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LAS VARIABLES EN EL MTODO CIENTFICO*Jos Amiel Prez

En las diversas reas del conocimiento, para su mejor aprendizaje y entendimiento, se establecen los criterios bsicos y las unidades que las constituyen. As cuando hablamos de Biologa decimos que su elemento fundamental es la clula, para el Pensamiento es el concepto, en Qumica el tomo, en el Lenguaje es el trmino o palabra.

Del mismo modo considero como la unidad fundamental del Mtodo de la Investigacin Cientfica a la variable. Efectivamente, a partir de ella construimos la Hiptesis y para demostrarla diseamos los experimentos utilizando variables operativizadas; pero podemos detectarlas desde la observacin, la formulacin del problema o al precisar el marco terico.

Se denomina variable a todo aquello que tiene caractersticas propias que la distingue de lo dems que es susceptible de cambio o modificacin y la podemos estudiar, controlar o medir en una investigacin. Cuando nos referimos a las ciencias naturales estamos expresando cambios en una o ms caractersticas de un objeto real que forma parte de la naturaleza; o al objeto ntegro si todo l es considerado una variable. Esta definicin da origen a su clasificacin desde un punto de vista matemtico - estadstico: las variables cualitativas y cuantitativas discretas o continuas que permiten, segn los casos, aplicar las pruebas estadsticas correspondientes.

Existen diversos tipos de variables, segn el punto de vista que elijamos para su clasificacin. Las variables ms importantes para el mtodo cientfico son:

Causa o Variable Independiente (VI) es el motivo, o explicacin de ocurrencia de otro fenmeno. En el experimento es la variable que puede manipular el investigador y se le suele denominar tratamiento.

Efecto o Variable Dependiente (VD) es el fenmeno que resulta, el que debe explicarse.

Estas dos son las variables fundamentales para el mtodo de la ciencia. Pero hay, adems, otras que concurren a esta relacin causa - efecto, aumentndola, disminuyndola, suprimindola, desvindola o, tal vez, provocndola. Se denominan variables intervinientes. Ocurren, simplemente porque en nuestra realidad aquellas dos (causa - efecto) no se encuentran aisladas, participan en el devenir del universo conjuntamente con muchsimas otras variables presentes en su entorno. Algunas de estas variables afectan en mayor o menor grado a la relacin causa - efecto especfica que pudiramos haber seleccionado, aquella que queremos estudiar. Son variables que intervienen necesariamente, de all su denominacin.

* Vicerrector de investigacin de la Universidad Cientfica del Sur, Lima, Per. josamiel@terra.pe

Rev Soc Qum Per. 2007, 73, N 3 (171-177)

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Entonces, tenemos un universo complejo constituido por una inmensidad de variables que interactan unas con otras y al hacerlo pueden influir en su propio comportamiento posterior, unas veces con gran intensidad y otras escasa o nula, dando as lugar a a) asociaciones simples o bien a b) relaciones de causalidad. Esta relacin de causalidad puede, a su vez, ser directa en unos casos o meditica en otros, con muchos fenmenos secuenciales; cadenas de sucesos, que cuando son desconocidas, las denominamos cajas negras parodiando las cajas negras de los aviones, con informacin que existe pero que debe buscar e interpretar el investigador.

Este universo complejo constituye la trama de la ciencia; es el que hay que desentraar y para el que Ren Descartes dise un procedimiento metodolgico, que con algunas modificaciones es vlido hasta la actualidad. Proceso cuyos objetivos son la bsqueda de las variables desconocidas y el establecer de la manera ms precisa su relacin.

Las variables y sus relaciones, que el hombre progresivamente descubre, van estructurando poco a poco el edificio que conocemos como ciencia, con sus enunciados, leyes especficas y generales que finalmente se integran en teoras.

El investigador acucioso, con su interesante tendencia reduccionista, minimiza la enorme cantidad de variables existentes y considera slo las variables relevantes, aquellas que participan decisivamente en el fenmeno en estudio y que cuantitativamente son las que exhiben mayor valor. A su conjunto se le denomina modelo.

Las variables pueden ser endgenas cuando forman parte de un modelo determinado y exgenas cuando provienen desde fuera del modelo. Los economistas suelen llamar exter-nalidades a las variables que modifican un modelo y no estaban inicialmente previstas en l.

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CAJA NEGRA

VI VD

C E

CLARIFICACION DE LA CAJA NEGRA

Mecanismos desconocidos

Mecanismo evidenciado

C E

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Variables abstractas y variables concretas

Pero queremos resaltar un tipo especfico de variables: las variables abstractas y las variables concretas. El hombre, desde pocas muy lejanas, ha pretendido siempre concretar sus conceptos, por ms inmateriales que pudieran parecer. Tendencia que se observa incluso en manifestaciones que no corresponden al campo de las ciencias. En la Biblia se relata el desplazamiento de Moiss para recibir las Tablas de la Ley que Dios le iba a entregar, pero el hombre quera un Dios concreto y en su ausencia fabric un becerro de oro para reemplazar al Dios abstracto que ellos conocan. Las transacciones comerciales se han realizado desde milenios atrs con objetos concretos, que representaban valores. Por ejemplo el aj, el oro, etc. Reemplazados luego por monedas y billetes, no tienen ms el valor intrnseco que en otras pocas se les atribuy.

Hoy da reconocemos a un antibitico como una sustancia slida, un polvillo blanco o cristalino caracterizado por su aspecto fsico y no por la propiedad antibitica que determinada estructura qumica le confiere al inhibir la reproduccin de ciertos grmenes o destruirlos. sta y otras propiedades especficas son variables abstractas, inmateriales. Se ha reemplazado la accin antibitica de la penicilina, o de la ciprofloxacina, por algo concreto, un polvillo blanco y es natural que as sea por razones prcticas y porque en muchas ocasiones nos referimos especficamente a la sustancia slida y cristalina que estamos observando; pero esta sustitucin exige al hombre moderno complementar el concepto fsico con el conocimiento de sus propiedades. Se seala con frecuencia que quienes plantean aspectos abstractos, lo hacen sin fundamento alguno y les piden concretar. Es as como concretar se ha convertido en sinnimo de fundamentar, lo que suele ser verdad slo en determinadas ocasiones.

Operativizacin de las variables

Este concretar las variables es fundamental en la tarea del investigador y se requiere usualmente para el proceso que se denomina operativizacin de las variables. Importante y necesario para la demostracin de las hiptesis. No hay duda que despus de haber trabajado suficientemente en esta tarea se puede pasar a ampliar el concepto de la variable, con el objeto de hallar racionalmente otras variables concretas que logren el mismo o mejor efecto. Por ejemplo, si nosotros conocemos las propiedades que caracterizan a una variable y entre ellas identificamos a las que le confieren el efecto que esperamos, es posible que encontremos en el universo de conocimientos, muchas ms que tambin posean esas propiedades (las que nos interesan) y generen tambin y ms eficientemente ese efecto determinado, pero a menor costo.

Por eso es que despus de descubierto el primer antibitico, la penicilina, se buscaron muchas sustancias producidas por hongos u otros microorganismos y se encontr la estreptomicina, tetraciclina, eritromicina, etc. Pero es ms, determinando la estructura qumica de la variable penicilina o ciprofloxacina e identificando en ella la propiedad que interesa, se puede modificar la estructura molecular a fin de obtener nuevas propiedades que permitan una accin antibitica no slo ms potente y de mejor absorcin sino ms amplia e incluso diferente. Es el caso de la amoxicilina y la dicloxacilina, derivados sintticos obtenidos a partir de la penicilina, pero que inicialmente, cuando Fleming la descubri en 1928 a partir del hongo Penicillun notatun, esto no era posible. Slo se haba establecido una relacin causa - efecto. No se conocan los mecanismos ni las caractersticas de las variables.

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Sin embargo, estas acciones antibiticas podan ampliarse a futuro, y as se hizo 1) con nuevas observaciones, similares a la de Fleming, en la bsqueda de otros hongos y microorganismos diversos, y 2) aumentando, por sntesis qumica, el nmero de compuestos; el reconocimiento de sus propiedades qumicas hizo posible la obtencin de nuevas molculas con efectos distintos y ms amplios -espectro extendido, estabilidad ante cepas resistentes- as como una mejor absorcin y biodisponibilidad.

El tema de las sustancias cancergenas es interesante y si partimos de la base probable de la gnesis de cierto tipo de cncer, una mutacin, y de esta mutacin tomamos slo una forma, la de corrimiento de marco, veremos que muchas de las sustancias mutagnicas que la producen tienen aspectos que son comunes y caractersticos de su estructura qumica:

- Es un compuesto aromtico, policclico. - Es planar. - Posee una cadena lateral que puede reaccionar con los nucletidos del ADN. - Su carcter mutagnico se incrementa notablemente, si presenta en su estructura una

funcin epxica.

Si logramos reunir las variables especficas que originan mutaciones con efecto cancergeno y las validamos experimentalmente, podremos preparar una extensa relacin de sustancias que cumplen esas caractersticas. Su confirmacin emprica nos proveer de la identidad de las molculas qumicas que habra que evitar lleguen al ADN y as no tengan lugar la mutacin y la enfermedad.

La variable especfica

Se busca la variable especfica para ampliar las fronteras de aplicacin del concepto, profundizando en el conocimiento al aislar e identificar a la variable causal y extender su utilizacin, intento que nos lleva a la paradoja de convertir as a la variable especfica en una variable de uso general.

Es el caso del concepto protector dental atribuido a una variable compleja, el agua de bebida de un determinado lugar, constituida normalmente por diversas sustancias qumicas en solucin. Uno de los elementos qumicos de esta agua de bebida, que la caracteriza y distingue, es el flor.

En la literatura cientfica se estipula una serie de hechos que marcan el desarrollo histrico de la aplicacin del flor como protector dental, desde el siglo XIX, y se destacan sus tropiezos tambin.

Se afirmaba que las piezas no cariadas contenan mayores concentraciones de fluoruro que las cariadas, y se sugera como medio para limitar las caries incluir fluoruro en la dieta.

Posteriormente, en 1931, se alert sobre el efecto txico del fluoruro sobre la dentadura: el moteado del esmalte. Aunque precisamente estos dientes moteados no presentaban caries.

Sin embargo, un rgano de difusin masivo ha publicado otra historia del descubrimiento del fluor como protector dental, cuya veracidad desconocemos pero que es aleccionadora. En sntesis y para los efectos de su aplicacin metodolgica es el siguiente:

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Un equipo de expertos dedicados a la promocin de la salud y apoyo social trabajaba en ayuda de una comunidad indgena del Amazonas. Los dentistas que participaban en la tarea se sorprendieron al no encontrar caries entre los aborgenes del lugar y se preguntaban cul sera la causa. Las investigaciones los llevaron a la conclusin de que el agua de una laguna cercana y de la que los pobladores beban normalmente, era esa causa que buscaban. As, la solucin para la proteccin dental de todas las poblaciones, aledaas y alejadas, consistira en beber de aquellas aguas. Pero:

1. Imposible que todas o la mayora de las poblaciones de la Tierra pudieran beber de esta agua, cuyo uso quedaba circunscrito a las poblaciones indgenas mencionadas y, tal vez, slo a aquellas ms cercanas.

2. Las posibilidades de traslado y comercializacin de las aguas de la laguna mencionada eran limitadas y la fuente se agotara muy pronto.

Era pues necesario descubrir, cul de los elementos (variables) que constituan esa agua de bebida de la poblacin indgena, era responsable de esta accin beneficiosa. Los estudios concluyeron, sin lugar a dudas, que esas aguas contenan importantes cantidades de fluoruros de las que carecan otras aguas de bebida. Se haba pasado de una variable compleja, el agua local (con sustancias qumicas en solucin), a una especfica (el flor). Fcil de obtener y distribuir, el flor podra ser aplicado para beneficio prcticamente de todos los habitantes de la Tierra. La paradoja: conviene reemplazar una variable compuesta, localizada y de uso restringido, por una variable simple y especfica, de fcil difusin y aplicacin generalizada.

Este proceso de identificacin y posterior generalizacin puede aplicarse en muchsimos campos de la ciencia y la tecnologa. El concepto protector dental se operativiz con el de flor y se convirti en un hecho concreto y de aplicacin comn.

Una prctica interesante y a la vez una contribucin al conocimiento cientfico consiste en la bsqueda de variables y su operativizacin para dilucidar experimentalmente la controversia de Lanmark y Darwin, sobre si el uso frecuente de un rgano o tejido es el que provoca los cambios genticos, o estos ocurren al azar y es su adaptacin al medio, al entorno natural, lo que determina su prevalencia en la naturaleza. Una experiencia de resistencia a los antibiticos, comentada en internet, parece haberla demostrado. La pregunta es si basta una demostracin como sta para afirmar una verdad tan amplia, pues se trata de un concepto general como es la evolucin, o si para el caso se requieren muchas ms.

Este es tambin el problema que enfrentan la ciencia y su mtodo, pero en el sentido inverso, es decir, si deben aceptarse los procesos inductivos que nos permiten pasar de conocimientos concretos e individuales a leyes generales abstractas; esto es, que se derivan de un nmero determinado de hechos concretos que siempre puede resultar insuficiente.

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Las variables en el proceso inductivo

CAUSA

EFECTO

Como hemos visto en los temas anteriores, la ciencia qumica ocupa un lugar particularmente trascendente en las tareas de bsqueda e identificacin de variables especficas, as como en la operativizacin de las mismas, por lo que su desarrollo promete un auge notable para la ciencia y la innovacin tecnolgica. Recientemente hemos tenido ocasin de apreciar su importante participacin en la secuenciacin de genes que permitieron lograr el genoma humano, gracias al trabajo de Watson y Crick -premios Nbel- sobre la estructura en doble hlice del ADN y su configuracin qumica, por lo que debemos esperar adelantos formidables en protemica y genmica, que sern tanto ms notables cuanto ms profundicen los fenmenos y reacciones derivadas de las estructuras qumicas y sus propiedades.

Son pues muchas y muy importantes las funciones que desempean las variables en el conocimiento cientfico y su mtodo. Su sola presencia en una determinada estructura o contexto es capaz de modificarla y es bsico su reconocimiento en las interrelaciones diversas que suelen crearse. Estudiando a profundidad una variable muy sencilla se puede lograr conceptos complejos y muy generales, de amplitud tal que abarquen lugares remotos y escondidos del universo; uno de ellos la relatividad de Einsten. De all nuestra propuesta para considerar a la variable como la unidad fundamental del mtodo de la investigacin cientfica: una variable bien precisada, es una verdad cientfica perfectamente definida.

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