La relación teoría experimento: la construcción de artefactos y las teorías sobre la estructura de la materia

Resumen

Este artículo presenta un estudio de caso histórico que argumenta que los fenómenos científicos son construcciones progresivas que emergen de la interrelación entre la estructura conceptual y la actividad experimental. Analizamos en las obras de Wilhelm Röntgen (1895, 1896, 1897) la construcción de dispositivos, las técnicas para caracterizar efectos y la elaboración de nuevas nociones que se articulan con el apoyo de teorías sobre la estructura de la materia. Conceptos como rayos catódicos y rayos X emergen en la organización de nuevos efectos producidos en diseños experimentales y artefactos específicos. En el caso de Röntgen, el trabajo con tubos de descarga, bombas de vacío, fuentes de electricidad, placas metálicas y fotográficas, se guía por la caracterización de radiación desconocida a partir de marcos teóricos consolidados de la óptica y un campo que rodea la radiación catódica.

Esta perspectiva cuestiona la división entre teoría, experimento y técnica. Si la actividad experimental da lugar a la construcción de ciertos dispositivos, estos se basan en una teoría que sustenta su funcionamiento (Hacking, 1983) y las necesidades explicativas emergentes. En la actividad experimental, los efectos producidos y las formas de organización y formalización son producto de las relaciones entre fenómenos distintos. Estas relaciones se integran en marcos teóricos que, a su vez, articulan campos de conocimiento inicialmente separados o considerados distantes. Así, se puede afirmar que la experimentación científica vincula fenómenos de diferentes dominios y que este vínculo está mediado y organizado por síntesis teóricas formales.

El análisis de la relación entre la actividad experimental, la construcción de instrumentos y el objetivo de las entidades conceptuales contribuye a nuestra comprensión de la actividad experimental en ciencia. Identificamos tres aspectos característicos de esta actividad a partir del análisis de las comunicaciones de Röntgen sobre la radiación X: la articulación entre dispositivos experimentales e hipótesis teóricas, el tiempo apropiado para la investigación y la configuración de la sensibilidad científica incorporada a la reflexión sobre la naturalidad de los problemas científicos.

Destacamos que estas descripciones de la actividad científica son relevantes para la formación del profesorado de ciencias. Enfatizamos la necesidad de identificar la percepción científica no como algo inmediato ni como una habilidad natural, sino como una construcción necesaria en los procesos teóricos. Dado que la construcción de fenómenos es una de las principales tareas del profesorado en el aula, estos constituyen un referente del objeto de estudio que ponemos en condiciones de posibilidad para que el estudiante pueda establecer una relación con los objetos de estudio científico. Para lograr esto, el análisis histórico es un elemento clave en la formación filosófica y epistemológica, que complementa la formación disciplinar del profesorado.