5. Análisis

Al terminar nuestras observaciones o experimentos es necesario analizarlos, es decir comparar sus semejanzas y diferencias. Esto puede hacerse acomodando la información en un cuadro o en una figura.

El ojo humano es muy buen detector de diferencias. Los científicos utilizan análisis estadísticos, es decir, comparan los resultados contra la probabilidad de que puedan ocurrir al azar.

6. Resultados

Una vez que detectamos las semejanzas y diferencias en la información recabada, se presentan en forma de resultados. A veces se describen con texto o también se pueden explicar con imágenes: cuadros, figuras, fotografías, mapas.

Group IX, SUW, No. 17. El cisne, No. 17 (1914-1915)
Hilma af Klint (Pintora sueca, 1862 – 1944)

7. Interpretación

Esta parte es muy importante y a menudo está influenciada por nuestras experiencias anteriores. La pregunta aquí sería cuál de las explicaciones que propusimos originalmente, explica mejor los resultados.

A menudo, durante nuestras actividades de investigación nos damos cuenta de muchas cosas que no habíamos pensado cuando iniciamos. Es importante discutirlas con otras personas, ya que todos tenemos distintos sesgos o experiencias. Dos o tres cabezas piensan mejor que una.

8. Comunicación

Una vez que hemos cumplido los pasos anteriores, llega el momento de comunicar nuestro trabajo. Los científicos comunican sus resultados a sus compañeros en revistas científicas muy especializadas y esto se llama difusión. Es muy importante comunicar los resultados pues de otra manera no existen para la comunidad científica y todo el trabajo hecho sería una pérdida de esfuerzo.

También se pueden comunicar de forma sencilla los resultados de nuestra investigación para los lectores interesados que no necesariamente son científicos. Esto se llama divulgación y se puede hacer por distintos medios como revistas, periódicos, blogs, cápsulas de video, redes sociales, etc.

9. Nuevas observaciones

Finalmente, después de terminar nuestra investigación habremos hecho muchas nuevas observaciones y tendremos muchas preguntas nuevas, así que el ciclo vuelve a empezar.

Como podrás darte cuenta, el método científico nos ayuda a desarrollar nuestra curiosidad, nuestro espíritu inquisitivo por conocer la naturaleza de forma ordenada.

Guitarra, libro y periódico (1920)
Juan Gris (Pintor español, 1887-1927)

Para conocer más

Arcese, P. and A.R.E. Sinclair. 1997. The role of protected áreas as ecological baselines. J. Wildl. Manage. 587-602
Chamberlin, T.C. 1890. The method of multiple working hypotheses. Science 15, 92–96. 24.
Hurlbert, S. 1984. Pseudoreplication and the design of ecological experiments. Ecological Monographs 54(2):187-211
Platt, J.R. 1964 Strong inference. Science 146, 347–353. (doi:10.1126/science.146. 3642.347)
Yanco, S.W., A. McDevitt, C.N Trueman, L. Hartley and M.B. Wunder. 2020. A modern method of multiple working hypothese to improve inference in ecology. Royal Society Open Science. 7:200231