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escripción y clasificación de las ciencias

La llamada ciencia experimental se ocupa solamente del estudio del universo natural ya que, por definición, todo lo que puede ser detectado o medido forma parte de él. En su trabajo de investigación, los científicos se ajustan a un cierto método, el método científico, un proceso para la adquisición de conocimiento empírico. Para fines de comprensión, puede decirse que la llamada ciencia aplicada consiste en la aplicación del conocimiento científico teórico (la llamada ciencia básica o teórica) a las necesidades humanas y al desarrollo tecnológico. Es por eso que es muy común encontrar, como término, la expresión "ciencia y tecnología": dos aspectos inseparables, en la vida real, de una misma actividad.

Algunos descubrimientos científicos pueden resultar contrarios al sentido común. Ejemplos de esto son la teoría atómica o la mecánica cuántica, que desafían nociones comunes sobre la materia. Muchas concepciones intuitivas de la naturaleza han sido transformadas a partir de hallazgos científicos, como el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol o la teoría evolutiva de Charles Darwin.

Disciplinas científicas

Esquema de clasificación planteado por el epistemólogo alemán Rudolf Carnap:

Ciencias formales Estudian las formas válidas de inferencia: lógica - matemática. No tienen contenido concreto; es un contenido formal, en contraposición al resto de las ciencias fácticas o empíricas.

Ciencias naturales Son aquellas disciplinas centíficas que tienen por objeto el estudio de la naturaleza: astronomía, biología, física, geología, química, geografía física y otras.

Ciencias sociales Son aquellas disciplinas que se ocupan de los aspectos del ser humano - cultura y sociedad- El método depende de cada disciplina particular: administración, antropología, ciencia política, demografía, economía, derecho, historia, psicología, sociología, geografía humana, trabajo social y otras.

Mario Bunge (1983) clasificó la ciencia en función del enfoque que se da al conocimiento científico: por un lado, el estudio de los procesos naturales o sociales (el estudio de los hechos) y, por el otro, el estudio de procesos puramente lógicos y matemáticos (el estudio de las ideas), es decir, postuló la existencia de una ciencia factual (o ciencia fáctica) y una ciencia formal.

Las ciencias factuales se encarga de estudiar hechos auxiliándose de la observación y la experimentación. Por ejemplo, la física y la psicología son ciencias factuales porque se refieren a hechos que se supone ocurren en la realidad y, por consiguiente, tienen que apelar al examen de la evidencia empírica para comprobarlos. En conclusión, el objeto de estudio de la ciencia formal no son las cosas ni los procesos, sino las relaciones abstractas entre signos, es decir, se estudian ideas. Son ciencias formales la lógica y las matemáticas.

Terminología usada en ciencias

Los términos modelo, hipótesis, ley y teoría tienen en la ciencia un significado muy distintos al que se les da en el lenguaje coloquial. Los científicos utilizan el término modelo para referirse a una descripción de algo, especialmente algo que pueda usarse para realizar predicciones que puedan ser sometidas a prueba por experimentación u observación. Una hipótesis es una afirmación que aún no ha sido bien respaldada o bien que aún no ha sido descartada. Una ley física o ley natural es una generalización científica basada en observaciones empíricas.

La palabra teoría es incomprendida particularmente por el común de la gente. El uso coloquial de la palabra teoría se refiere, equivocadamente, a ideas que aún no han sido demostradas firmemente o que no tienen un respaldo experimental. En contraposición, los científicos generalmente utilizan esta palabra para referirse a un cuerpo de leyes o principios a través de los cuales se realizan predicciones acerca de fenómenos específicos. Formalmente, una teoría es un sistema conceptual, general y explicativo, racional, empírico y suficientemente objetivo sobre hechos o sobre algún aspecto de la realidad.[cita requerida]

Método científico

Artículos principales: Método científico y Lógica empírica

Cada ciencia, y aun cada investigación concreta, genera su propio método de investigación. En general, se define como método el proceso mediante el cual una teoría científica es validada o bien descartada. La forma clásica del método de la ciencia ha sido la inducción (formalizada por Francis Bacon en la ciencia moderna), pero que ha sido fuertemente cuestionada como el método de la ciencia, especialmente por Karl Popper, quien sostuvo que el método de la ciencia es el hipotético-deductivo.[cita requerida]

En todo caso, cualquiera de los métodos científicos utilizados requiere los siguientes criterios:

La reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. Esto se basa, esencialmente, en la comunicación de los resultados obtenidos. En la actualidad éstos se publican generalmente en revistas científicas y revisadas por pares.

La falsabilidad, es decir, la capacidad de una teoría de ser sometida a potenciales pruebas que la contradigan. Según este criterio, se distingue el ámbito de lo que es ciencia de cualquier otro conocimiento que no lo sea: es el denominado criterio de demarcación de Karl Popper. La corroboración experimental de una teoría científicamente "probada" —aun la más fundamental de ellas— se mantiene siempre abierta a escrutinio (ver falsacionismo).

En las ciencias empíricas no es posible la verificación; no existe el "conocimiento perfecto", es decir, "probado". En las ciencias formales las deducciones lógicas o demostraciones matemáticas generan pruebas únicamente dentro del marco del sistema definido por ciertos axiomas y ciertas reglas de inferencia. Según el teorema de Gödel, no existe un sistema lógico perfecto, que sería consistente, decidible y completo.

Existe una serie de pasos inherentes al proceso científico que, aunque no suelen seguirse en el orden aquí presentado, suelen ser respetados para la construcción y el desarrollo de nuevas teorías. Éstos son:

El modelo atómico de Bohr, un ejemplo de una idea que alguna vez fue aceptada y que, a través de la experimentación, fue refutada.

Observación: registrar y examinar atentamente un fenómeno, generalmente dentro de una muestra específica, es decir, dentro de un conjunto previamente establecido de casos.

Descripción: detallar los aspectos del fenómeno, proponiendo incluso nuevos términos al respecto.

Hipótesis: plantear las hipótesis que expliquen lo observado en el fenómeno y las relaciones causales o las correlaciones correspondientes.

Experimentación: es el conjunto de operaciones o actividades destinadas, a través de situaciones generalmente arbitrarias y controladas, a descubrir, comprobar o demostrar las hipótesis.

Demostración o refutación, a partir de los resultados de uno o más experimentos realizados, de las hipótesis propuestas inicialmente.

Inducción: extraer el principio general implícito en los resultados observados.

Comparación universal: la permanente contrastación de hipótesis con la realidad.

La experimentación no es aplicable a todas las ramas de la ciencia; su exigencia no es necesaria por lo general en áreas del conocimiento como la vulcanología, la astronomía, la física teórica, etc. Sin embargo, la repetibilidad de la observación de los fenómenos naturales es un requisito fundamental de toda ciencia que establece las condiciones que, de producirse, harían falsa la teoría o hipótesis investigada (véase falsación).

Por otra parte, existen ciencias, especialmente en el caso de las ciencias humanas y sociales, donde los fenómenos no sólo no se pueden repetir controlada y artificialmente (que es en lo que consiste un experimento), sino que son, por su esencia, irrepetibles, por ejemplo, la historia. De forma que el concepto de método científico aplicado a estas ciencias habría de ser repensado, y la definición podría ser como sigue: "Proceso de conocimiento caracterizado por el uso constante e irrestricto de la capacidad crítica de la razón que busca establecer la explicación de un fenómeno ateniéndose a lo previamente conocido, y que busca generar, como resultado, una explicación plenamente congruente con los datos de la observación."[cita requerida].

Aplicaciones de la lógica y de las matemáticas en la ciencia

Artículo principal: Cálculo

Principia Mathematica de Isaac Newton.

La lógica y la matemática son esenciales para todas las ciencias porque siempre son exactas. La función más importante de ambas es la creación de sistemas formales de inferencia y la concreción en la expresión de modelos científicos. La observación y colección de medidas, así como la creación de hipótesis y la predicción, requieren a menudo modelos lógico-matemáticos y el uso extensivo del cálculo, y en la actualidad resulta especialmente relevante la creación de modelos numéricos, debido a las enormes posibilidades de cálculo que ofrecen los ordenadores (véase computación).

Las ramas de la matemática más comúnmente empleadas en la ciencia incluyen el análisis matemático, el cálculo matemático y las estadísticas, aunque virtualmente toda

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