Explicación científica

La explicación es una respuesta a por qué sucede algún hecho. La explicación en ciencias se cree que debe tener algunas características específicas por las cuales la podemos distinguir de otras explicaciones del estilo de las explicaciones místicas, mágicas o basada en valores, como por ejemplo que exista una norma que prohiba cierta conducta se explica porque es deseable para esa comunidad que el mundo sea de ese modo y no de otro.

Uno de los filósofos que ha aportado mucho trabajo en este punto ha sido Carl Hempel. Según él toda explicación científica tiene ciertas características que la hacen peculiar y si no posee estas características entonces la explicación no será científica.

Modelo nomológico deductivo

Su propuesta, conocida como modelo nomológico deductivo (ND, o también "explicación por cobertura legal" por la importancia de las leyes naturales en el esquema), sugiere que cuando queremos explicar un hecho debemos deducir el enunciado que describe ese hecho de una serie de premisas entre las que podemos distinguir leyes y condiciones iniciales.

Simetría entre explicación y predicción 

Este modelo de explicación científica, defendido por Hempel, postula que para que un enunciado sea considerado científico debe poder ser deducido de otro enunciado de tipo legaliforme (ley universal), es decir que el hecho a explicar debe poder ser subsumido dentro de una ley o, de otro modo, que la ley debe explicar el enunciado del hecho a considerar. Hempel va a proponer, en su versión del método hipotético deductivo, que para poner a prueba una hipótesis – la que siempre va acompañada por una serie de hipótesis auxiliares y condiciones iniciales- deben deducirse de ella enunciados que deberían ser observados en el caso que la hipótesis sea correcta . Si en la contrastación de la hipótesis se obtuviera apoyo empírico, entonces la ley obtendría datos respaldatorios. La tarea del investigador sería entonces deducir más implicaciones contrastadoras (consecuencias observacionales) y ver si sigue obteniendo apoyo empírico. Si en las sucesivas puestas a prueba, la hipótesis sigue corroborándose mediante la verificación de sus consecuencias observacionales, entonces, a decir de Hempel, la ley habrá obtenido un alto grado de confirmación, puesto que todas las predicciones deducidas de ella se cumplieron. Pero, si lo que se quiere es explicar un hecho ya acontecido, Hempel propone el modelo de explicación nomológico-deductivo. En este modelo el explanandum -el hecho a explicar- se infiere deductivamente del explanans. El explanans está compuesto por al menos una ley universal y por datos o condiciones antecedentes que permiten la inferencia . De modo tal que se puede observar que entre explicación y predicción hay una simetría puesto que tienen estructura lógica análoga, como señala Klimovsky (2011: 255) “Si se hace una predicción y ésta se cumple, entonces, automáticamente, se transforma en explicación (…) [y] si estamos ante una explicación correcta de un hecho observado, sabemos que los mismos datos y leyes hubiesen servido para predecirlo”. Hempel llamó a esto “principio de simetría entre explicación y predicción”

 El esquema lógico de la puesta a prueba de la teoría sería:
(HFˆH aux1ˆH aux2 …ˆCI1...) → I, I :. (HFˆH aux1ˆH aux2 …ˆCI1...)
  El esquema lógico de la explicación  N-D es: LeyˆCa1ˆCa2…  :. Hecho a explicar

Explicación estadístico inductiva

Cuando las leyes no son universales, entonces el modelo no se aplica pero a cambio podemos extraer de las leyes estadísticas y las condiciones, un enunciado con cierto grado de certeza. Esta explicación con leyes estadísticas constituye una explicación estadístico inductiva.

Varias son las dificultades con esta sugerencia ya que Hempel pretende aplicar las leyes estadísticas para la explicación de casos particulares. Otra de las dificultades es la de cuál es el sustento de las leyes estadísticas y cuál sería la manera de mostrar que deben ser abandonadas. El hecho de que muchos casos no la cumplan no es un motivo de rechazo de la ley ya que en su propio enunciado ("el x porciento de los casos A también son B") está implícito que existe un porcentaje que cumple con una condición y otro porcentaje que no cumple con esa condición. Una dificultad más es que si queremos explicar por qué cierto caso A es también B, podremos echar mano de este esquema, pero también podríamos usar el mismo esquema para explicar por qué cierto caso A no ha sido B. Es así que una explicación estadística de por qué Juancito tiene trastornos pulmonares puede basarse en que hemos establecido una ley según la cual "el 75 % de los fumadores tienen trastornos pulmonares" y es bien sabido que "Juancito es fumador" con lo cual se puede afirmar con un 75 % de certeza que "Juan tiene trastornos pulmonares" y de este modo queda explicado el hecho de interés. Pero también se sabe que "Jorgito es fumador" y que no tiene trastornos pulmonares, de modo que utilizando la misma ley podemos extraer (inferir) con un 25 % de certeza que "Jorgito no tiene trastornos pulmonares" de modo que la ley permite explicar los casos con trastornos y los casos sin trastornos. Y ya vemos que cuando un esquema puede explicar todo es porque no echa luz sobre nada. Por este motivo Hempel pide que la probabilidad con la que se extrae la conclusión debe ser alta y con esto evita el abuso explicativo de las estadísticas. Así podemos aceptar que si una droga es 75 % efectiva en curar cierta enfermedad, eso explica por qué un paciente que tomó esa droga se curó, pero podemos rechazar aquellas pseudo explicaciones de los médicos en la que nos dicen que tal otro paciente no se curó porque hay un 25 % que no se cura con esa droga.

Otras dificultades

Pero los embates más fuertes han sido en contra de su propuesta de modelo ND. Wesley Salmon ha objetado este modelo mostrando que hay explicaciones que cumplen con el modelo y sin embargo no son aceptables. Salmon pone el ejemplo siguiente: si queremos explicar por qué la sombra de un pino es de x metros, será pertinente citar la posición del Sol, la altura del pino y las leyes de propagación de la luz además de las "leyes" trigonométricas; finalmente con esas premisas podremos deducir el largo de la sombra. Por supuesto hay más condiciones iniciales, como por ejemplo que el piso es plano y horizontal, que el pino no es transparente, que no hay nubes, etc. Ahora si se quiere explicar por qué el pino mide z metros, vemos que podríamos calcular la altura del pino a partir del resto de la información, esto es, la posición del Sol, el largo de la sombra y las mismas leyes que antes. Con lo cual la explicación de por qué el pino es de z metros de altura se contesta diciendo que es porque el Sol está a tantos grados sobre el horizonte y la sombra que proyecta es de x metros, y dadas las leyes de la propagación de la luz, entonces el pino es de z metros de altura.

[*** Esto suena a preguntarle a Schwarzeneger por qué tiene un lomo tan grande y que nos conteste porque arrojo mucha sombra.]

¿Por qué su esquema permite que ciertas explicaciones no satisfactorias (como explicar el alto del pino por el largo de su sombra) cumplen con el esquema ND y entonces deben ser aceptadas como científicas? La respuesta ahora es que lo que nos resulte satisfactorio o no satisfactorio es una cuestión psicológica que está lejos de ser un criterio epistemológico para la decisión de si una explicación es científica o no. De hecho tanto en ciencias como en epistemología nos hemos ido acostumbrando a que las cosas no son como intuitivamente las pensábamos en un primer momento.

Salmon ataca también la idea de que la probabilidad deba ser alta para que sea posible la explicación. Salmon sostiene que hay explicaciones por factores de relevancia estadística. Supongamos que existe una alergia muy difícil de curar, de hecho solamente uno de cada mil alérgicos mejora y finalmente se cura. Pero ahora supongamos que si toma cierta poción a base de jugo de limón y té entonces la chance de mejorar es de 5 en mil. Eso es que 5 de cada mil alérgicos que han tomado la poción se han mejorado. Entonces, sostiene Salmon, que frente a la pregunta se por qué se curó Pepito, es pertinente señalar que es "porque ha tomado la poción".

Explicación teleológica

Un tipo muy diferente de situación se plantea en las explicaciones teleológicas. Aquí la explicación se basa en mencionar los propósitos o finalidades como motivo o causa de lo que se quiere explicar. Por ejemplo, por qué Pepito se levanta a las tres de la mañana y toma esa poción? porque desea curarse, lo hace para curarse. Por qué un alumno es capaz de quedarse un fin de semana sin salir? para estudiar y así aprobar el examen.

Notemos que las explicaciones sobre la base de finalidades están a la orden del día en las ciencias sociales. Pero han desaparecido de la física, la química, la geología, la astronomía, la meteorología, etc.

La pregunta que nos queda pendiente es si son aceptables en biología.

Aquí la cuestión se torna un tanto difícil de dirimir. Por un lado existen las explicaciones que tienen el aspecto de ser teleológicas pero que en un análisis más profundo no lo son. Por ejemplo, tomemos por caso una población de colibríes que vive en una isla cuyas vegetación tiene el néctar muy en el fondo de sus flores alargadas. Así las cosas, encontramos solamente picaflores de pico muy largo y delgado. En cualquier explicación evolucionista (por ejemplo en un video del canal Discovery) encontramos que la explicación es la siguiente: "dado que las flores son alargadas, los picaflores han desarrollado picos largos y delgados para poder recoger el néctar". Aquí hay algo interesante. ¿Es verdad que los picaflores desarrollaron los picos alargados para eso o había picaflores con distintos largos de pico y los que tenían el pico largo han podido alimentarse mejor y sobrevivir más y tener más prole que los pobres pico-cortos que han muerto de hambre generación tras generación hasta que incluso desapareciera toda traza de ellos en el genoma del grupo de picaflores de esa isla?

Cualquier biólogo acorralado en esta pregunta elegiría la segunda opción dado que es la que tiene respaldo de la teoría vigente. Así es que Jaques Monod sostiene (en El azar y la necesidad) que este tipo de explicaciones es una manera de explicación funcional o teleonómica (un término que alude a telos: finalidad y también a nomos: ley).

No obstante esta sugerencia, hay todavía discusiones acaloradas respecto a si las explicaciones teleológicas deben desaparecer de la biología o deben, por el contrario, ser aceptadas.