El método científico

Material experimental

Para llevar a cabo esta práctica se necesitará:

• Caja o similar.
• Papel y lápiz.
• 20 monedas.

Introducción teórica

Muchas veces en ciencia se habla del método científico sin precisar muy bien de que se trata o bien suponiendo que ya se sabe exactamente que significa dicha expresión. No obstante no es menos habitual que el conocimiento de lo que se denomina método científico no siempre esté muy claro. Por ello en esta práctica se pretende familiarizar a quien la realice con dicho método, disponiendo de una situación sencilla en la que el método científico pueda trabajar y mostrando así un ejemplo de lo que supone.

Si bien es difícil precisar exactamente en que consiste dicho sistema de trabajo, se puede sintetizar en una serie de pasos

1. Observación de un fenómeno natural. Esta observación es importante para establecer la base de lo que se va a estudiar.
2. Formulación de alguna hipótesis que permita explicar satisfactoriamente los hechos observados.
3. Comprobación formal de que dichos hechos pueden ser realmente explicados con las hipótesis creadas. Para esto se recurre a la experimentación.
4. Si la idea adquirida demuestra ser útil para la explicación de los fenómenos observados puede empezar a considerarse como una ``ley'' del hecho puntual observado. Si no habrá que desechar la idea y tomar alguna otra que funcione mejor.
5. Es muy conveniente, valiéndose de la ley, intentar predecir algún hecho nuevo o algún resultado que llegue más allá del mero hecho observado. Si se logra hacer esta predicción y una posterior experimentación lo ratifica, entonces la nueva ``ley'' puede ser ya considerada como tal, en caso contrario no significa necesariamente que nuestras hipótesis estén mal, sino que quizás no sean todo lo refinadas o generales que debieran.

Así pues este método engloba por una parte una tarea de racionalización y otra de experimentación. Aunque ambas son importantes hay que destacar que realmente es la experimentación quien informa sobre si una ley física es o no es verídica, y en ningún caso este ``chequeo'' puede ser suprimido por la mera racionalización pues, si así lo hiciéramos saldríamos del campo de la física para entrar en la lógica o en filosofía.

Realización práctica.

1. Empecemos la práctica tirando una moneda al aire bastantes veces y apuntando si sale cara o cruz. Es importante analizar el fenómeno repitiendo múltiples veces la experiencia. Observemos así si existe alguna periodicidad, algún hecho cuantitativo que nos permita explicar de alguna manera los resultados.
2. Una vez observado el resultado se establecen algunas hipótesis para explicar estos datos. Es muy sencillo darse cuenta en este caso de cual será la probabilidad de que se obtenga cara o cruz al tirar una moneda al aire, y en virtud de este idea, explicar los resultados experimentales.
3. Tenemos ya, por tanto, una idea, un indicio de ley sobre el fenómeno ``tirar una moneda al aire'', que parece funcionar. Pongamos a prueba dicha ley. Imaginemos que tiramos al aire 20 monedas a la vez y después contamos cuantas caras y cuantas cruces salen. Hagamos este experimento un mínimo de 25 veces y apuntemos cuantas caras salieron en la primera tirada de las veinte monedas, cuantas en la segunda, etc... pero, no obstante, vamos a intentar predecir antes cuanto debería salir. Nuestra hipótesis para una sola moneda puede ser generalizada a las veinte y así predecir cuantas veces, deberían salir 10 caras y 10 cruces si tiramos las veinte monedas veces, cuantas saldrán 11 caras y 9 cruces, cuantas 12 caras y 8 cruces, etc...
4. Realicemos por fin la experiencia y comprobamos los resultados verdaderos y reales, es decir, los resultados experimentales, con nuestras hipótesis. ¿Concuerdan bien nuestras ideas? ¿Hemos logrado una estimación razonable del proceso?. Si la respuesta es afirmativa significa que nuestras ideas pueden ser elevadas a una ``ley física'' para la tirada de la moneda, si no es así tendremos que mejorar nuestro modelo hasta dar con una explicación razonable del fenómeno.

En cualquier caso explica todas tus ideas en el guión de prácticas comentando claramente lo que son las ideas y cavilaciones, y lo que son los hechos experimentales, y después haz una gráfica donde se relacionen los resultados que has predicho con los que has obtenido experimentalmente. Evalúa la concordancia y expón como la mejorarías, indicando las virtudes y fallos del modelo.