La Esencia del Razonamiento Científico: Inducción y Deducción
La diferencia entre el método inductivo y deductivo radica en la dirección del razonamiento para llegar a las conclusiones. Tanto el método inductivo como el deductivo son estrategias de razonamiento lógico, siendo que el inductivo utiliza premisas particulares para llegar a una conclusión general, y el deductivo usa principios generales para llegar a una conclusión específica.
Inducción es el modo de razonar desde lo particular a lo general, desde los hechos a las síntesis. Deducción es el modo de razonar desde lo general a lo particular, desde las tesis generales a las conclusiones particulares. Ambos métodos son importantes en la producción de conocimiento. La inducción y la deducción son elementos omnipresentes del pensamiento crítico.
El Método Inductivo: De la Observación a las Leyes Generales
La Inducción, como una de las formas más importantes de razonamiento, es uno de los principales descubrimientos de la Lógica, como ciencia del conocimiento. El método inductivo es un tipo de razonamiento que consiste en ir de lo particular a lo general, de los hechos a las generalizaciones. Es una explicación basada en hechos. El razonamiento inductivo es abierto y exploratorio, sobre todo al principio. La observación es uno de los aspectos clave en el método inductivo. El fundamento de la inducción radica en el hecho de concebir el mundo, la naturaleza y la sociedad como orden, como un sistema regido por leyes y principios.
Ejemplos de Aplicación Inductiva
Un ejemplo simple es el de averiguar el resultado de la suma de los ángulos internos de un triángulo. Primero, se suman los ángulos internos de un triángulo y se anota que estos dan como resultado 180º. Luego, se realiza la misma actividad con otro triángulo, y el resultado es el mismo, 180º. Se repite esta acción (observación y comparación de cada suma) varias veces. El resultado continúa siendo el mismo. Cuando se reúne toda la información, se llega a la conclusión general de que los ángulos internos de un triángulo suman 180º. En otras palabras, a partir de esta serie de observaciones y su comparación, se concluye que esto seguirá ocurriendo.
Otro ejemplo se da cuando se observa que todos los objetos que suben tienden a caer. Si se toma una serie de objetos y luego se les deja caer, se observa que cada uno de ellos cae hacia el piso. De esta forma se llega a la conclusión de que debe existir alguna propiedad o fuerza que hace que los objetos se atraigan entre sí (en este caso la masa de cada objeto). Fue así que, a través de este tipo de observaciones, se estableció la ley de la gravedad, formulada por el físico naturalista inglés Isaac Newton (1643-1727). Esta ley propone, básicamente, que todos los cuerpos que poseen masa se atraen entre ellos. Así fue como Newton lo comprobó a través de varias observaciones.
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Tipos de Razonamiento Inductivo
Suelen distinguirse tres tipos fundamentales de razonamientos inductivos: inducción completa; inducción por simple enumeración (inducción en el sentido ordinario); inducción científica (los dos últimos tipos constituyen la inducción incompleta). La inducción completa consiste en inferir un principio general acerca de la clase en su conjunto partiendo del examen de todos sus elementos; proporciona una conclusión fidedigna, pero su esfera de aplicación es limitada, pues sólo es aplicable a clases cuyos miembros, por su número, sean fácilmente observables. En el primer caso ocurre que la conclusión es sacada del estudio de todos los elementos que forman el Problema de Investigación. Las llamadas demostraciones complejas son formas de razonamiento inductivo.
Cuando las clases son prácticamente ilimitadas, se aplica la inducción incompleta. En el caso de la inducción en el sentido corriente, la presencia de un carácter cualquiera en parte de los elementos de la clase, sirve de fundamento para llegar a la conclusión de que todos los elementos de la clase dada poseen el carácter de referencia. El Método de Inducción Incompleta, se presenta en problemas de investigación cuyos elementos no pueden ser enumerados y estudiados en su totalidad por el Sujeto de Investigación. La inducción por simple enumeración es un método científico utilizado en objetos y problemas cuyos elementos son muy grandes, inconmensurables o infinitos. Sus conclusiones son de carácter probable. La mayor o menor probabilidad en la aplicación del método por simple enumeración, radica en el número de casos que se analicen. Para obtener una conclusión general por medio de este método, es necesario que no se produzca un solo caso que lo contradiga. Esto le confiere a la inducción por simple enumeración el carácter de conclusión probable. Podemos decir que es un razonamiento poco seguro.
La inducción científica también representa una conclusión inferida de una parte de los elementos de la clase dada y aplicada a toda la clase, pero en este caso lo que sirve de fundamento a la conclusión es el descubrimiento -en los elementos de la clase investigados- de conexiones esenciales, que condicionan de manera necesaria la pertenencia del rasgo dado a toda la clase. Un descubrimiento de este tipo presupone un complejo análisis. En la lógica tradicional, se encuentran formulados algunos de tales procedimientos, los denominados métodos inductivos de investigación del nexo causal: método de la concordancia única, método de la diferencia única, método combinado de concordancias y diferencias (método de la doble concordancia), método de las variaciones concomitantes y método de los residuos.
Críticas y Limitaciones de la Inducción
Aun contando con leyes generales que predicen acontecimientos o fenómenos, quienes se dedican a la ciencia saben que es posible que haya casos en los que las conclusiones no apliquen. Es por esto que el método inductivo como tal puede ser insuficiente a la hora de construir conocimiento y ampliar la comprensión de la realidad, si no se ponen a prueba constantemente sus conclusiones. Según el filósofo escocés David Hume (1711-1776), no existe certeza absoluta de que aquello que observamos una determinada cantidad de veces, se vaya a repetir de la misma forma en el futuro. Esta conclusión afectó en forma grave al pensamiento científico, en vista de que tanto la causalidad como la inducción resultan ser operaciones sin fundamento lógico, y ambas son fundamentales para la ciencia.
Para el filósofo de la ciencia austríaco Karl Popper (1902-1994), el problema de la inducción radica en que no siempre es posible establecer una verdad universal, partiendo de observaciones particulares. Para Popper, lo importante es encontrar hechos que puedan falsar (refutar) las conclusiones en las ciencias. Un famoso ejemplo es el de la afirmación “todos los cisnes son blancos”. Por mucho tiempo se creyó que todos los cisnes eran blancos debido a que nunca se habían observado cisnes negros. En algún momento en Europa se creía que esto era así. Se observó que los cisnes se caracterizaban por ser todos blancos, generalizándose esta afirmación como un hecho. Ello se debe a que no había una experiencia de lo contrario (nunca se habían visto cisnes negros). Sin embargo, tiempo después, ejemplares de cisnes negros fueron llevados desde Australia a Europa, y este simple hecho refutó la idea que todos los cisnes eran blancos. Rechazar el inductivismo como método infalible es clave.
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El Método Deductivo: De Principios Generales a Casos Específicos
El método deductivo es un tipo de razonamiento usado para aplicar leyes o teorías a casos singulares. Es el método utilizado en las ciencias formales, como la lógica y la matemática. Es una forma jerárquica de razonamiento, ya que se parte de generalizaciones, que poco a poco se aplican a casos particulares. Esto hace al método deductivo muy útil para producir conocimiento de conocimientos anteriores. Es posible observar que la conclusión se encuentra ya implícita en las premisas. La deducción asegura la posibilidad de pasar de las afirmaciones generales a las conclusiones particulares. La deducción desempeña un papel muy importante en la ciencia, donde se aplican los principios descubiertos a casos particulares. Permite inferir consecuencias desconocidas, de principios conocidos. Un método deductivo suele partir de una hipótesis. El método deductivo es una explicación basada en una causa.
Ejemplos de Aplicación Deductiva
Otro ejemplo se presenta cuando se piensa en los seres vivos y su genética. Se sabe que todos los seres vivos poseen ADN (ácido desoxirribonucleico). Por lo que, si en algún momento se va a analizar a algún organismo vivo, de antemano se deduce que este organismo tendrá ADN.
Un ejemplo clásico de deducción es el silogismo: "Todos los hombres son mortales, Sócrates es hombre, luego entonces, Sócrates es mortal." Este tipo de razonamiento es cuando se concluye a partir de dos premisas supuestas que comparten un término común con el resultado. Sobre la primera premisa se establece una segunda.
Validez y Veracidad en el Método Deductivo
En el método deductivo se puede incurrir a conclusiones erróneas si las premisas no son verdaderas. Este argumento es válido, sin embargo, no es verdadero. Su validez radica en el hecho de que la conclusión está implícita en las premisas. Pero la afirmación contenida en la premisa 1 (“todos los hombres son malos”) no es una afirmación verdadera, ya que su veracidad no se desprende de las premisas, por lo que aún es necesario comprobarla. En este sentido, las conclusiones del método deductivo son válidas y correctas cuando las premisas también lo son. De la misma forma, si las premisas son verdaderas, la conclusión también lo será.
La Complementariedad de la Inducción y la Deducción: El Método Científico
En el proceso real del conocimiento, la inducción se presenta siempre unida a la deducción. La dialéctica materialista sólo las considera como formas particulares, pero no autónomas, no aisladas, de investigación, siendo imposible la una sin la otra. Toda deducción científica es el resultado del previo estudio inductivo del material y se basa en este estudio. A su vez, la inducción es auténticamente científica sólo cuando el estudio de los fenómenos singulares, particulares, se basa en el conocimiento de las leyes generales que rigen el proceso del desarrollo. Hay que “tener en cuenta su conexión entre sí, su mutuo complemento” (Engels).
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El método que actualmente se utiliza en la investigación científica es el llamado método hipotético-deductivo. Entendemos por "método científico" la suma de los principios teóricos, de las reglas de conducta y de las operaciones mentales y manuales que usaron en el pasado y hoy siguen usando los hombres de ciencia para generar nuevos conocimientos científicos. Se propone una hipótesis según los resultados de aquello que fue observado con el fin de explicar esos fenómenos. Si la hipótesis se verifica, entonces se acepta.
Desarrollo Histórico del Método Científico
El método científico está enraizado en la cultura griega, particularmente en las leyes de la lógica definidas por primera vez por Aristóteles (384-322 a. C.). Según Aristóteles, el conocimiento científico persigue las verdades universales y sus causas, y esto se logra solo mediante el razonamiento deductivo en forma de silogismos: es la deducción la que permite a los científicos inferir nuevas verdades a partir de las ya establecidas. Por el contrario, si bien el razonamiento inductivo es suficiente para descubrir las leyes universales por generalización, no logra identificar las causas de los fenómenos observados (es decir, regulariza los fenómenos, pero no los explica). Lo que Aristóteles sí rechazó fue el uso del razonamiento matemático en otras ciencias diferentes de las matemáticas, como la física: así, sus argumentos para encontrar las causas naturales de los fenómenos son puramente cualitativos, lo que hace que su física sea mucho más pobre que su lógica.
Mientras tanto, la ciencia fue salvaguardada y cultivada en la cultura árabe, con influencias de China e India. Otro hito importante en la recuperación y el desarrollo del método científico es el Libro de Óptica del científico musulmán Ibn al-Haytham (también conocido como Alhazen, 965-1040), con su énfasis pionero en el papel de la experimentación.
El conjunto completo de obras lógicas aristotélicas (conocido como Organon, “instrumento”) no estuvo disponible en la cristiandad occidental hasta que se tradujo al latín en el siglo XII. A partir de entonces la lógica aristotélica se convirtió en un importante campo de estudio y constituyó un avance significativo para los eruditos cristianos medievales. Robert Grosseteste (1175-1253) fue uno de los primeros pensadores escolásticos de Europa que comprendieron la naturaleza dual del razonamiento científico tal como lo concibe Aristóteles: un proceso que a partir de observaciones particulares alcanza leyes universales, y luego vuelve de las leyes universales a la predicción de fenómenos particulares. Roger Bacon (1220-1292), inspirado en los escritos de Grosseteste, describió un método que consiste en un ciclo repetitivo de observación, hipótesis y experimentación, y postuló así mismo la necesidad de verificación independiente, adelantándose de modo sorprendente a lo que William Whewell llamaría, muchos siglos más tarde en su Historia de las Ciencias Inductivas (1837), el “método hipotético-deductivo”.
Sin embargo, la admiración por Aristóteles no fue universal. Francis Bacon publicó en 1620 su Novum Organum (“El nuevo Organon”) con la intención de reemplazar la lógica tradicional con un nuevo sistema que él creía superior. Bacon criticó duramente a Aristóteles, “quien hizo de su filosofía natural un mero esclavo de su lógica” (Libro I, Aforismo 54). En contraste, Bacon piensa que la primacía para investigar las causas de los fenómenos debe otorgarse a la inducción de lo particular a lo general. En pasos sucesivos conocidos respectivamente como método de acuerdo, método de diferencia y método de variación concomitante, Francis Bacon compara diferentes situaciones en las que el fenómeno ocurre, no ocurre, y ocurre en diferentes grados, tratando de encontrar un factor que pueda ser hipotetizado como causa del fenómeno investigado.
El mérito de combinar el pensamiento racional, la observación, la experimentación, las mediciones cuantitativas y las demostraciones matemáticas, corresponde principalmente a Galileo Galilei, al que se le atribuye el dicho: mide lo que se puede medir, y lo que no se pueda medir, hazlo medible. Además, siendo el fundador del método científico experimental, vale la pena señalar que Galileo no despreció el razonamiento teórico en favor de las pruebas experimentales. El objetivo del experimento mental era refutar la teoría de la gravedad de Aristóteles, que establece que los objetos caen a una velocidad proporcional a su masa (es decir, que los objetos más pesados caen más rápido). El experimento involucra dos piedras en caída libre, de diferente peso y atadas juntas una con la otra. Galileo explica que, según la física aristotélica, la piedra más ligera debería “retrasar” a la piedra más pesada en su caída (a modo de un paracaídas); y viceversa, la piedra más pesada debería “tirar” de la más ligera, lo que daría como resultado una velocidad intermedia. Por otra parte, las dos piedras juntas forman un objeto más pesado que cualquiera de las dos por separado, por lo que deberían caer más rápido que la piedra más pesada.
Isaac Newton consolidó finalmente el método científico con un extraordinario desarrollo de las matemáticas aplicadas, y sentó las bases de la mecánica clásica, cuyo enfoque inductivo-deductivo intentaron emular otras ciencias. Su tratado Principios matemáticos de filosofía natural (1687) es probablemente el libro científico más importante jamás escrito.
El Método Hipotético-Deductivo en la Ciencia Moderna
El método científico clásico ha quedado establecido en los últimos siglos como un proceso cíclico e iterativo de observación de fenómenos, formulación de hipótesis explicativas, y confirmación o refutación de las mismas mediante experimentación. El llamado método hipotético-deductivo se caracteriza por sucesivas iteraciones de cuatro elementos esenciales: observación de fenómenos, formulación de hipótesis explicativas, predicción de consecuencias observables a partir de las hipótesis, y experimentación para confirmar o refutar las predicciones (y por lo tanto, indirectamente, las hipótesis).
Para los proponentes de este esquema la ciencia se inicia con observaciones individuales, a partir de las cuales se plantean generalizaciones cuyo contenido rebasa el de los hechos inicialmente observados. Las generalizaciones permiten hacer predicciones cuya confirmación las refuerza y cuyo fracaso las debilita y puede obligar a modificarlas o hasta rechazarlas. El método inductivo-deductivo acepta la existencia de una realidad externa y postula la capacidad del hombre para percibirla a través de sus sentidos y entenderla por medio de su inteligencia.
Perspectivas Filosóficas sobre la Inducción y la Deducción
Los filósofos empíricos (Bacon y otros) atribuían una importancia exclusiva a la inducción, subordinándole la deducción. Las filósofos racionalistas (Spinoza, Leibnitz, Descartes), por el contrario, colocaban en primer plano la deducción. En la concepción metafísica, la inducción y la deducción, como modos de indagación, están mutuamente contrapuestas y se excluyen una a otra. En cambio, la dialéctica materialista sólo las considera como formas particulares, pero no autónomas, no aisladas, de investigación, siendo imposible la una sin la otra.
En El Capital, Marx hizo el análisis del material práctico más colosal y sintetizó todo el curso del proceso de desarrollo del capitalismo. En este trabajo empleó simultáneamente tanto la inducción como la deducción. Apoyándose en los hechos acumulados por vía de la inducción, Mendeleiev elaboró su célebre sistema periódico que puso en claro el vínculo interno necesario entre los elementos químicos. La teoría de Mendeleiev, sus deducciones científicas, permitieron comprender e interpretar los hechos más profundamente. Gracias a su sistema, Mendeleiev predijo la existencia de varios elementos desconocidos y ofreció una descripción detallada de ellos. Poco después, esos elementos fueron descubiertos. Ninguna inducción es capaz por sí misma de semejantes pronósticos.
Respecto al método a priori-deductivo, en realidad tiene dos vertientes distintas: la platónica o cartesiana y la kantiana. La vertiente cartesiana postula que por medio de la razón es posible establecer los principios más generales que regulan la naturaleza y a partir de ellos deducir a la realidad; en cambio, la vertiente kantiana sostiene que la razón pura es incapaz de alcanzar conocimiento alguno sobre el mundo exterior y que se requiere de la experiencia de nuestros sentidos, pero que esta experiencia sólo la conocemos después de que ha sido elaborada y estructurada por medio de los imperativos categóricos (realmente, categorías imperativas). Además, la vertiente kantiana afirma que la verdadera realidad nos está vedada, ya que lo único que percibimos de ella son las sensaciones que estimula en nuestros órganos de los sentidos.
Muchos de los científicos que han aceptado las ideas de Popper realmente no lo han tomado en serio y mientras ostensiblemente aplauden el esquema hipotético-deductivo continúan actuando subrepticiamente dentro del concepto inductivo-deductivo clásico. La ciencia se encuentra en constante desarrollo.