Aparición del método científico en el proceso de Investigación

Durante el período de conservadurismo religioso provocado por la Reforma y la Contrarreforma, Galileo Galilei presentó su nueva ciencia del movimiento. Ni el contenido de la ciencia de Galileo, ni los métodos de estudio que seleccionó estaban de acuerdo con las enseñanzas de Aristóteles. Mientras que Aristóteles pensaba que la ciencia debía ser demostrada a partir de primeros principios, Galileo había usado experimentos como herramienta de investigación. Galileo, sin embargo presentó su tratado en forma de demostraciones matemáticas sin hacer referencia a los resultados experimentales. Es importante entender que esto fue un paso audaz e innovador en términos del método científico. La utilidad de las matemáticas en la obtención de resultados científicos estaba lejos de ser evidente.23​ Esto es porque las matemáticas no se prestaban al ejercicio principal de la ciencia aristotélica: el descubrimiento de las causas.

No se sabe si esto fue debido a que Galileo era realista acerca de la aceptabilidad de la presentación de los resultados experimentales como evidencia o porque él mismo tenía dudas sobre el estatus epistemológico de los resultados experimentales. En su tratado en latín sobre el movimiento no hay referencia a los experimentos, pero sí en sus diálogos adicionales escritos en italiano. En estos diálogos se dan los resultados experimentales, a pesar de que Galileo puediera haberlos encontrado inadecuados para persuadir a su audiencia. Experimentos mentales mostrando las contradicciones lógicas en el pensamiento aristotélico, presentados con la habilidosa retórica, fueron un incentivo para el lector.

En 1619, René Descartes comenzó a escribir su primer gran tratado sobre el pensamiento científico y filosófico, Reglas para la dirección de la mente. Su objetivo era crear una ciencia completa que esperaba terminase con el sistema aristotélico y le colocase como único arquitecto28​ de un nuevo sistema de principios rectores para la investigación científica.

Continuó y mejoró las explicaciones de este trabajo en su tratado de 1637, Discurso del método y en sus Meditaciones (1641). Descartes describe los fascinantes y disciplinados pensamientos experimentales que utilizó para llegar a la idea que inmediatamente asociamos con él, «pienso, luego existo».

A partir de esta idea fundamental, Descartes encuentra pruebas de la existencia de un Dios que, poseyendo todas las perfecciones posibles, no le engaña siempre y cuando tome la decisión de «[...] no admitir ninguna cosa como verdadera que no supiese de forma evidente como tal. Es decir, con todo cuidado debía evitar la precipitación y el prejuicio, admitiendo exclusivamente en mis juicios aquello que se presentara tan clara y distintamente a mi espíritu que no tuviera motivo alguno para ponerlo en duda».29​

Esta regla permite a Descartes avanzar más allá de sus propios pensamientos y considerar que existen cuerpos que se extienden fuera de sus propios pensamientos. Descartes publicó siete series de objeciones a las Meditaciones de distintas fuentes30​ junto con sus réplicas a ellos. A pesar de su aparente desviación del sistema aristotélico, una parte de sus críticos consideraron que Descartes había hecho poco más que sustituir las premisas principales de Aristóteles por las suyas.

A diferencia de Bacon, Descartes aplicó con éxito sus propias ideas en la práctica. Hizo importantes contribuciones a la ciencia, en particular, en la corrección de aberraciones ópticas. Su trabajo en geometría analítica fue un precedente necesario para el cálculo diferencial y jugó un papel decisivo en llevar el análisis matemático a temas científicos.

Tanto Bacon como Descartes querían proporcionar una base sólida para el pensamiento científico que evitara los engaños de la mente y los sentidos. Bacon imaginaba que esos fundamentos eran esencialmente empíricos, mientras que Descartes proporcionó una fundamentación metafísica del conocimiento. Si hubiese alguna duda sobre la dirección en la que el método científico se iba a desarrollar, quedó zanjada por el éxito de Isaac Newton. Rechazando implícitamente el énfasis de Descartes en el racionalismo a favor del enfoque empírico de Bacon, Newton describió sus cuatro «reglas del razonamiento» en los Principia:

No debemos admitir más causas de cosas naturales que las que son verdaderas y suficientes para explicar sus apariencias.
Por lo tanto, a los mismos efectos naturales debemos asignarles, hasta donde sea posible, las mismas causas.
Aquellas propiedades de los cuerpos que no puedan aumentarse o disminuirse gradualmente, y que existan en todos los cuerpos que podamos examinar serán consideradas como propiedades universales de la totalidad de los cuerpos.
En la filosofía experimental debemos aceptar las proposiciones derivadas por inducción general de los fenómenos como exactas o muy probablemente ciertas, a pesar de las hipótesis contrarias que pudieran imaginarse, hasta el tiempo en que ocurran otros fenómenos, con los que puedan hacerse más exactas o aceptar excepciones.

Los intentos de sistematizar un método científico se enfrentaron en la segunda mitad del siglo XVIII con el problema de la inducción, una formulación lógica positivista que, en definitiva, afirma que nada puede ser conocido con certeza, excepto lo que realmente se observa. David Hume llevó el empirismo escéptico al extremo; uno de sus postulados era que no había ninguna necesidad lógica de que el futuro se pareciera al pasado, por lo que no podemos justificar el razonamiento inductivo apelando a su éxito en el pasado. Los argumentos de Hume se produjeron después de muchos siglos de excesiva especulación que no se basaba en observación empírica y resultado de ensayos. Muchos de los argumentos radicalmente escépticos de Hume fueron contestados, pero no decididamente refutados, por Immanuel Kant en La crítica de la razón pura a finales del siglo XVIII. Los argumentos de Hume continuaron manteniendo una fuerte y persistente influencia en la conciencia de las clases educadas durante la mayor parte del siglo XIX, cuando la discusión en esa época se enfocó sobre si el método inductivo era válido o no.

Fue muy influenciado por Kant, en particular su obra Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft (Fundamentos metafísicos de la ciencia natural). La siguiente sección sobre Ørsted resume nuestra visión actual del método científico. Su trabajo apareció en danés, más accesible en conferencias públicas, que tradujo al alemán, francés, inglés y ocasionalmente latín. Algunos de sus puntos de vista van más allá de Kant:

Ørsted observó la desviación de la brújula de un circuito fotovoltaico en 1820
A fin de lograr completitud sobre nuestro conocimiento de la naturaleza, hay que partir de dos extremos, de la experiencia y del propio intelecto.... El primer método debe concluir con las leyes naturales, que se han extraído de la experiencia, mientras que el segundo debe comenzar con los principios, y poco a poco, a medida que se desarrolla más y más, se vuelve cada vez más detallado. Por supuesto, hablo aquí sobre el método que se manifiesta en el proceso de la inteligencia humana, no como se encuentra en los libros de texto, donde las leyes de la naturaleza que han sido extraídas de las consiguientes experiencias se colocan en primer lugar porque están obligados a explicar las experiencias. Cuando el empirista en su regresión hacia las leyes generales de la naturaleza se encuentra con el metafísico en su progresión, la ciencia llegará a su perfección.

Consideraba su History of the Inductive Sciences, from the Earliest to the Present Time (1837) una introducción a la Filosofía de las ciencias inductivas (1840) que analiza el método que ejemplifica la formación de ideas. Whewell intenta seguir el plan de Bacon para el descubrimiento de un arte efectivo de descubrimiento. Dio nombre al método hipotético-deductivo (la Enciclopedia Británica da el crédito a Newton3); Whewell además acuñó el término científico. Intentó construir la ciencia mediante la unión de las ideas a los hechos. Analizó la inducción en tres pasos:

la selección de la idea fundamental, como el espacio, el número, causa, o la semejanza
una modificación más especial de esas ideas, como un círculo, una fuerza uniforme, etc
la determinación de las magnitudes.

Publicó Un sistema de lógica (1843) estimulado tras leer History of the Inductive Sciences de Whewell. Mill puede considerse como el exponente final de la escuela de filosofía empírica iniciada por John Locke, cuya característica fundamental es la obligación de todos los pensadores en investigar por sí mismos en lugar de aceptar la autoridad de otros. El conocimiento debe basarse en la experiencia.

A mediados del siglo XIX Claude Bernard también gravitó, especialmente al llevar el método científico a la medicina. En su discurso sobre el método científico, Introducción al estudio de la medicina experimental (1865), describió qué hace que una teoría científica sea buena y qué hace que un científico sea verdadero descubridor. A diferencia de muchos escritores científicos de su época, Bernard escribió sobre sus experiencias y pensamientos, usando la primera persona.

La obra de William Stanley Jevons, Los principios de las ciencias: lógica del método científico (1873, 1877) Capítulo XII, El método inductivo o inverso, Resumen de la teoría de la inferencia inductiva, dice: «Así hay tres pasos en el proceso de de la inducción:

Elaboración de alguna hipótesis respecto al carácter de la ley general.
Deducir algunas consecuencias de esa ley.
Observar si las consecuencias están de acuerdo con las tareas particulares bajo consideración.»

En el siglo XIX, Charles Sanders Peirce propuso un esquema que llegó a tener una influencia considerable en el desarrollo del método científico en general. La obra de Peirce aceleró el progreso en varios frentes. En primer lugar, hablando en un contexto amplio en How to Make Our Ideas Clear (Cómo aclarar nuestras ideas) (1878),40​ Peirce describe un método objetivamente verificable para probar la verdad del conocimiento putativo de una manera que va más allá de meras alternativas fundamentales, centrándose en la deducción y la inducción. De este modo colocó la inducción y la deducción en un contexto complementario en vez de competitivo (como había sido la tendencia principal, al menos desde David Hume un siglo antes). En segundo lugar, y de más importancia al método científico, Peirce propone el esquema básico para la comprobación de hipótesis que prevalece hoy en día. Extrajo la teoría de la investigación de la lógica clásica y la refinó, al mismo tiempo que desarrollaba la lógica simbólica para hacer frente a los problemas vigentes en ese momento en el razonamiento científico. Peirce examinó y expresó los tres modos fundamentales de razonamiento que juegan un papel en la investigación científica hoy día, y actualmente se conocen como inferencia abductiva, deductiva, e inductiva. En tercer lugar, jugó un papel decisivo en el progreso de la lógica simbólica en sí misma —de hecho esta era su especialidad principal.

Karl Popper (1902-1994) es reconocido en general por sus importantes mejoras en la comprensión del método científico a partir de la mitad el siglo XX. En 1934 Popper publicó La lógica de la investigación científica que repudió la visión tradicional del método científico basada en la observación e inducción de aquella época. Abogó por la falsabilidad empírica como criterio para distinguir el trabajo científico de la no-ciencia. Según Popper, las teorías científicas deben realizar predicciones (preferentemente predicciones que no estén hechas por una teoría de la competencia) que puedan ser probadas, y rechazadas si sus predicciones se demuestra que no son correctas. Siguiendo a Peirce y otros, argumentó que la ciencia progresaría mejor poniendo el énfasis en el razonamiento deductivo, conocido como racionalismo crítico. Sus formulaciones del procedimiento lógico ayudaron a frenar el uso excesivo de especulación inductiva, y también ayudó a fortalecer las bases conceptuales de los procedimientos de evaluación por pares.

Los críticos de Popper, principalmente Thomas Kuhn, Paul Feyerabend e Imre Lakatos, rechazaron la idea de que existe un único método que se aplica a todas las ciencias y fuese responsable de su progreso. En 1962, Kuhn publicó el influyente libro La estructura de las revoluciones científicas que sugiere que los científicos trabajaban en una serie de paradigmas, y sostuvo que había pocas pruebas de que los científicos verdaderamente sigan una metodología falsacionista. Kuhn cita a Max Planck quien dijo en su autobiografía, «Una nueva verdad científica no triunfa por convencer a los oponentes haciéndoles ver la luz, más bien triunfa porque sus oponentes eventualmente mueren, y crece una nueva generación que está familiarizada con ella.»

La consecuencia de estos debates es que no hay un acuerdo universal en cuanto a lo que constituye el «método científico». Quedan, sin embargo, ciertos principios fundamentales que son la base de la investigación científica en la actualidad.