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Technological challenges in next-generation GaN-based power integrated circuits

Un problema es siempre un tipo de enigma, una falta de conocimiento o una aparente anomalía o contradicción que requiere ser resuelta. Sin embargo, no todo problema es un problema científico o un problema de investigación. Hay otras clases de problemas que no tienen nada que ver con los problemas que aquí analizamos. La diferencia puede provenir de la naturaleza misma del problema o de la forma en que está planteado.

2.1.8.1. Problemas científicos y problemas cotidianos

Una de estas clases de problemas ajenos a la investigación científica o tecnológica son los que podríamos llamar “problemas cotidianos”: ¿dónde puse mis gafas? ¿A quién se parece esta persona que me resulta vagamente familiar? ¿Por qué ha llegado tan tarde a casa mi marido? ¿Lloverá hoy? Aunque algunos de estos problemas podrían ser reformulados como problemas científicos, los planteamos en la vida cotidiana sin por ello emprender una investigación rigurosa ni publicar los resultados en una revista científica. La probabi- lidad de lluvia es, por ejemplo, un tema de serio análisis científico en meteorología, pero cuando nos formulamos la pregunta pretendemos solo una respuesta aproximada sobre la base de indicios visibles (la nubosidad, la temperatura) o sobre la base de un análisis científico previamente existente (que podríamos encontrar en la sección meteorológica del periódico de hoy). Una pregunta sobre nuestro cuerpo (¿por qué tengo este dolor de cabeza hoy?) puede no ser una pregunta científica para nosotros, pero sí lo es para nuestro médico, que tiene que aplicar al caso concreto sus conocimientos científicos acumulados o, incluso (a veces), convertirá ese caso en el objeto de una investigación rigurosa cuando el conocimiento disponible no sea suficiente para resolver la cuestión.

La mayor parte de los problemas cotidianos son problemas referidos a un caso con- creto, como mi dolor de cabeza hoy, donde se pueden aplicar conocimientos científicos, mientras que los problemas científicos son usualmente problemas referidos a una pluralidad

de casos o a una categoría amplia de casos pasados, actuales o futuros, donde se busca

generar conocimientos científicos todavía inexistentes. Las respuestas a los problemas cotidianos no pretenden tener validez general ni esperamos que sean aplicables a otros problemas similares.

Los problemas de la vida cotidiana los resolvemos usando nuestro arsenal de cono- cimientos adquiridos y creencias, más algunas facultades básicas que los seres humanos tenemos para organizar nuestro conocimiento del mundo que nos rodea, tales como nuestra capacidad de hacer deducciones lógicas, generalizar a partir de observaciones repetidas y concordantes, reconocer facciones, interpretar signos climáticos, reconocer gestos amis- tosos o amenazantes, etc. De acuerdo al tipo de bagaje cultural que tengamos, nuestras conclusiones podrían ser puramente “naturalistas” o podrían apelar a entidades y fuerzas sobrenaturales para explicar los fenómenos visibles: el ser humano tiene una enorme capacidad para desarrollar explicaciones de todo tipo. Las conclusiones y soluciones que así logramos no siempre son correctas (tampoco las que alcanza la ciencia son siempre correctas) y están siempre sujetas a error o refutación. Si nuestro arsenal de conocimientos es de tipo científico, o si consideramos los conocimientos científicos como más confiables que otros tipos de conocimiento y por ello otorgamos prioridad a las explicaciones cien- tíficas, apelaremos primero a ellas (consultaremos primeramente al médico en lugar de consultar al curandero, al brujo o al sacerdote). Pero aun cuando apliquemos soluciones basadas en la ciencia para nuestros problemas cotidianos, esa actividad no es una actividad de producción científica. En todo caso es una actividad de consumo, no de producción. Con ella consumimos ciencia, pero no la producimos. La mera aplicación de la ciencia no conduce por sí misma al ensanchamiento del conocimiento científico en la sociedad.

Los problemas científicos no son necesariamente iguales a los problemas de la gente común. Son problemas de los científicos, son problemas o interrogantes que ellos encuentran en la práctica de su actividad científica. Tampoco son los problemas de un determinado científico individual, sino los problemas que la comunidad científica rele- vante aún no tiene resueltos. No basta con que un determinado físico ignore la respuesta a un cierto interrogante: es necesario que ese interrogante aún no tenga respuesta dentro de la comunidad científica formada por los físicos, o que (si la respuesta existe) el físico individual pretenda cuestionar la respuesta predominante utilizando las herramientas y conceptos de la misma disciplina. Solo entonces un determinado problema de física se convierte en un problema científico de la física (o de cualquier otra disciplina).

2.1.8.2. Problemas científicos y problemas filosóficos

Otra categoría de problemas que usualmente no forman la base de un programa de investi- gación científica son los grandes interrogantes filosóficos o incluso religiosos que incluyen preguntas sobre la naturaleza última de las cosas o sobre los valores morales: ¿cuál es el sentido de la vida? ¿En qué circunstancias es moralmente correcto matar a una persona? ¿Cuáles son las implicaciones éticas de la clonación humana? ¿Existe Dios? O el problema metafísico fundamental que planteó Heidegger: ¿por qué hay Ser y no más bien Nada? Estos problemas están abiertos a la reflexión filosófica y a la valoración ética, pero son

ajenos a la investigación científica propiamente dicha. Esto no significa que no se pueda formular un programa de indagación filosófica acerca de ellos, con todo el rigor lógico y todo el aparato crítico y bibliográfico prevaleciente en el mundo académico, ya sea que ese programa esté orientado a esclarecer lo que han pensado al respecto los distintos filósofos o a formular una respuesta original. Pero su naturaleza y la forma de su planteamiento frecuentemente trascienden las posibilidades de la ciencia empírica, de la lógica y de las matemáticas. Más que “problemas” son “misterios”, objeto de interrogación y reflexión inacabable sin posibilidad alguna de solución definitiva. La ciencia no está en condiciones de afrontar y menos aún de resolver muchos de estos eternos misterios o interrogantes, y sería inútil pedirle que lo haga.

Algunos de estos interrogantes, sin embargo, que eran en otro tiempo “misterios” abiertos a la especulación filosófica, gradualmente han sido reformulados y absorbidos por la investigación científica. Muchos antiguos problemas filosóficos referentes a la realidad material y a la naturaleza (¿De qué está hecho el mundo y cómo se originó? ¿Por qué se mueven los cuerpos? ¿De qué están hechos los astros celestiales? ¿Cuál es la antigüedad del Universo? ¿Cómo surgieron las distintas especies vegetales y animales? ¿Qué son los cometas? ¿Existen los centauros, las sirenas y los dragones?), son problemas que han sido objeto de mitos y creencias en todas las culturas y religiones, enigmas que preocuparon a Aristóteles y a muchos otros filósofos de la antigüedad, y que ellos abordaban por medio de la reflexión filosófica y con lo poco que les podía decir su experiencia cotidiana o los rudi- mentos de ciencia empírica disponibles en aquella época. Esos problemas son actualmente abordados con facilidad por las principales Ciencias Naturales como la física o la biología, pero ya no son expresados de esa forma tan general, sino que aparecen reformulados con el lenguaje técnico y con el encuadre metodológico de las ciencias respectivas.

Esto demuestra, además, que no hay una diferencia esencial entre un problema cien- tífico y un problema filosófico. Muchos de estos últimos son problemas cognoscitivos que pueden ser reformulados como problemas científicos, cuando se dan las condiciones adecuadas (suficiente desarrollo de los conocimientos científicos y de los métodos de investigación), aunque posiblemente su versión reformulada será bastante diferente a las preguntas filosóficas tradicionales. Es posible que algunos problemas filosóficos, sobre todo los de índole moral, subsistan como problemas no científicos. Pero hay una diferencia fundamental entre un problema ético y un problema científico: estos últimos se preguntan

cómo son y por qué son así las cosas, mientras que un problema ético se pregunta cómo deben ser las cosas (sobre todo la conducta humana) para que se ajusten a ciertos valores previamente adoptados como moralmente válidos. Los problemas filosóficos de conoci- miento y no de decisión moral son los más permeables a la investigación científica, y la mayor parte de ellos ha sido ya, de hecho, incorporada a los objetivos de investigación de una u otra disciplina. Los problemas morales pueden ser iluminados por el conocimiento científico, pero difícilmente este pueda resolverlos por sí mismo.37

37 Hay, por ejemplo, ciertas líneas de investigación en psicología evolucionaria que buscan determinar cómo se han desarrollado en el ser humano, mediante mecanismos de selección natural durante nuestro pasado ances- tral como especie, ciertas tendencias y comportamientos morales bastante generalizados dentro del género hu- mano (y en muchos casos compartidos con otros primates). Pero esta investigación no puede decirnos si esas

La mayor parte de los problemas científicos son mucho más acotados que las grandes preguntas filosóficas. Avanzan paso a paso y se preguntan cosas muy concretas y deli- mitadas. Las preguntas de los investigadores científicos rara vez son de índole general; usualmente tratan problemas muy específicos y detallados.

Esto, sin embargo, no siempre es así. Algunos físicos, como Stephen Hawking, han estado tratando de formular una “teoría de todas las cosas” que explique en forma integrada todos los aspectos del mundo físico (reconciliando la física cuántica que se aplica al mundo de las partículas subatómicas y la Teoría de la Relatividad que se aplica a los objetos de mayor tamaño), pero no lo hacen en forma de reflexión metafísica, sino aplicando rigurosos modelos matemáticos y esquemas conceptuales de la física, estrictamente respaldados por resultados experimentales y observacionales. Sin embargo, aun cuando esa “teoría de todas las cosas” sobre la totalidad del Universo fuese formulada y corroborada con éxito (lo que hasta ahora no ha sucedido), seguiría sin dar respuesta al interrogante filosófico sobre el sentido de la vida, o a las cuestiones vinculadas a las decisiones éticas, que segui- rían siendo discutidos en términos similares a los que usaron los grandes pensadores del pasado desde Cristo a Zarathustra, desde Platón a Nietszche, desde Confucio a Heidegger. Los escritos de Aristóteles sobre biología marina resultan ridículos actualmente, pero sus escritos sobre ética siguen siendo importantes y válidos.

La formulación de problemas filosóficos, sobre todo los de carácter ético, retorna permanentemente a las “cuestiones primarias”, a las “preguntas eternas” y a los autores clásicos que las formularon y reformularon a través de los siglos, mientras la ciencia sufre permanentemente lo que Lakatos llamaba “desplazamientos de la problemática” (problem shifts), y solo resultan interesantes y válidos para la comunidad científica aquellos pro- blemas que surgen sobre la base de un examen de la ciencia preexistente y de los datos científicos acumulados, y que han sido formulados de una manera inteligible a la luz de esos antecedentes. Ningún físico actual necesita releer a Newton o a Galileo para entender la física o avanzar en su investigación, ni le interesa hacerlo (salvo que sea un historiador o filósofo tratando de elucidar el desarrollo y naturaleza de esa disciplina), pero cualquier filósofo contemporáneo dedicado a los grandes problemas éticos del ser humano (y algunos otros problemas que aún no han sido abordados por la ciencia) necesita volver a leer los grandes filósofos de siglos anteriores.38

tendencias son “buenas.” Algunas pueden ser consideradas “buenas” (por ejemplo, la propensión de las ma- dres a cuidar de sus hijos pequeños), y otras no tanto (por ejemplo, las tendencias agresivas que compartimos con otros primates, especialmente los machos), y en todo caso ello dependerá de los principios morales que el observador adopte. Pero los datos científicos solo nos dicen que las hemos desarrollado por selección natural y las hemos heredado de nuestros ancestros a lo largo de millones de años. Junto con ellas también hemos desarrollado y heredado la capacidad de resistir a esas tendencias y adoptar otros patrones de conducta (véase Dennett 2003 sobre la evolución natural de la libertad y de la capacidad de decisión). Junto con las tendencias agresivas y los instintos maternales también hemos adquirido por selección natural la propensión a ciertas enfermedades, desde el resfrío hasta la enfermedad de Alzheimer. Luchamospara prevenirlas y curarlas, e incluso podríamos llegar a eliminar de nuestro acervo genético la respectiva propensión (si se desarrollaran las técnicas necesarias). Si deberíamos hacerlo es una discusión ética, no científica.

38 La filosofía contemporánea a menudo aborda problemas planteados por la ciencia, que no existían en tiempos de los filósofos clásicos, como por ejemplo la formulación lógica rigurosa de algunas teorías científicas, las implicaciones éticas de ciertos avances tecnológicos (como la clonación), la axiomatización de las teorías cientificas y otros temas similares.

Los problemas científicos más frecuentes son de un alcance más limitado, ya que se circunscriben a los huecos de conocimiento que subsisten en una disciplina, o a las aparentes anomalías empíricas o contradicciones lógicas que encierra alguna teoría cien- tífica aceptada. Los científicos rara vez se plantean problemas amplios y globales como los tradicionales problemas filosóficos: la mayor parte de sus investigaciones son sobre problemas muy delimitados y específicos. Aun algunas investigaciones que tocan temas globales, como los ya aludidos análisis en física teórica acerca del conjunto del Universo (la “teoría de todas las cosas”), siempre se traducen en planteos muy específicos, formu- lados con precisión en términos matemáticos, técnicamente delimitados en sus alcances y generalmente capaces de ser contrastados empíricamente. Pueden tener repercusiones filosóficas muy amplias, pero como tareas científicas son siempre concretas, precisas y bien delimitadas.

2.1.8.3. Problemas científicos y problemas sociales

Las sociedades enfrentan siempre muchos “problemas sociales”, una denominación que se aplica a realidades indeseables de la vida social como la pobreza, el narcotráfico, la violencia familiar, la desnutrición infantil o la criminalidad. La misma noción de “problema social” es discutible, porque podría suceder que la conducta que resulta un problema para algunos es una solución para otros (por ejemplo, el cultivo de la amapola y la venta de opio es una “solución” para la extrema pobreza de algunos campesinos de Colombia, Birmania o Afganistán; aspirar cocaína puede ser una “solución”, aunque sea de corto plazo, para las ansiedades y el estrés que corroen la vida de muchos profesionales y ejecutivos en actividades muy competitivas; robar es un problema para muchos sectores sociales, pero puede ser una solución para la supervivencia de algunos grupos marginales de la sociedad; para dichos grupos el problema es la policía).

También pueden considerarse como “problemas sociales” o más exactamente como “problemas socialmente relevantes”, aquellos interrogantes que la gente se plantea en forma masiva en una determinada sociedad (cómo frenar la inflación, cómo mejorar el nivel de vida, cómo lograr que los políticos no sean corruptos). Pero independientemente de los juicios de valor implícitos en la caracterización de los problemas sociales, es necesario tener muy claro que un problema social no es lo mismo que un problema científico.

Ciertos problemas sociales no requieren mucha investigación científica adicional pues los hechos y razones fundamentales ya son conocidas: solo hace falta actuar colectivamente para erradicar el problema (lo que no siempre es fácil, y frecuentemente resulta imposible). Por ejemplo, el control del HIV en personas infectadas tiene una solución científica ya conocida (un coctel de drogas que mantiene el virus en estado latente y evita el desarrollo del SIDA), pero el problema social subsiste pues no es fácil hacer llegar esas drogas a todos los portadores del virus, especialmente en los países más pobres del África donde son millones los afectados. Ciertos problemas científicos, por otra parte, no representan un problema social o práctico para nadie (por ejemplo, los problemas que se plantean en las investigaciones astronómicas sobre galaxias lejanas, o en los estudios sobre fósiles de dinosaurios).

Ciertos problemas científicos que inicialmente no eran relevantes para la sociedad pueden llegar a tener consecuencias relevantes. Muchos descubrimientos de gran impor- tancia social y práctica han sido originados en investigaciones que inicialmente parecían carecer de toda relevancia social. El ejemplo clásico es la Teoría de la Relatividad de Eins- tein, publicada en 1905, un desarrollo puramente teórico que inicialmente no tenía ninguna proyección práctica pero posteriormente nos ha dado la energía nuclear, la bomba atómica, los relojes atómicos de alta precisión, y otras muchas aplicaciones prácticas, deseables o indeseables. Pretender que solo se investiguen temas de inmediata relevancia práctica para afrontar problemas sociales puede ahogar la investigación científica o desviarla hacia la trivialidad.

En este aspecto también es nociva (o quizá simplemente estúpida) la idea de promover el “nacionalismo temático”, según el cual los científicos deben orientar su investigación de manera patriótica, investigando temas que sean relevantes para el desarrollo de su país. Esta idea generalmente se presenta en la forma de un nacionalismo temático inmediatista, o más exactamente miope,que prescribe estudiar aquellos temas que son relevantes en la actualidad para el desarrollo del país. Los temas que probablemente serán relevantes

en el futuro no suelen ser incluidos en la lista de prioridades.

La calidad de la ciencia de un país no depende en realidad del “patriotismo” de los temas sino de la integración de sus investigadores en programas científicos que estén en la frontera de avance del conocimiento mundial. Esto hará que se relacionen con equipos de todo el mundo, que alcancen calidad internacional, que puedan intercambiar conoci- mientos y experiencias con investigadores de otros países, todo lo cual, a su vez, hará que la ciencia de su país progrese a la mayor velocidad posible. Desde sus orígenes la ciencia moderna ha sido internacional y así debería seguir.