Experimento crucis

En ciencia, un experimentum crucis (inglés: experimento crucial o experimento crítico) es un experimento capaz de de determinar decisivamente si una determinada hipótesis o teoría es superior o no a todas las demás hipótesis o teorías cuya aceptación está actualmente generalizada en la comunidad científica. En particular, un experimento de este tipo debe ser capaz de producir un resultado que descarte todas las demás hipótesis o teorías si es cierto, demostrando así que bajo las condiciones del experimento (es decir,, bajo las mismas circunstancias externas y para las mismas "variables de entrada" dentro del experimento), esas hipótesis y teorías se demuestran falsas pero la hipótesis del experimentador no se descarta..

Una visión opuesta, que rechaza el valor decisivo del experimentum crucis a la hora de elegir una hipótesis o teoría sobre sus rivales, es la tesis de Duhem-Quine; ver también Pierre Duhem § Filosofía de la ciencia.

Historia

Francis Bacon en su Novum Organum describió por primera vez el concepto de una situación en la que una teoría pero no otras serían verdaderas, utilizando el nombre instantia crucis<. /i>; La frase experimentum crucis, que denota la creación deliberada de tal situación con el propósito de probar las teorías rivales, fue acuñada más tarde por Robert Hooke y luego utilizada por Isaac Newton.

La producción de tal experimento se considera necesaria para que una hipótesis o teoría particular sea considerada una parte establecida del cuerpo de conocimiento científico. No es inusual en la historia de la ciencia que las teorías se desarrollen completamente antes de producir un experimento crítico. Una teoría determinada que está de acuerdo con un experimento conocido pero que aún no ha producido un experimento crítico se considera típicamente digna de exploración para descubrir tal prueba experimental.

Ejemplos

Robert Boyle fue la primera persona en aclamar un experimento como experimentum crucis cuando se refirió al famoso experimento del barómetro de mercurio en Puy-de-Dome en 1648. Este experimento resolvió la pregunta: ¿Hubo alguna ¿Resistencia natural a la creación de un espacio aparentemente vacío en la parte superior del tubo, o la altura del mercurio estaba determinada únicamente por el peso del aire?

En su Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, Isaac Newton (1687) presenta una refutación de la teoría de Descartes. Teoría de vórtices del movimiento de los planetas. En su Opticks, Newton describe un experimentum crucis óptico en el Primer Libro, Parte I, Proposición II, Teorema II, Experimento 6, para demostrar que la luz del sol está formada por rayos que difieren en su índice de refracción.

Un ejemplo del siglo XIX fue la predicción de Poisson, basada en el análisis matemático de Fresnel, de que la teoría ondulatoria de la luz predecía un punto brillante en el centro de la sombra de un objeto perfectamente circular, un resultado que podría no puede explicarse por la (entonces vigente) teoría de partículas de la luz. Un experimento de François Arago demostró la existencia de este efecto, ahora llamado punto de Arago o "punto brillante de Poisson", lo que llevó a la aceptación de la teoría ondulatoria.

Un ejemplo famoso del siglo XX de un experimentum crucis fue la expedición dirigida por Arthur Eddington a la Isla Príncipe en África en 1919 para registrar las posiciones de las estrellas alrededor del Sol durante un eclipse solar (ver Experimento de Eddington). La observación de las posiciones de las estrellas confirmó las predicciones sobre lentes gravitacionales hechas por Albert Einstein en la teoría general de la relatividad publicada en 1915. Las observaciones de Eddington fueron consideradas la primera evidencia sólida a favor de la teoría de Einstein.

En algunos casos, una teoría propuesta puede dar cuenta de resultados experimentales anómalos existentes para los cuales ninguna otra teoría existente puede proporcionar una explicación. Un ejemplo sería la capacidad de la hipótesis cuántica, propuesta por Max Planck en 1900, para dar cuenta del espectro observado del cuerpo negro, un resultado experimental que la ley clásica de Rayleigh-Jeans no podía predecir. Sin embargo, estos casos no se consideran lo suficientemente sólidos como para establecer completamente una nueva teoría y, en el caso de la mecánica cuántica, fue necesaria la confirmación de la teoría a través de nuevas predicciones para que la teoría obtuviera plena aceptación.

ADN, experimento crucis

Véase §Contexto para experimentos cruciales en el descubrimiento de la §estructura del ADN, y §Lista de experimentos en biología

En el descubrimiento de la importancia de la estructura del ADN, el hecho de que el ADN fuera una doble hélice permitió a los descubridores, Francis Crick y James Watson, sugerir que una hebra de la doble hélice podría servir como plantilla para la segunda. hebra, mientras la segunda hebra se estaba duplicando. Esto explicaba el secreto de la vida, cómo la estructura del ADN podría servir como mecanismo para el gen (el código genético), en el que cuatro nucleótidos sirven para codificar la secuencia de enzimas necesarias para catalizar la producción de macromoléculas de la célula, y que propició su aplicación en biología sintética, ingeniería genética, medicina forense, pruebas genéticas, genómica y farmacéutica, entre otras industrias.

Yacimiento de fósiles de Tanis

En el siglo XXI, el descubrimiento del yacimiento de fósiles de Tanis, un campo de exterminio en la formación Hell Creek de Dakota del Norte, demostró que el límite K-T (ahora conocido como KPg, o evento de extinción Cretácico-Paleógeno) fue el mismo evento (el impacto de Chicxulub) que acabó con los dinosaurios. Este evento de impacto se planteó previamente a partir de la existencia global de depósitos de iridio. (un elemento raro en la Tierra). En este caso, la existencia de una capa de microtectita que llovía sobre las múltiples especies entremezcladas (incluido un Triceratops) que se encontraron en el lugar (el Tanis Konservat-Lagerstätte) sirvió como testimonio concluyente, como se cita en Science Daily. Según la datación de los Tanis, el evento ocurrió hace 65,76 millones de años (± 0,15 Ma).