En aquesta sèrie en Jesús Joglar ens introdueix al món de la química.

0001. El mètode científic.

METODO_CIENTIFICO 1.cmapÉs una manera d’investigació de la realitat usat principalment en la producció de coneixement en les ciències. Per ser anomenat “científic”, un mètode d’investigació s’ha de basar en: l’experiència i en el mesurament, i ser subjecte als principis específics de les proves de raonament. En definitiva, el mètode científic és un procediment que consisteix en l’observació sistemàtica dels fenòmens, mesurament, experimentació, formulació, anàlisi i, si escau, modificació de les hipòtesis anteriorment formulades.

Està sustentat per dos pilars fonamentals.

El primer d’ells és la reproductibilitat, és a dir, la capacitat de repetir un determinat experiment, en qualsevol lloc i per qualsevol persona proporcionant els mateixos resultats. Essencialment es basa en la comunicació i publicitat dels resultats obtinguts (per exemple en forma d’article científic) de manera universal, oberta i sense límits d’accés.
El segon pilar és la refutabilitat, és a dir, tota proposició científica ha de ser susceptible de ser refutada, el que implica que hauria de ser possible dissenyar experiments que, en el cas de donar resultats diferents als predits, negarien la hipòtesi posada a prova.

En realitat, no existeix un únic mètode científic. Els científics fan servir mètodes complementaris que poden ser definitoris, classificatoris, estadístiques, hipotèticdeductius, procediments de mesurament, etc.
Referir-se al mètode científic és referir-se a aquest conjunt de tàctiques emprades per constituir el coneixement, subjectes a l’esdevenir històric, i que eventualment podrien ser unes altres en el futur.

En general, totes les ciències recorren a variants del mètode científic, com a forma de sistematitzar la investigació.
El primer pas consisteix a definir de manera minuciosa el problema. El següent és realitzar experiments, elaborar observacions detallades i registrar la informació, o dades, concernents al sistema, és a dir, a la part de l’univers que s’investiga. Les dades obtingudes en una investigació poden ser qualitatius, és a dir, consistents en observacions generals sobre les qualitats i característiques del sistema, i quantitatius, és a dir, comprèn les quantitats obtingudes de diverses mesures del sistema.

Gairebé tots els científics fan servir símbols i equacions en el registre dels seus mesuraments i observacions. Per als químics, els científics que estudien les propietats i el comportament de la matèria, és una forma imprescindible de representació que, no només simplifica el procés de registre, sinó que també constitueix un lloc comú per a la comunicació (és un llenguatge) amb altres científics.

Un cop acabats els experiments i registrades les dades, el pas següent del mètode científic és la interpretació per tractar d’explicar el fenomen o realitat observatAmb les dades recopilades, l’investigador formula una hipòtesi, que és un intent d’explicació d’una proposició concreta sobre el comportament de la natura.

Després, es dissenyen experiments addicionals per a verificar la validesa de la hipòtesi en tantes formes com sigui possible i el procés s’inicia de nou. Després de recopilar un gran volum de dades, sovint és aconsellable resumir la informació de manera concisa, com una lleiEn la ciència, una llei és un enunciat concís, verbal o matemàtic, d’una relació entre fenòmens que es compleix sempre sota les mateixes condicions.

Les hipòtesis que resisteixen moltes proves experimentals de la seva validesa es poden convertir en teories. Una teoria és un model o una manera d’examinar la naturalesa que pot utilitzar-se per explicar els fenòmens naturals i fer prediccions sobre els mateixosLes teories també són sotmeses a valoració constant. Quan es proposen teories diferents o contradictòries, es tria generalment la que proporciona les millors prediccionsTambé es prefereix la teoria que requereix el menor nombre de suposicions, és a dir, la teoria més simple.
Si una teoria és refutada en un experiment, s’ha de rebutjar o modificar per fer-la compatible amb les observacions experimentalsAprovar o descartar una teoria pot trigar anys o fins i tot segles, en part per la manca de la tecnologia necessària. La teoria atòmica és un exemple al respecte, es van precisar més de 2000 anys per confirmar aquest principi fonamental de la química que va proposar Demòcrit, un filòsof de l’antiga Grècia.

El mètode científic es va originar al segle XVII amb persones com Galileu Galilei, Robert Boyle o Isaac Newton entre d’altres. La clau del mètode és que no es fan suposicions inicials, sinó que es duen a terme observacions minucioses dels fenòmens naturalsQuan s’han fet prou observacions com perquè comenci a emergir un patró de comportament, es formula una generalització o llei natural que descrigui el fenomen.

Les lleis naturals són proposicions concises, freqüentment en forma matemàtica, sobre el comportament de la natura. El procés d’observacions que condueixen a una proposició de caràcter general o llei natural rep el nom de raonament inductiuPer exemple, al començament del segle XVI l’astrònom polonès Nicolau Copèrnic (1473-1543), basant-se en un estudi acurat de les observacions astronòmiques, va concloure que la Terra es mou al voltant del sol segons una òrbita circular, encara que en aquella època s’ensenyava, sense cap base científica, que el sol i els altres cossos celestes giraven al voltant de la Terra. Podem considerar la proposició de Copèrnic com una generalització o llei natural.

Per provar una llei natural es dissenya una situació controlada o experiment, per veure si les conclusions que es dedueixen de la llei natural concorden amb els resultats experimentals.

L’èxit d’una llei natural ve donat per la seva capacitat de sintetitzar les observacions i de predir fenòmens nous.

El treball de Copèrnic va aconseguir un gran èxit perquè va ser capaç de predir les posicions futures dels planetes amb més precisió que els seus contemporanis. No obstant això, una llei natural no és una veritat absoluta. Futurs experiments poden obligar a modificar la llei o rebutjarAixí, en el cas del model heliocèntric de Copèrnic, mig segle després, Johannes Kepler va demostrar que els planetes no descriuen òrbites circulars sinó el·líptiques.

En resum, el mètode científic és la combinació de les observacions i experiments juntament amb la formulació de lleis, hipòtesis i teories.

Conclusió: anota tots els teus experiments, fins i tot encara que no utilitzis quantitats mesures amb precisió. Pot ser útil.