Experimentación científica

Te explicamos qué es la experimentación científica, para qué sirve y sus características. Además, los tipos que hay y algunos ejemplos.

¿Qué es la experimentación científica?

La experimentación científica es el o los métodos que emplean los investigadores (sobre todo de las llamadas ciencias duras o fácticas) para poner a prueba sus hipótesis respecto a un fenómeno u objeto que se está estudiando.

Es uno de los pasos del método científico y se basa en el estudio de determinados fenómenos observados en la naturaleza o en el ambiente controlado del laboratorio. La experimentación consiste en exponer al fenómeno u objeto que se estudia a determinadas variables para poder explicar o predecir resultados o causas y consecuencias.

La experimentación es usada por los científicos para demostrar cómo ocurren determinados fenómenos naturales de su interés. Para eso se debe replicar dichos fenómenos en un laboratorio, controlando todas las variables, para así demostrar que una hipótesis no es producto del azar, sino de una ley universal.

Existen experimentaciones complejas, que llevan años de estudio, y experimentaciones más simples, que permiten una comprobación o refutación rápida de la hipótesis planteada. Todas ellas se llevan a cabo en ciencias como la biología, la matemática, la química y la física. Por ejemplo: la experimentación que se realiza para encontrar la solución a un problema o la experimentación que se realiza para encontrar la cura a una enfermedad.

Un experimento científico será válido si se cumplen todos los pasos del método científico. El método científico es un procedimiento que se usa en las ciencias para estudiar de manera objetiva y comprobable un fenómeno, y está formado por cierto pasos: observación y planteo de problema, formulación de hipótesis, experimentación y análisis de datos y conclusiones. El método científico surgió en el siglo XVII durante las Revoluciones Científicas que trajo consigo la Edad Moderna (llamada Edad de la Razón) y se perfeccionó durante el siglo XIX hasta llegar a nuestros días.

La experimentación científica se vale de la tecnología y de distintas áreas del saber para lograr el mayor grado de control y de observación de los fenómenos que replica, de modo que pueda alcanzar una profunda comprensión de lo que ocurre en la naturaleza. El resultado de estas experiencias puede ser luego publicado y estudiado por otros científicos, que, si repiten el experimento, deberán obtener resultados similares, dado que se trata de hechos verificables y no de casualidades.

Ver además: Método analítico

¿Para qué sirve la experimentación científica?

La experimentación es la principal vía de comprobación del conocimiento hipotético de los científicos, es decir, es el método principal para discernir las teorías válidas de las inválidas. Es de suma importancia porque es uno de los procedimientos necesarios para poder generar nuevos conocimientos en el campo de la ciencia.

La experimentación es un paso muy importante dentro del método científico porque permite poner a prueba una hipótesis y comprobar si eso que se cree es válido y ocurre en todos los casos o si, por el contrario, se arrojan resultados que no permiten explicar un fenómeno en todos los casos. En la experimentación se realizan estudios de campo y, en el caso de que la hipótesis no sea comprobada, debe ser descartada y una nueva hipótesis debe ser formulada.

Este tipo de procedimiento surgió con la aparición del método científico, que tuvo su desarrollo con el físico y filósofo italiano Galileo Galilei en el siglo XVI /XVII. En la antigüedad, la ciencia se conducía a través del razonamiento y el pensamiento lógico formal, de modo que a los fenómenos naturales se les daba una interpretación acorde a las creencias de la época.

La posibilidad de experimentar condujo a la comprobación fáctica y empírica de los fenómenos de la naturaleza. El filósofo inglés Francis Bacon fue otro de los científicos del siglo XVI que buscó dejar de lado el conocimiento obtenido a través de la deducción para buscar comprobaciones empíricas mediante la experimentación.

El uso de la experimentación es fundamental para el desarrollo independiente de las ciencias y la tecnología, porque permite comprender más y mejor el funcionamiento de los seres vivos y del mundo que los rodea. La experimentación permite el descubrimiento de técnicas y procesos para el desarrollo de varias ciencias y disciplinas, como la medicina, la tecnología, la biología, la agricultura, la matemática, la arqueología, entre muchas otras.

Características de la experimentación científica

Para ser tomada en cuenta como cierta, la experimentación científica debe ser:

• Verificable. Otros científicos deben poder llevar a cabo el mismo experimento en las mismas condiciones y obtener el mismo resultado.
• Metódica. Ningún elemento del experimento puede ser dejado al azar, la experimentación es un procedimiento que debe realizarse de forma ordenada y deben tomarse en cuenta todas las variables en juego.
• Objetiva. No puede tenerse en cuenta la opinión o los sentimientos del científico, ni sus puntos de vista personales, sino que debe haber una descripción objetiva de lo ocurrido.
• Verídica. Los resultados del experimento deben ser aceptados y respetados, sean o no los esperados, y en ningún caso pueden falsearse.

Tipos de experimentación científica

Existen dos tipos de experimentación de acuerdo al propósito que se persigue:

• Experimentación determinista. Son aquellos experimentos en los que se persigue la confirmación de una hipótesis, es decir, se busca demostrar o refutar un principio científico formulado con anterioridad.
• Experimentación aleatoria. Son aquellos experimentos en los que se desconoce el resultado a obtener, ya que la experimentación simplemente se lleva a cabo para conocer lo que ocurre, es decir, para expandir lo conocido respecto a un tema específico.

Ejemplos de experimentación científica

Algunos casos en los que se utiliza la experimentación científica son:

• Comprobación de vacunas. Las vacunas son preparados que se le suministran a seres humanos y animales para generar inmunidad frente a una enfermedad. Antes de empezar a inocular a los individuos, se debe comprobar que las vacunas sean seguras y efectivas para prevenir o disminuir los riesgos de una enfermedad. Para eso la vacuna debe ser testeada por grupos de personas o animales (según el caso) para observar el grado de éxito de la medicina.
• Determinación de edad geológica. Para saber cuánto tiempo ha pasado desde que ciertos fósiles se formaron, se lleva a cabo un experimento científico en el que se mide las trazas de carbono 14 (un isótopo de carbono) que permanezcan en el resto fósil. Este proceso lleva el nombre de datación de radiocarbono y es muy usado por la arqueología.
• Descubrimiento de la pasteurización. La pasteurización es un proceso en el que se somete a un líquido a altas temperaturas para eliminar los agentes patógenos que pueda contener. Este procedimiento fue descubierto por el químico francés Louis Pasteur, luego de una serie de experimentos en los que buscaba la producción de bebidas fermentadas, como el vino, sin alterar su gusto o propiedades. Sus experimentos consistieron en exponer bebidas a diferentes grados de temperatura y comprobar cómo se eliminaba un tipo de levadura que afectaba la calidad del vino.
• Desarrollo de la penicilina. La penicilina es un antibiótico formado por una especie de hongo que permite la eliminación de bacterias. La penicilina fue descubierta por el científico inglés Alexander Fleming quien, al regresar de vacaciones, observó cómo un hongo había actuado contra un cultivo bacteriano en su laboratorio. A partir de ello, se realizaron pruebas y experimentos para aislar la sustancia que secretaba el moho, que era la que actuaba contra las bacterias. El equipo de la universidad de Oxford trabajó primero en animales y luego en humanos para comprobar los efectos de esta sustancia. La penicilina comenzó a usarse en la Segunda Guerra Mundial y es uno de los principales componentes que combate las infecciones bacterianas.
• Desarrollo de la radiología. La radiología es la rama de la medicina que utiliza rayos para observar el interior del cuerpo y controlar su correcto funcionamiento. El uso que se le podía dar a los rayos X fue descubierto por el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen cuando realizaba experimentos con rayos y comprobó que atravesaban gran cantidad de objetos y materiales.
• Reflejo condicionado. El reflejo condicionado es la acción o efecto que se produce en un individuo ante un determinado estímulo neutro. Para su descubrimiento, el fisiólogo ruso Iván Pávlov realizó experimentaciones con perros y notó que los perros salivaban aun cuando no tuvieran la comida enfrente, porque habían relacionado ciertos estímulos neutros con la idea de la proximidad de la comida. Así, Pávlov introdujo un metrónomo que hacía sonar antes de entregar la comida y, luego de unos días, descubrió que los perros salivaban al sonido del metrónomo y que podían relacionar un estímulo, que en principio era neutro, con un efecto: la comida.
• Clonación artificial. La clonación artificial es el procedimiento científico en el que se busca crear una copia genéticamente igual de un individuo. Bajo este proceso se pueden clonar tejidos, organismos unicelulares, genes, células y hasta mamíferos de gran tamaño, como caballos. Tras años de experimentación, se logró clonar al primer mamífero en 1997, que fue una oveja llamada Dolly, que se clonó a partir de una célula adulta. A partir de allí fueron muchos los organismos que se clonaron mediante diferentes procedimientos.
• Conjetura de Poincaré. Henri Poincaré fue un físico y matemático francés que planteó una de las hipótesis más reconocidas dentro de la topología, rama de la matemática, denominada conjetura o hipótesis de Poincaré. Esta hipótesis fue planteada a principios del siglo 20 y trataba acerca de la esfera tridimensional. Durante un siglo los investigadores no pudieron ni comprobar ni rechazar la hipótesis, hasta 2003, cuando el problema fue resuelto por el matemático ruso Grigori Perelmán.
• Desarrollo de la anestesia. La anestesia es la sustancia que se utiliza para inhibir en un individuo una molestia o dolor que puede provocarle una intervención quirúrgica u otro procedimiento. A lo largo de la historia, fueron muchas las sustancias que se usaron para provocar anestesia en el cuerpo y reducir la sensibilidad, como el alcohol, el opio, el cloroformo y el éter. Los primeros experimentos en los que se usó gases como anestésicos fueron llevados adelante por investigadores en el siglo XIX. Este tipo de anestesia fue evolucionando hasta llegar a la actualidad y hoy se utilizan, por vía venosa o respiratoria, varios fármacos como propofol, halotano, ketamina, entre otros.
• Desarrollo de satélites artificiales. Los satélites artificiales son objetos que se lanzan a la órbita terrestre o a la órbita de otros cuerpos celestes. Los satélites tienen diferentes funciones, como las telecomunicaciones, la investigación, la meteorología, entre otras. El desarrollo de los satélites comenzó a principios del siglo XX y el primer satélite enviado de forma exitosa fue el Sputnik, lanzado por la URSS en 1957. A partir de allí, fueron muchos los países que lanzaron de forma exitosa satélites con distintas funciones.

El método científico

La experimentación es uno de los pasos del método científico, procedimiento que se usa para generar y comprobar nuevos conocimientos y teorías científicas.

Los pasos del método científico son:

• Observación. Se observa un determinado fenómeno o situación y se extraen datos e información.
• Planteo de problema. Se plantea un posible problema o interrogante a resolver en eso que se observó. En este paso se plantean preguntas.
• Planteo de hipótesis. Se plantea una posible respuesta a esas preguntas que se obtuvieron de la observación.
• Experimentación. Se pone a prueba la hipótesis llevando adelante una experimentación.
• Registro de datos. Se analizan y registran los datos obtenidos luego de la puesta a prueba de la hipótesis.
• Conclusiones. Se extraen las conclusiones en las que se tiene en cuenta si se comprobó o no la hipótesis planteada. En el caso de que la hipótesis no se haya comprobado, se puede repetir el procedimiento planteando una nueva hipótesis. En el caso de que la hipótesis se haya comprobado, los resultados pueden compartirse y plantear una teoría.

Más en: Método científico

Referencias

• “Scientific method” en Lumen.
• “Scientific method” en Merriam-Webster.
• “Carbono 14” en Universidad Complutense de Madrid.
• “El brillante Louis Pasteur, más allá de la pasteurización” en BBC.
• “Ivan Pavlov” en Nobel Prize.