Limitaciones de los modelos en ciencia

Un modelo es una descripción de un fenómeno natural que los científicos pueden utilizar para hacer predicciones. Un buen modelo es lo más preciso posible y lo más simple posible, lo que lo hace no solo poderoso sino también fácil de entender. Sin embargo, por muy buenos que sean, los modelos casi siempre tendrán limitaciones.

Detalles que faltan

La mayoría de los modelos no pueden incorporar todos los detalles de los fenómenos naturales complejos. Por ejemplo, al medir distancias alrededor de la Tierra, es conveniente modelar la Tierra como una esfera, pero esto no incorporar variaciones en la distancia debido a cadenas montañosas, valles y otras características topológicas que el viajero debe atravesar. La incorporación de estos detalles adicionales haría que el modelo fuera demasiado complejo para facilitar su uso. Dado que los modelos deben ser lo suficientemente simples como para que pueda usarlos para hacer predicciones, a menudo omiten algunos de los detalles.

La mayoría son aproximaciones

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La mayoría de los modelos incluyen algunas aproximaciones como una forma conveniente de describir algo que sucede en la naturaleza. Estas aproximaciones no son exactas, por lo que las predicciones basadas en ellas tienden a ser un poco diferentes de lo que realmente observa: cerca, pero no golpeando. En mecánica cuántica, por ejemplo, no hay soluciones exactas para la ecuación de Schrodinger para los átomos desde el helio en adelante; sólo existen soluciones exactas para el hidrógeno. En consecuencia, los físicos utilizan aproximaciones para elementos superiores. Estas aproximaciones son buenas, pero no obstante son aproximaciones.

Sencillez

A veces, un modelo puede hacerse más preciso pero a expensas de la simplicidad. En casos como estos, el modelo más simple en realidad puede ser superior, porque le brinda una forma de visualizar un proceso para que pueda comprenderlo y hacer predicciones sobre él. En química, por ejemplo, las fórmulas estructurales y los modelos de bolas y palos son representaciones poco realistas de moléculas; ignoran por completo lo que los químicos saben de la mecánica cuántica sobre la naturaleza de la materia a nivel subatómico. No obstante, son simples, fáciles de dibujar y ofrecen una gran cantidad de información sobre la estructura y las propiedades moleculares de una manera que es fácil de visualizar y comprender. En consecuencia, los químicos continúan utilizando fórmulas estructurales y modelos de bolas y palos.

Compensaciones

En última instancia, los modelos están sujetos a algunas concesiones. Quieres tanto poder predictivo como sea posible. Al mismo tiempo, también desea que el modelo sea lo más simple posible. Sin embargo, la naturaleza es indiferente a la necesidad humana de simplicidad y facilidad de comprensión, y muchos fenómenos naturales son complejos. Piense, por ejemplo, en la cadena de procesos bioquímicos que tienen lugar simplemente para transmitir información de los fotorreceptores en su ojo a la corteza visual de su cerebro. Si intenta incorporar todo lo que realmente sucede en un modelo, se vuelve difícil de manejar y difícil de usar. Al final, se da cuenta de que depende hasta cierto punto de aproximaciones y marcos conceptuales que hacen que un proceso sea fácil de visualizar, pero que no reflejan necesariamente la verdadera naturaleza de la realidad.

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