La Ciencia: Fruto de la Curiosidad Humana
Ciencia: – Fruto de la curiosidad del ser humano. – Proviene del latín scire, que significa saber. – Es un método de conocimiento, se define como: conjunto de conocimientos obtenidos mediante el razonamiento y la observación, de los que se deducen leyes y principios. – Los científicos crean teorías y leyes científicas que son enunciados de cómo se comporta la naturaleza. – Estas teorías les permiten hacer predicciones. – Estas predicciones han sido aplicadas para mejorar diversas facetas del desarrollo humano.
Tipos de Ciencias
- Formales: método deductivo (lógica, matemáticas).
- Experimentales: método científico o hipotético-deductivo (física, química, biología…).
- Sociales: métodos propios no repetibles a veces (psicología, historia, sociología).
- Aplicadas: llevan a la práctica conocimientos de otras ciencias (arquitectura, ingeniería, medicina).
– Destacan el inductivo, el deductivo y el hipotético-deductivo, que mejora a los anteriores.
Método Deductivo
Llamado también newtoniano por ser el utilizado por Newton. Es un proceso de razonamiento lógico que permite derivar de una o más proposiciones dadas, llamadas premisas, otra proposición que es la consecuencia necesaria y lógica y se denomina conclusión. Va de lo general a lo particular o de lo general a lo general.
Ejemplo: Los hombres son mortales, Sócrates es un hombre, Sócrates es mortal.
Método Inductivo
Llamado también baconiano porque lo propusieron independientemente y en distinta época Roger Bacon y Francis Bacon. Realizado a partir de hechos reales, y por tanto es propio de las ciencias experimentales. Es un razonamiento en el que se llega a una conclusión general partiendo de un conjunto de casos particulares obtenidos de la experiencia (va de lo particular a lo general). Se fundamenta en la observación.
Ejemplo 1: Es un método inductivo cuando decimos que todos los cuerpos están sometidos a la ley de la gravedad y solo hemos investigado con unos cuantos.
Método Científico
El método científico (del griego: ìåôÜ = hacia, a lo largo; ïäüò = camino; y del latín scientia = conocimiento; camino hacia el conocimiento) es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias. Presenta diversas definiciones debido a la complejidad de una exactitud en su conceptualización. Entre otras se podría definir como: conjunto de pasos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables. Es una forma especial de aprender. El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales: reproducibilidad y falsabilidad.
Reproducibilidad
Se refiere a la capacidad que tenga una prueba o experimento de ser reproducido o replicado.
Falsabilidad
Implica que se pueden diseñar experimentos que, en el caso de arrojar resultados distintos a los predictos, negarían la hipótesis puesta a prueba.
Pasos del Método Científico
- Observación: El primer paso del método científico tiene lugar cuando se hace una observación a propósito de algún evento o característica del mundo. Esta observación puede inducir una pregunta sobre el evento o característica. En las observaciones, en muchas ocasiones, tienen importancia los avances en métodos de observación. Tras la observación se procede a una detallada descripción del fenómeno. La observación debe ser reproducible.
- Hipótesis: Planteamiento de posibles explicaciones de las observaciones y su relación causa-efecto.
- Deducción de las consecuencias de la hipótesis: Predicciones que se pueden deducir de la hipótesis.
- Experimentación: Comprobación de si las consecuencias de nuestra hipótesis se cumplen o no por medio de la experimentación controlada. Se intenta mantener todas las variables controladas o promediadas y se trabaja con una de ellas. De todos los pasos en el método científico, este es el que verdaderamente separa la ciencia de otras disciplinas.
- Registro y Análisis de datos: Es indispensable la recolección de datos (observaciones iniciales, resultados durante y al final del experimento) en forma organizada, de manera que sea posible determinar relaciones importantes entre estos, para lo cual se utilizan tablas, gráficas y, en algunos casos, dibujos científicos.
- Análisis de Resultados: Extraer la mayor información de los datos recolectados. Se someten a muchos estudios; entre estos, el análisis estadístico, que consiste en utilizar las matemáticas para determinar la variación de un factor.
- Demostración o refutación de las hipótesis: Si son coherentes con la experimentación, la hipótesis queda demostrada provisionalmente. Si tras nuevas comprobaciones la hipótesis no es refutada, se enuncia una teoría. Si la teoría se consolida con otros experimentos de diferentes campos, se habla de una ley natural.
- Presentación de resultados: La ciencia se hace para el conocimiento público. Se publica en revistas donde es revisado por expertos independientes que examinan su coherencia y calidad. Se publica y accede al mundo científico.
¿De Qué Está Hecho el Universo?
– Universo observable (10%): Galaxias, Estrellas, Planetas, Nebulosas. – Materia oscura (90%).
Universo Observable
– Galaxias: El universo está compuesto de aproximadamente 100 mil millones de galaxias. Las distancias entre galaxias son colosales (varios millones de años luz). La galaxia Andrómeda es una de nuestras vecinas y se encuentra a 2,2 millones de años-luz. Una galaxia es un conglomerado de miles de millones de estrellas como el Sol. Por ejemplo, la galaxia donde se encuentra nuestro sistema solar se llama La Vía Láctea, y alberga 100 mil millones de estrellas. Algunas galaxias tienen forma de espiral con sus estrellas rotando a gran velocidad en torno a su centro, donde puede residir un agujero negro. Nuestro sistema solar se encuentra en el brazo de una galaxia espiral llamada La Vía Láctea a una distancia de 30.000 años-luz de su centro.
Estrellas
Nuestro Sol es una estrella, de él recibimos luz que calienta la Tierra y permite la fotosíntesis de la que depende la mayor parte de la vida en la Tierra. En el Big Bang no se formaron elementos más pesados que el helio. Lo demás lo formaron las estrellas y lo enviaron al espacio. Somos polvo de estrellas.
Cómo son las Estrellas:
– Las estrellas son cuerpos celestes que emiten luz propia, pero no todas las estrellas son iguales.
– Las masas de las estrellas oscilan normalmente entre una décima parte de la solar y 20 veces la masa del Sol. La mayoría de las estrellas son menores que nuestro Sol.
– La temperatura interior siempre es muy elevada (millones de grados), pero la temperatura superficial varía desde menos de 1.000 ºK a más de 30.000 ºK.
– Su luminosidad es aún más variable; desde diezmilésimas de la solar hasta 100.000 veces mayor.
– Igualmente, su tamaño es muy variable.
Agujeros Negros
Es una región del espacio con tanta masa concentrada en un punto que ningún objeto, ni siquiera la luz, puede escapar de su atracción gravitacional. Podemos entender este fenómeno si imaginamos lo que ocurre cuando la densidad de un planeta aumenta de manera colosal. La condición importante para la formación de un agujero negro es que alcance a concentrar una cierta cantidad de masa dentro de un cierto radio. Por ejemplo, si la masa de la Tierra se concentra dentro de una esfera de radio 9 milímetros, esta se convierte en un agujero negro.
El Origen del Universo
Cuando se observan galaxias lejanas, se detecta el corrimiento hacia el rojo de sus espectros de emisión. Esto significa que cuanto más lejos se encuentra una galaxia, más rápidamente se aleja de nosotros. El universo se encuentra en expansión. Si hacemos el cálculo de cuánto espacio han recorrido estas galaxias, concluimos que hace unos 15.000 millones de años toda la materia del universo estaba junta.
Eras del Universo
- Hiperinflación: Fluctuaciones violentas en los niveles de energía.
- Big Bang: Materia y energía heterogéneas supercalientes.
- Fondo cósmico de microondas: Aparece la radiación. Llega actualmente hasta nosotros en forma de microondas a 3ºK.
- Universo oscuro: El universo se enfría. Los átomos se hacen neutros y dejan pasar la luz. Se forman nubes de gases por gravedad.
- Renacimiento cósmico: Se forman las primeras estrellas. La radiación ioniza el gas.
- Formación de Galaxias: Formación de galaxias con millones de estrellas. Generación de elementos pesados en el interior de las estrellas y expulsión al medio interestelar.
- Estructuras de gran escala: Agrupaciones galácticas en telaraña (presente).
- Era de las estrellas: Evolución estelar hacia enanas marrones, pulsars, quasars, agujeros negros.
- Era degenerada: Se extinguen las fuentes de luz, vuelve la oscuridad. Se acelera la expansión del universo. Se evaporan los agujeros negros.
Sistema Solar
Formado por: Planetas (interiores y exteriores), Satélites, Asteroides, Planetas enanos, Cometas.
Planetas Interiores Rocosos
- Mercurio: Pequeño, muy denso, sin atmósfera, sin tectónica.
- Venus: Similar a la Tierra. Atmósfera muy densa. Temperatura superficial muy elevada. Tectónica y vulcanismo.
- Tierra: Atmósfera de N2 y O2. Tectónica y vulcanismo.
- Luna: Similar a planetas interiores. Sin tectónica reciente.
- Marte: Atmósfera muy tenue de CO2. Vulcanismo.
Planetas Exteriores Gaseosos
Núcleo pequeño de Fe y silicatos. Capa de NH3, CH4, H2O, H y He. Atmósfera muy potente. Poco densos, muy grandes, vientos potentes en la atmósfera. Abundantes satélites y generalmente anillos.
Ejemplos: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.
Satélites de los Planetas Gigantes
Núcleo pequeño de Fe y silicatos. Grandes masas de agua sólida o líquida. En los muy fríos, atmósferas de metano y amoniaco.
Asteroides
Cinturón de rocas restos de un planeta que no se formó.
Planetas Enanos Externos
Hielo, silicatos. Ejemplo: Plutón y otros planetas exteriores.
Cometas
Semejantes a planetesimales originales. Cola cuando se acercan al Sol. Se van desintegrando. Responsables de lluvias de meteoritos.