De la evolución de las especies a la evolución de las ciencias

HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA I MANUEL G. DONCEL P a SUMMARY C r in the ocassion of Darwin's centenary, toulmin's evolutive epistemology in stressed, within other modern epistet moiogical currents, which are considered as fixist or evolutive in character. This epistemology distinguishes difr ferent levels of scienctifical change, and uses the Darwinian model to explain continuity and change in the scientifical disciplines. The dynamical concept of rationality which emerges from this study, can be useful for teaI, ching sciences in a more humanistic way. f DE LA EVOLLICION DE LAS ESPECIES A LA EVOLC!CION DE LAS CIENCIAS Acabamos de clausurar el aiio jubilar de Charles Darwin. Sus múltiples celebraciones nos han recordado una y otra vez el modelo explicativo cori que Darwin pretendia dar razón de la evolución de las especies. a base de variaciones al azar y selección natural. Con cien afios de perspectiva este modelo explicativo aparece triunfante y limitado. Ha triunfado al justificar la conjetura -gratuita en tiempos de Darwinde la heredabilidad de las variaciones, que hoy entendemos neodarwinianamente como mutaciones al azar del código genético. Aparece limitado en su excesiva simplicidad y hoy reviste modalidades mucho más complejas, cuando intenta explicar las transformaciones biológicas más radicales. Pero es un hecho que ese modelo explicativo ha trascendido las fronteras de la evolución biológica, para aplicarse a la evolucióri cósmica y aun a la evolución de las ciencias. Sin pretender absolutizarlo, ni considerarlo como explicación última de la realidad, vamos a ver cómo este niodelo explicativo darwiniano puede iluminar la moderna epistemología evolutiva. 1. EPISTEMOLOGIAS FIXISTAS Y EVOLUTIVAS La epistemologia, o reflexión sobre el valor y los límites del conocimiento científico, ha sufrido muchos vaivenes en este último siglo. El antiguo induc~ivismo de Francis Bacon1 creía edificar las teorías científicas sobre la base sólida de los hechos rigurosamente establecidos. Así había pretendido demostrar Newton la gravitación universal y Ampere su "Teoría electrodinámica deducida exclusivamente de la experienciaw2. Tal epistemologia inductivista daba una visión fixista de las ciencias. Estas consisten para ella en construcciones rigurosas, indcstruciibles. El progreso histórico de las ciencias sólo puede realizarse por acumulación, Icvantando niás y mis cdificios. unos junto a otros o sobre otros, sir1 rriodi t'icar para nada la eslructura interna de los ariteriores. Pero en la primera decena de riuesiro siglo, fisicos como Pierrc Duhem3 y Heiiri Poincart4, anibos niuy sensibles a las transforniaciones histbricas de la física, introdujeron el Ilamado convencional~srr~o. Según él, las teorías no pueden probarse por inducción. Más bien se aceptan por convención, por ser sencillas y explicar mejor un conjunto de hechos. A lo largo de la historia tales convenciones pueden cambiar, y ser razonablemente sustituidads por otras aún rnis generales o más sencillas. Tal episternnlogia convcncionalisia estaba pues abierta a una visión cvoliiiiva de las ciencias. Pero desde los arios 20 de riiicstro siglo se fue imponiciido otra vez una visión fisista de las ciencias. Es la visióii del posi~ii~isrr~o lógico del circulo de VienaS y de la Escucla de Bcrlin. Obsesionados por el terror a la especulación rretafisica y escandilados por los triunfos de la forriialización lógica de las matemáticas, proyectan cstcrider esta forrnalización a ciencias empírico-formales como la física. Para ello introducen en el formalismo lógico-matemático un conjunto de términos físicos que pretenden poder definir "operacionalmente" mediante terminos "directamente observables". Este sencillo proyecto tropezó con multiples dificultades lógicas6. Pero sobre todo fue su despreocupacion por la evolución histórica de las ciencias lo que le hizo fracasar. El cambio científico no pedía explicarse dentro de sus rígidas estructuras lógicas más que por métodos muy artificiosos y parciales, c0mo el reduccionisrno de una teoria a otra mas elemenENSEFIANZA DE LAS CIENCM i) HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA tlrl. Esta preocupación por explicar el cambio cientifinio también del sensacionalismo que da a los descuco, prirnero a escala históricamente restringida, como brimientos de James Cook el 13 de abril de 1769". cri el Jalsacioni.rrrio de Karl Popper7. y luego a escala his10ricarriente amplia, como en las revoIuciones cien3DIVERSOS NIVELES DE CAMBIO fV;cas de Thomas k;uhna, es lo que ha dado la pauta a CIENTIFICO las modernas corrientes epistemológicas. Hoy se ha impuesto la convicción de que. para poder entender las ciencias actuales y apreciar su valor cognoscitivo, es imprescindible considerar su evolución histórica. 2. LA EPISTEMOLOGIA EVOLUTIVA DE TOULMIN En realidad fue Stephen Toulmin quien, desde una amplia visión historica de las ciencias8, tuvo el mérito de introducir una epistemología seriamente inspirada por esa evolución históricalo. Y, hace ya diez allos publicó bajo el titulo La comprensión humana1' un interesante volumen sobre este tema. Su hipótesis fundamental es que "la teoría populacional darwinista de la 'variación y selección natural1 es un ejemplo de una forrna mas general de explicación histórica"12. Con esta explicación histórica aplicada al desarrollo de las ciencias ataca un doble dilema, relacionado con la racionalidad cientifica y con el cambio científico. Con lo rocionulidod cientfica se relaciona el dilema absolutismo-historicismo. Segun el absolutismo, espontanearnenttt profesado por grandes racionalistas de Leibnitz a Fregel3, la racionalidad exige un gran sistema lógico. universal e inmutable. Pero los estudios históricos de las ciencias empirico-formales han hecho perder la confianza en tal racionalidad absoluta. Y así, según el historicismo profesado por ejemplo por Colling~ood'~, sólo cabe hablar de racionalidad dentro de un cierto sistema lógico, evidentemente elaborado con los conceptos de su propio contexto histórico-cultural, y hay que desinteresarse por relacionar sisternas diferentes. Toulmin rechaza tanto el absolutismo de Frege como el historicismo de Collingwood, por presuponer ambos un concepto estático de racionalidad, entendida como atributo de un sistema lógico cerrado. Defiende una racionalidad dinámica, que sea atributo de la actividad intelectual humana, y cspccialnicnte de su tarea básica consistente en criticar y niodificar tales sisternas conceptuales. Con el cambro cienrfico se relaciona el dilema uniforniismo-revolucionarismo. Segun el uniformismo el cambio científico no supone ninguna ruptura, sino un simple progreso acumulativo de unas disciplinas científicas, que permanecen inmutables con sus mismos métodos y sus mismos objetivos. Segun el revolucionarismo por el contrario esos cambios introducen verdaderas rupturas disciplinares, al establecer nuevos sistemas conceptuales, racionalmente inconmesurables con los anteriores. Veamos la concepción evolutiva que propone Toulmin como vía media ante ese dilema uniformismo-revolucionarismo. Prescindiremos de la presentación, a nuestro juicio exagerada, que hace de la "ilusión revolucionaria" de Kuhn, coDentro de una disciplina científica Toulmin distingue tres niveles de contenido^'^. El primer nivel, ei más externo, es el de las hipótesis, teorías y principios concretos de la disciplina. Un cambio en tales proposiciones no significa necesariamente un cambio radical de la disciplina. Pongamos el ejemplo del descubrimiento de "violación de la paridad", acaecido en 1957". Hasta esa fecha los fisicos teóricos solían admitir espontáneamente "la conservación de la paridad", o invariancia de las leyes físicas bajo la inversión espacial (es decir, que si un proceso físico es posible según una cierta configuración espacial, lo es igualmente según otra configuración, imagen especular de la primera). La conjetura aventurada por T.D. Lee y C.N. Yang en 1956 y experimentalmente comprobada por C.S. Wu y otros en 1957, obligaron a admitir que en ciertos procesos de interacción nuclear débil no se verifica esa invariancia bajo inversión espacial, sino que "la paridad es violada". Muchos físicos teóricos, especialmente Pauli, experimentaron con ello una gran sorpresa. Pero el cambio de tal principio "se conserva.. . , o no se conserva la paridad" y aun cl cambio de formulación que implica para muchas de sus leyes, no supuso un cambio radical para la fisica teórica. Pues su cuadro conceptual quedó prácticamente intacto. Toulmin considera en las disciplinas cientificas un segundo nivel más profundo, el de la concepI tualización. No sólo se refiere a los términos del I lenguaje científico, sino también a las técnicas de representación y aun a los procedimientos de aplicación empírica. Los cambios a este segundo 1 nivel son más profundos. Vienen a corresponder a lo que Kuhn llama revoluciones científicas. En , la historia de la física moderna, yo no me atreveI ria a enumerar más que cuatro de tales cambios radicales que introducen sucesivamente: la mecá1 nica clásica de Galileo y Newton, la teoría de campos de Faraday y Maxwell, la física relativista de Poincaré y Einstein, y la física cuántica de Heisenberg y Bohr. Lo interesante son las diferentes conceptualizaciones que utilizan esos sucesivos cuadros físicos. La mecánica clásica habla de corpúsculos -o agregados de corpúsculosdotados de masa, momento, fuerzas, ... La teoría ti de campos postula en cada punto del espacio, aún del espacio vacio, los cuatro vectores intensidad e inducción eléctricas y magnéticas. La física relativista modifica nada menos que los conceptos ordinarios de espacio y tiempo, relacionándolos entre sí y con la materia. Y la física cuántica revoluciona el concepto de magnitud fisica u HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA "observable", al decir que un mismo sistema cuántico puede tener a la vez -con diversas probabilidadestodos los valores posibles de una magnitud, mientras no se realice una medida de la misma. Pero según Toulmin en las disciplinas cientificas hay todavía un tercer nivel, el más profundo, que permanece vivo bajo tales cambios de conceptualización y da continuidad a las ciencias. Es el nivel de los "ideales explicativos" o las "ambiciones intelecruales" que caracterizan cada disciplina e impulsan su correspondiente tarea científica. Así, la "estrategia disciplinar" puede permanecer la misma, aún cuando haya sido preciso variar la "táctica disciplinar", al modificar la conceptualización. Creemos interesante esta presentación de la raiz última de las disciplinas científicas como ideales y ambiciones de carácter profundamente humano y valoral18. Pero la inmutabilidad de tales ideales disciplinares, en los cambios de conceptualización incluso en los más radicales, es problemática aun para el mismo Toulminlg. Digamos por ejemplo que en la última y más radical de nuestras cuatro revoluciones de la física, el nuevo concepto de "Observable" de tal manera hiere el ideal de objetividad de la descripción física, que resulta problemático juzgar si constituye un mero cambio de táctica disciplinar, o supone modificar la estrategia misma de la física. 4. EL MODELO EXPLICATIVO DARWINIANO Centrando la atención en los cambios científicos al segundo nivel de conceptualización, Toulmin desarrolla su teoría de la "evolución de los conceptos". Apoyado en su hipótesis evolucionista, aplica aquí el modelo explicativo darwiniano a la historia de las ciencias. Condensa su teoría en cuatro tesis que formula paralelamente para una "zoología evolucionista" y para una "gnoseología evoluci~nista"~~. En ese paralelismo, a los conceptos zoológicos de "especie" y "población de organismos" corresponden los gnoseológicos de "disciplina" y "población de conceptos". Segun su primera tesis, el modelo darwiniano ha de explicar tanto la continuidad como el cambio de las disciplinas-especies. Estas cobran así el carácter de realidades históricas, disimulado en otras concepciones esencialistas o nominalistas. Según su segunda tesis darwiniana, continuidad y cambio se explican por el mismo proceso dual de "vanación al azar" y "perpetuación selectiva". La rigurosa selección crítico-natural elimina la mayor parte de las variantes, por resultar desventajosas, y da así continuidad a la disciplina-especie. Pero al mismo tiempo permite que una pocas innovaciones ventajosas se afiancen y transmitan a las generaciones siguientes. Segun su tercera tesis darwiniana, para un auténtico cambio se exigen tres condiciones: "abundancia de innovaciones" o variantes conceptuales transmisible~, "presión selectiva" que contraste las ventajas y "foro de competencia" adecuado, en el que puedan sobrevivir e imponerse las innovaciones ventajosas. Esto viene a constituir una reinterpretación evolucionista del mecanismo de "conjeturas y refutacions" con que Popper sintetiza su falsacionismo. Segun su cuarta tesis darwiniana, bajo los conceptos de "selección" y de "ventajas" se esconde la idea de una verdadera elección razonable. Se eligen las innovaciones que mejor se "adaptan" a las "exigencias" del "nicho ecológico" o medio intelectual local. Esa elección es, en Último término, la responsable de la continuidad y del cambio, y la que hace de las disciplinas-especies entidades históricas en evolución progresiva. No pretendo que ese paralelismo entre zoología y gnoseología evolucionistas pueda llevarse al extremo". En particular me cuesta ver en las innovaciones conceptuales el aspecto irracional de azar. En toda propuesta de innovación cientifica veo más bien un acto profundamente racional, en el que, ante un problema científico acuciante, se propone una orientación nueva, muy bien sopesada. Pero creo que ese paralelismo patentiza el carácter profundamente humano e histórico de las disciplinas científicas en su ultima raiz racional. 5. RACIONALIDAD DINAMICA DE LAS CIENCIAS El ultimo propósito de esta descripción evolutiva de las ciencias consiste en ampliar nuestro concepto de racionalidad. No verla reducida a la consistencia 16gica de un sistema cerrado. Verla más bien en su dinamismo, como atributo de esa empresa profundamente humana, colegial e histórica que es el desarrollo de una disciplina cientifica. La raíz racional de esa actividad cientifica consiste en esas sucesivas elecciones razonables, realizadas colegialmente en los momentos críticos de su cambio histórico. Ellas van modificando, en contacto con experiencias nuevas e imprevistas, los cuadros conceptuales que condicionan todo sistema lógico y toda ulterior racionalidad. Los procedimientos intelectuales que realizan tales modificaciones no pueden ser "estereotipados", programables de antemano. Participan más bien del genio creativo y libre que caracteriza el espíritu humano. Participan también de la inspiración y contraste experimentales. Pero no sólo de la experiencia científica inmediata, sino de una experiencia global y colegial que recoja la historia de las ciencias del pasado y aún sea sensible a las expectativas y ambiciones del futuro. ENSERANZA DE LAS CIENCIAS a En 1 puei sicic textc tan que sabe S NOTA (1) Cfr. (coa (4) HENF Paris Cal pe (7) KARl 1935. nos (E (8) THOF Univei de lar (Breve (9) STEPl son. L hndoi The Di The Ar HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA En nuezrro mundo drdác~ico tal visión dc las ciencias puede proporcionar un buen antídoto contra la exposición dogrnatica, tan frecuente en nucstros libros de texto, y contra la caricatura cientista dc racionalidad, tan difundida e idolairada sobre todo por los profanos de las ciencias. Nuestros alumnos de ciencias deberian oir de los tanteos, los fracasos y los éxitos con que va progresando la empresa científica. Y deberian saber que los fracasos -necesarios para posibilitar los éxitosno siempre se han debido a prejuicios anticientíficos, sino normalmente a complejidad de la naturaleza y a limitación de nuestro entendimiento. Esto les podria hacer ver que también las ciencias actuales exigen una tarea, profundamente humana, de critica y progreso. Y aún podría suscitar entre ellos verdaderas vocaciones científicas que, una vez maduradas, se incorporen a esa tarea profundamente humana. ( NOTAS Y BIBLIOGRAFIAS (1) Cfr. FRANCLS BACON,, "Novum Organum", Fontanella 1 (Colección Clásicos de Filosofia 547). Barcelona 1979. I (2) ANDRÉ-MARIE AMP~RE. "Thkorie maihémafique des phknomenes electro-dynamiques uniquemenr dbduire de 1 'expérienm". Paris 1827. Reedicibn: Blanchard, Paris 1958. (3) PIERRE DUHEM, "Lo Thborie ph>sique: Son objer e1 so srmcrure", Chevalier et Rivikre, Paris 1906. Reedición: Vrin. e 1981. (4) HENRI POI NCARÉ. La Science er I'Hyporhtk. Flammarion, Paris 1902. Traducción: Lo Ciencia y la Hipóresis. EspasaCalpe (Colección Austral). Madrid 1963. I (5) VICTOR KRAFT. El Circulo de Yiena, Taurus, Madrid 1%6. (6) DIEGO RIBES. "Panor&rnica actual de la filosofia dc la ciencia: Estructura interna de teorías y cambio cientifico". Teoremo6(1306).359-425. (7) KARL R. POPPER. Lcgik der Forschung. Springcr, Wien 1935. Traducción: La lógica de la investigación cienrifico, Tecnos (Estructura y función, 8). Madrid 1962. (8) THOMAS S. KUHN, The Srrucrure oJScienrific Revolutions. University of Chicago Press. I%Z. Traducción: La estructura de lar revoluciones cienrljicas, Fondo de Cultura Económica (Breviarios, 213). Mkxico 1971. (9) STEPHEN TOULMIN, The Fabric of rhe Heavenr, Huichinson. London 196 1 ; The Archirecrure o/ Marrer, Hutchinson, London 1963; STEPHEN TOULMIN y JUNE GOODFIELD. The DDircovery of Time, Hutchinson, London 1965 (Colección: Thc Ancesiry of Science). ENSENANZA DE LAS CIENCIAS l. - (10) STEPHEN TOULMIN. The Philosophy o/ Science, Harper and Row, London 1953; La /ilosoJia de la ciencia. Fabril, Buenos Aires 1964; Foresighr and Undersrunding. Hutchinson, London 1961. (11) STEPHEN TOULMIN, Humon Undersrunding, vol. 1: The Collective Useand Evolurion o/ Conceprs. Princeton University Ress 1972. Traducción. La comprensión humana, 1: El uso colecrivo y la evolución de los conceptos, Alianza Editorial (AU 191). Madrid 1977. (12) Ibidem. pág. 145 de la edicion castellana (1 3) GOTTLOB FREGE. The Foundorions of Arilhmeric. Breslau 1844. (14) R.G. COLLINGWOOD. An by on Metaphysics, Oxford 1940. (15) Cf. referencia 1 l. págs. 107-132 y págs. 55-63 de la edición castellana. (16) ibidem, págs. 155-198. (17) Cf. MANUEL GARClA DONCEL, parriculac, campm y simetrías: Historia de la Fkica de Alrac Energías de los aflhs 30 a los 60. Servicio de Publicaciones de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB-HEF-D2). Bcllaterra 1982. págs. 188-192. (18) Cf. THOMAS S. KUHN, The &ential Temion. University of Chicago Press, 1977. capitulo 13: "Objectivity Valuc Judgment. and Theory Choice", phgs. 320-339. (19) Cf. referencia 1 l. phgs. 241-247 de la edición castellana. (20) Ibidcm págs. 145-151. 1 ! (21) Cf. L. JONATHAN COHEN. "1s the Progress of Science Evolutionary?". Britbh Journal for [he philmophy o/ Science. vol. 24 (1973). págs. 41-61.