¿Qué es la infradeterminación de las teorías científicas?
Uno de los problemas clásicos de la filosofía de la ciencia es el de la infradeterminación (o subdeterminación) de las teorías por la evidencia empírica. Con esta expresión se designa la posibilidad de que un mismo conjunto de observaciones sea compatible con dos o más teorías científicas o hipótesis diferentes, incluso cuando estas sean incompatibles entre sí. En otras palabras, los datos experimentales no siempre bastan para decidir cuál de las teorías propuestas describe correctamente la realidad.
La idea puede formularse de manera más precisa del siguiente modo: una teoría está infradeterminada por la evidencia disponible cuando existen teorías alternativas que generan las mismas predicciones observacionales para ese conjunto de datos, de modo que ninguna de ellas puede ser descartada únicamente mediante la experiencia. Si esto ocurre, la elección entre teorías exige recurrir a otros criterios —como la simplicidad, la coherencia con otras teorías aceptadas, la capacidad explicativa o el poder predictivo en situaciones nuevas— que trascienden la mera adecuación a los hechos observados.
Un ejemplo paradigmático se encuentra en la revolución astronómica de los siglos XVI y XVII. Durante varias décadas coexistieron tres grandes modelos cosmológicos: el sistema geocéntrico de tradición aristotélico-ptolemaica, el sistema helioestático de Copérnico y el modelo geoheliocéntrico propuesto por Tycho Brahe. A pesar de las profundas diferencias entre ellos acerca de la estructura del cosmos, los tres podían explicar con notable precisión las posiciones aparentes de los planetas conocidas en la época. Las observaciones disponibles no permitían establecer de manera concluyente cuál de los tres modelos era el correcto, pues todos reproducían prácticamente los mismos fenómenos astronómicos.
Solo el desarrollo de nuevos instrumentos de observación, junto con las contribuciones de Kepler, Galileo y Newton, proporcionó evidencia capaz de discriminar entre estas teorías. Este episodio histórico muestra que la experiencia no siempre determina de forma unívoca la teoría científica aceptable. Durante ciertos periodos, distintas explicaciones rivales pueden resultar igualmente compatibles con los datos empíricos disponibles, ilustrando así el fenómeno de la infradeterminación.
El desarrollo del problema filosófico-científico
Aunque la infradeterminación suele discutirse en el ámbito de la filosofía de la ciencia, el problema no se limita exclusivamente al conocimiento científico. En términos generales, consiste en la posibilidad de que un mismo conjunto de evidencias sea compatible con más de una interpretación o explicación, de modo que los datos, por sí solos, no permitan decidir cuál de ellas es la correcta. Este fenómeno plantea una cuestión epistemológica fundamental: ¿hasta qué punto la evidencia empírica basta para justificar nuestras creencias?
En el contexto científico, la formulación clásica de este problema se encuentra en la obra del físico, historiador y filósofo francés Pierre Duhem. En La teoría física: su objetivo y su estructura, Duhem sostuvo que los experimentos no ponen a prueba hipótesis aisladas, sino conjuntos completos de supuestos. Cuando una predicción resulta errónea, el fracaso experimental no indica de manera inequívoca qué elemento del sistema teórico debe rechazarse. Es posible modificar la hipótesis principal, pero también cualquiera de los supuestos auxiliares empleados para derivar la predicción. Como consecuencia, la evidencia no determina por sí sola qué parte de la teoría debe revisarse.
Décadas más tarde, Willard Van Orman Quine amplió considerablemente el alcance de esta idea. Mientras que Duhem restringía este tipo de problemas a las teorías físicas, Quine defendió que todas nuestras creencias forman parte de una red interconectada y que ninguna de ellas puede contrastarse de forma completamente independiente del resto. Desde esta perspectiva, la infradeterminación deja de ser una dificultad propia de ciertas disciplinas científicas para convertirse en una característica general de nuestro conocimiento.
Sin embargo, bajo el término "infradeterminación" suelen agruparse fenómenos distintos que conviene diferenciar. Una primera modalidad aparece cuando una predicción falla y la evidencia no permite identificar con precisión qué supuesto del sistema teórico es responsable del error. Dado que las hipótesis científicas siempre operan junto con otras hipótesis auxiliares y presupuestos de fondo, existen diferentes maneras de acomodar una observación inesperada sin abandonar necesariamente la teoría principal. Esta forma del problema suele conocerse como infradeterminación holista.
Existe, además, una segunda modalidad, denominada infradeterminación contrastativa. En este caso, la cuestión no surge tras una refutación experimental, sino cuando dos o más teorías rivales consiguen explicar con igual éxito el mismo conjunto de observaciones. Si todas ellas son igualmente compatibles con la evidencia disponible, los datos empíricos no bastan para justificar la elección de una teoría frente a las demás.
Estas dos formas de infradeterminación pueden presentarse con distinta intensidad. En ocasiones, la falta de evidencia decisiva es únicamente provisional y desaparece cuando se desarrollan nuevos instrumentos, se realizan experimentos más precisos o se descubren nuevos fenómenos. En otros casos, algunos filósofos han sostenido que la equivalencia empírica entre teorías podría mantenerse incluso frente a toda evidencia concebible, lo que convertiría la infradeterminación en una limitación permanente del conocimiento científico.
La importancia filosófica de este debate depende, en buena medida, de cuál de estas versiones se adopte. En las últimas décadas, diversos autores —especialmente desde la sociología del conocimiento científico— han defendido que, cuando la evidencia no determina de forma concluyente la aceptación o el rechazo de una teoría, otros factores, como los intereses sociales, políticos o institucionales de la comunidad científica, adquieren un papel relevante en la elección entre teorías rivales. Sin embargo, varios filósofos de la ciencia, entre ellos Larry Laudan, han señalado que este tipo de conclusiones suelen apoyarse en una confusión entre formas relativamente débiles de infradeterminación, frecuentes en la práctica científica, y versiones mucho más fuertes, cuya plausibilidad es considerablemente más discutida. Por ello, una parte importante del debate contemporáneo consiste en determinar qué tipos de infradeterminación representan un auténtico desafío para la racionalidad científica y cuáles describen simplemente limitaciones metodológicas normales del proceso de investigación.
El holismo y la equivalencia empírica
La infradeterminación holista se fundamenta en una idea sencilla: las teorías científicas, sus proposiciones o hipótesis no se contrastan de forma aislada. Para obtener una predicción es necesario combinar la hipótesis principal con numerosas suposiciones auxiliares, como modelos previos, teorías aceptadas, condiciones experimentales o el correcto funcionamiento de los instrumentos de medida. En consecuencia, cuando una predicción no se cumple, el experimento únicamente muestra que existe algún error en el conjunto de supuestos empleados, pero no identifica cuál de ellos debe abandonarse.
Esta característica explica por qué los llamados experimentos cruciales rara vez resuelven definitivamente una controversia científica. Un mismo resultado experimental puede interpretarse modificando la hipótesis principal o revisando alguno de los supuestos auxiliares. La historia de la ciencia ofrece numerosos ejemplos: las anomalías en la órbita de Urano se resolvieron postulando la existencia de Neptuno, mientras que una estrategia similar fracasó al intentar explicar la órbita de Mercurio mediante el hipotético planeta Vulcano, siendo finalmente la relatividad general la que proporcionó la explicación correcta del perihelio de Mercurio.
Quine llevó esta idea un paso más allá al sostener que todas nuestras creencias forman parte de una red interconectada. Según esta concepción, la experiencia nunca pone a prueba una afirmación individual, sino el sistema de creencias en su conjunto. Cuando aparece una observación inesperada, existen diversas formas de restablecer la coherencia del sistema, por lo que la evidencia, por sí sola, no determina qué creencias deben modificarse.
Una cuestión diferente es la equivalencia empírica. En este caso, el problema no consiste en decidir qué parte de una teoría debe revisarse, sino en que dos teorías distintas pueden generar exactamente las mismas predicciones observables. Si ninguna observación posible permite distinguir entre ellas, ambas quedan igualmente respaldadas por la evidencia disponible. Este es el núcleo de la llamada infradeterminación contrastativa.
No obstante, muchos filósofos de la ciencia consideran que esta situación es menos problemática de lo que parece. La historia muestra que nuevas técnicas experimentales, instrumentos más precisos o cambios en los supuestos auxiliares pueden revelar diferencias que antes pasaban inadvertidas. Por ello, la equivalencia empírica suele entenderse como una situación provisional y dependiente del estado de desarrollo de la ciencia, más que como una limitación definitiva del conocimiento.
En conjunto, la infradeterminación pone de manifiesto que la evidencia empírica, aunque indispensable para la ciencia, no siempre determina de manera unívoca qué teoría debe aceptarse. La elección entre teorías también requiere evaluar aspectos como su coherencia con el resto del conocimiento científico, su capacidad explicativa, su simplicidad o su potencial para generar nuevas predicciones. La evidencia constituye el criterio fundamental de evaluación, pero rara vez actúa de forma completamente aislada.
Bas van Fraassen interpreta la infradeterminación como una razón para moderar las pretensiones epistemológicas de la ciencia. Desde su postura, conocida como empirismo constructivo, el objetivo de las teorías científicas no es describir la realidad en todos sus aspectos, sino ofrecer una representación adecuada de los fenómenos observables. Si dos teorías son empíricamente equivalentes, es decir, producen exactamente las mismas predicciones observacionales, no existe una base racional para afirmar que una de ellas refleja mejor la estructura del mundo que la otra. Por ello, Van Fraassen sostiene que basta con aceptar una teoría como empíricamente adecuada, sin asumir que sea literalmente verdadera respecto a las entidades y procesos inobservables que postula. La ciencia, desde esta perspectiva, aspira a explicar y predecir con éxito los fenómenos, no necesariamente a revelar la naturaleza última de la realidad.
Para seguir leyendo
1. Duhem, P. (2003). La teoría física: Su objeto y su estructura. Herder.
2. Moulines, C. U. (2011). Fundamentos de filosofía de la ciencia. Alianza Editorial.
3. Quine, W. V. O. (2002). «Dos dogmas del empirismo». En Desde un punto de vista lógico (pp. 37–65). Paidós.
4. Stanford, K. P. (2021). «Underdetermination of Scientific Theory». En The Stanford Encyclopedia of Philosophy. https://plato.stanford.edu/entries/scientific-underdetermination/
5. Van Fraassen, B. C. (1996). La imagen científica. Paidós.
6. Laudan, L., & Leplin, J. (1991). «Empirical equivalence and underdetermination». The Journal of Philosophy, 88(9), 449–472.