ciencia
INTRODUCCION
Ciencia término
que en su sentido más amplio se emplea para referirse al conocimiento
sistematizado en cualquier campo, pero que suele aplicarse sobre todo a la
organización de la experiencia sensorial objetivamente verificable. La búsqueda
de conocimiento en ese contexto se conoce como ‘ciencia pura’, para
distinguirla de la ‘ciencia aplicada’ —la búsqueda de usos prácticos del
conocimiento científico— y de la tecnología, a través de la cual se llevan a
cabo las aplicaciones. A continuación veremos el tema relacionado.
DESARROLLO
Los esfuerzos para sistematizar el
conocimiento se remontan a los tiempos prehistóricos, como atestiguan los
dibujos que los pueblos del paleolítico pintaban en las paredes de las cuevas,
los datos numéricos grabados en hueso o piedra o los objetos fabricados por las
civilizaciones del neolítico. Los testimonios escritos más antiguos de
investigaciones protocientíficas proceden de las culturas mesopotámicas, y
corresponden a listas de observaciones astronómicas, sustancias químicas o
síntomas de enfermedades —además de numerosas tablas matemáticas— inscritas en
caracteres cuneiformes sobre tablillas de arcilla. Otras tablillas que datan
aproximadamente del 2000 a.C. demuestran que los babilonios conocían el
teorema de Pitágoras, resolvían ecuaciones cuadráticas y habían desarrollado un
sistema sexagesimal de medidas (basado en el número 60) del que se derivan las
unidades modernas para tiempos y ángulos (véase Sistema numérico;
Numeración).
En el valle del Nilo se
han descubierto papiros de un periodo cronológico próximo al de las culturas
mesopotámicas que contienen información sobre el tratamiento de heridas y
enfermedades, la distribución de pan y cerveza, y la forma de hallar el volumen
de una parte de una pirámide. Algunas de las unidades de longitud actuales
proceden del sistema de medidas egipcio y el calendario que empleamos es el
resultado indirecto de observaciones astronómicas prehelénicas.
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3.
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ORÍGENES DE LA TEORÍA CIENTÍFICA
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Pitágoras
Galeno
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Pitágoras
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Considerado el primer
matemático, Pitágoras fundó un movimiento en el sur de la actual Italia, en
el siglo VI a.C., que enfatizó el estudio de las matemáticas con el fin de
intentar comprender todas las relaciones del mundo natural.
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Galeno
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El médico griego Galeno vivió
durante el siglo II y llevó a cabo numerosos descubrimientos mediante la
disección de animales. Demostró que las arterias transportan sangre. Sus
estudios dominaron la teoría y la práctica de la medicina en Europa durante
1.400 años.
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THE BETTMANN ARCHIVE
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El conocimiento científico en Egipto y
Mesopotamia era sobre todo de naturaleza práctica, sin excesiva
sistematización. Uno de los primeros sabios griegos que investigó las causas
fundamentales de los fenómenos naturales fue, en el siglo VI a.C., el
filósofo Tales de Mileto que introdujo el concepto de que la Tierra era un
disco plano que flotaba en el elemento universal, el agua. El matemático y
filósofo Pitágoras, de época posterior, estableció una escuela de pensamiento
en la que las matemáticas se convirtieron en disciplina fundamental en toda
investigación científica. Los eruditos pitagóricos postulaban una Tierra
esférica que se movía en una órbita circular alrededor de un fuego central. En
Atenas, en el siglo IV a.C., la filosofía natural jónica y la ciencia
matemática pitagórica llegaron a una síntesis en la lógica de Platón y
Aristóteles. En la Academia de Platón se subrayaba el razonamiento deductivo y
la representación matemática; en el Liceo de Aristóteles primaban el
razonamiento inductivo y la descripción cualitativa. La interacción entre estos
dos enfoques de la ciencia ha llevado a la mayoría de los avances posteriores.
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Arquímedes
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Arquímedes realizó grandes
contribuciones a la matemática teórica. Además, es famoso por aplicar la
ciencia a la vida diaria. Por ejemplo, descubrió el principio que lleva su
nombre mientras se bañaba. También desarrolló máquinas sencillas como la
palanca o el tornillo, y las aplicó a usos militares y de irrigación.
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Durante la llamada época
helenística, que siguió a la muerte de Alejandro Magno, el matemático,
astrónomo y geógrafo Eratóstenes realizó una medida asombrosamente precisa de
las dimensiones de la Tierra. El astrónomo Aristarco de Samos propuso un
sistema planetario heliocéntrico (con centro en el Sol), aunque este concepto
no halló aceptación en la época antigua. El matemático e inventor Arquímedes
sentó las bases de la mecánica y la hidrostática (una rama de la mecánica de
fluidos); el filósofo y científico Teofrasto fundó la botánica; el astrónomo
Hiparco de Nicea desarrolló la trigonometría, y los anatomistas y médicos
Herófilo y Erasístrato basaron la anatomía y la fisiología en la disección.
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Sistema de Tolomeo
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En el siglo II d.C., Claudio
Tolomeo planteó un modelo de Universo con la Tierra en el centro. Cada
cuerpo celeste giraba en un pequeño círculo denominado epiciclo, centrado
en un punto que giraba a su vez alrededor de la Tierra en un gran círculo
denominado deferente. El modelo representaba los movimientos de los cuerpos
celestes de una forma bastante precisa, pero no ofrecía una explicación
física de ellos. El modelo de Tolomeo fue aceptado durante más de mil años.
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Library/Photo Researchers, Inc.
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Tras la destrucción de Cartago y
Corinto por los romanos en el año 146 a.C., la investigación científica
perdió impulso hasta que se produjo una breve recuperación en el siglo
II d.C. bajo el emperador y filósofo romano Marco Aurelio. El sistema de
Tolomeo —una teoría geocéntrica (con centro en la Tierra) del Universo
propuesta por el astrónomo Claudio Tolomeo— y las obras médicas del filósofo y
médico Galeno se convirtieron en tratados científicos de referencia para las
civilizaciones posteriores. Un siglo después surgió la nueva ciencia
experimental de la alquimia a partir de la metalurgia. Sin embargo, hacia el
año 300, la alquimia fue adquiriendo un tinte de secretismo y simbolismo que
redujo los avances que sus experimentos podrían haber proporcionado a la
ciencia.
Esencialmente, los métodos y resultados
científicos modernos aparecieron en el siglo XVII gracias al éxito de
Galileo al combinar las funciones de erudito y artesano. A los métodos antiguos
de inducción y deducción, Galileo añadió la verificación sistemática a través
de experimentos planificados, en los que empleó instrumentos científicos de
invención reciente como el telescopio, el microscopio o el termómetro. A
finales del siglo XVII se amplió la experimentación: el matemático y
físico Evangelista Torricelli empleó el barómetro; el matemático, físico y
astrónomo holandés Christiaan Huygens usó el reloj de péndulo; el físico y
químico británico Robert Boyle y el físico alemán Otto von Guericke utilizaron
la bomba de vacío.
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Antoine Laurent de Lavoisier
John
Dalton
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Antoine Laurent de Lavoisier
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El químico francés Antoine
Laurent de Lavoisier está considerado como el padre de la química moderna.
Se interesó sobre todo por los experimentos que permitían medir la materia.
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Science Source/Photo
Researchers, Inc.
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John Dalton
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A John Dalton se le conoce
sobre todo por desarrollar la teoría atómica de los elementos y compuestos.
Mientras investigaba la naturaleza de la atmósfera en los primeros años del
siglo XIX, Dalton dedujo la estructura del dióxido de carbono y propuso la
teoría de que cada molécula está compuesta por un número definido de
átomos. Postuló que todos los átomos de un mismo elemento son idénticos
entre sí y diferentes de los átomos de cualquier otro elemento. Dalton fue
el primer científico en clasificar los elementos por su peso atómico, con
lo que preparó el terreno para una revolución del pensamiento científico.
Realizó numerosas contribuciones en el campo de la meteorología y en 1794
fue el primero en describir la ceguera cromática o daltonismo.
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La culminación de esos
esfuerzos fue la formulación de la ley de la gravitación universal, expuesta en
1687 por el matemático y físico británico Isaac Newton en su obra Philosophiae
naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía
natural). Al mismo tiempo, la invención del cálculo infinitesimal por parte
de Newton y del filósofo y matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz sentó
las bases de la ciencia y las matemáticas actuales.
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Michael Faraday
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Michael Faraday, uno de los
científicos más eminentes del siglo XIX, realizó importantes contribuciones
a la física y la química. Descubrió el fenómeno conocido como inducción
electromagnética al observar que en un cable que se mueve en un campo
magnético aparece una corriente. Este descubrimiento contribuyó al
desarrollo de las ecuaciones de Maxwell y llevó a la invención del
generador eléctrico. Entre los anteriores trabajos de Faraday en química
figuran el enunciado de las leyes de la electrólisis y el descubrimiento del
benceno.
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Los descubrimientos científicos de Newton
y el sistema filosófico del matemático y filósofo francés René Descartes dieron
paso a la ciencia materialista del siglo XVIII, que trataba de explicar
los procesos vitales a partir de su base físico-química. La confianza en la
actitud científica influyó también en las ciencias sociales e inspiró el
llamado Siglo de las Luces, que culminó en la Revolución Francesa de 1789. El
químico francés Antoine Laurent de Lavoisier publicó el Tratado elemental de
química en 1789 e inició así la revolución de la química cuantitativa.
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Charles Darwin
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Darwin estuvo influenciado
por el geólogo Adam Sedgwick y el naturalista John Henslow en el desarrollo
de su teoría de la selección natural, que habría de convertirse en el
concepto básico de la teoría de la evolución. La teoría de Darwin mantiene
que los efectos ambientales conducen al éxito reproductivo diferencial en
individuos y grupos de organismos. La selección natural tiende a promover
la supervivencia de los más aptos. Esta teoría revolucionaria se publicó en
1859 en el famoso tratado El origen de las especies por medio de la
selección natural.
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Los avances científicos del
siglo XVIII prepararon el camino para el siguiente, llamado a veces “siglo
de la correlación” por las amplias generalizaciones que tuvieron lugar en la
ciencia. Entre ellas figuran la teoría atómica de la materia postulada por el
químico y físico británico John Dalton, las teorías electromagnéticas de
Michael Faraday y James Clerk Maxwell, también británicos, o la ley de la
conservación de la energía, enunciada por el físico británico James Prescott
Joule y otros científicos.
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Max Planck
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Max Planck se alejó
radicalmente de las ideas clásicas al proponer la teoría de que la energía
se propaga en cantidades discretas llamadas cuantos. Antes del trabajo de
Planck sobre la radiación del cuerpo negro, se creía que la energía era
continua, pero muchos fenómenos resultaban así inexplicables. Mientras
trabajaba en los aspectos matemáticos de los fenómenos de radiación
observados, Planck se dio cuenta de que la cuantización de la energía podía
explicar el comportamiento de la luz. Sus revolucionarios trabajos sentaron
las bases de la teoría cuántica.
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La teoría biológica de alcance más
global fue la de la evolución, propuesta por Charles Darwin en su libro El
origen de las especies, publicado en 1859, que provocó una polémica en la
sociedad —no sólo en los ámbitos científicos— tan grande como la obra de
Copérnico. Sin embargo, al empezar el siglo XX el concepto de evolución ya
se aceptaba de forma generalizada, aunque su mecanismo genético continuó siendo
discutido.
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Albert Einstein
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Albert Einstein, autor de las
teorías general y restringida de la relatividad, es considerado uno de los
mayores científicos de todos los tiempos. No se conoce tanto su compromiso
social. En la grabación, Einstein habla de Gandhi y elogia la no violencia.
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Rex Features, Ltd./Cortesía
de Gordon Skene Sound Collection
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Mientras la biología adquiría una
base más firme, la física se vio sacudida por las inesperadas consecuencias de
la teoría cuántica y la de la relatividad. En 1927 el físico alemán Werner
Heisenberg formuló el llamado principio de incertidumbre, que afirma que
existen límites a la precisión con que pueden determinarse a escala subatómica
las coordenadas de un suceso dado. En otras palabras, el principio afirmaba la
imposibilidad de predecir con precisión que una partícula, por ejemplo un
electrón, estará en un lugar determinado en un momento determinado y con una
velocidad determinada. La mecánica cuántica no opera con datos exactos, sino
con deducciones estadísticas relativas a un gran número de sucesos individuales
A lo largo de la historia,
el conocimiento científico se ha transmitido fundamentalmente a través de
documentos escritos, algunos de los cuales tienen una antigüedad de más de
4.000 años. Sin embargo, de la antigua Grecia no se conserva ninguna obra
científica sustancial del periodo anterior a los Elementos del geómetra
Euclides (alrededor del 300 a.C.). De los tratados posteriores escritos
por científicos griegos destacados sólo se conservan aproximadamente la mitad.
Algunos están en griego, mientras que en otros casos se trata de traducciones
realizadas por eruditos árabes en la edad media. Las escuelas y universidades
medievales fueron los principales responsables de la conservación de estas
obras y del fomento de la actividad científica.
Sin embargo, desde el renacimiento
esta labor ha sido compartida por las sociedades científicas; la más antigua de
ellas, que todavía existe, es la Accademia nazionale dei Lincei (a la que
perteneció Galileo), fundada en 1603 para promover el estudio de las ciencias
matemáticas, físicas y naturales. Ese mismo siglo, el apoyo de los gobiernos a
la ciencia llevó a la fundación de la Royal Society de Londres (1660) y de la
Academia de Ciencias de París (1666). Estas dos organizaciones iniciaron la
publicación de revistas científicas, la primera con el título de Philosophical
Transactions y la segunda con el de Mémoires.
Durante el siglo XVIII otras
naciones crearon academias de ciencias. En Estados Unidos, un club organizado
en 1727 por Benjamin Franklin se convirtió en 1769 en la Sociedad Filosófica
Americana. En 1780 se constituyó la Academia de las Artes y las Ciencias de
América, fundada por John Adams, el segundo presidente estadounidense. En 1831
se reunió por primera vez la Asociación Británica para el Desarrollo de la
Ciencia, seguida en 1848 por la Asociación Americana para el Desarrollo de la
Ciencia y en 1872 por la Asociación Francesa para el Desarrollo de la Ciencia.
Estos organismos nacionales editan respectivamente las publicaciones Nature,
Science y Compte-Rendus. El número de publicaciones científicas creció
tan rápidamente en los primeros años del siglo XX que el catálogo Lista
mundial de publicaciones científicas periódicas editadas en los años 1900-1933
ya incluía unas 36.000 entradas en 18 idiomas. Muchas de estas publicaciones
son editadas por sociedades especializadas dedicadas a ciencias concretas.
Desde finales del siglo XIX la
comunicación entre los científicos se ha visto facilitada por el
establecimiento de organizaciones internacionales, como la Oficina
Internacional de Pesas y Medidas (1875) o el Consejo Internacional de
Investigación (1919). Este último es una federación científica subdividida en
uniones internacionales para cada una de las ciencias. Cada pocos años, las
uniones celebran congresos internacionales, cuyos anales suelen publicarse.
Además de las organizaciones científicas nacionales e internacionales, muchas
grandes empresas industriales tienen departamentos de investigación, de los que
algunos publican de forma regular descripciones del trabajo realizado o envían
informes a las oficinas estatales de patentes, que a su vez editan resúmenes en
boletines de publicación periódica.
Originalmente el conocimiento de la
naturaleza era en gran medida la observación e interrelación de todas las
experiencias, sin establecer divisiones. Los eruditos pitagóricos sólo
distinguían cuatro ciencias: aritmética, geometría, música y astronomía. En la
época de Aristóteles, sin embargo, ya se reconocían otros campos: mecánica,
óptica, física, meteorología, zoología y botánica. La química permaneció fuera
de la corriente principal de la ciencia hasta la época de Robert Boyle, en el
siglo XVII, y la geología sólo alcanzó la categoría de ciencia en el
siglo XVIII. Para entonces el estudio del calor, el magnetismo y la
electricidad se había convertido en una parte de la física. Durante el
siglo XIX los científicos reconocieron que las matemáticas puras se
distinguían de las otras ciencias por ser una lógica de relaciones cuya
estructura no depende de las leyes de la naturaleza. Sin embargo, su aplicación
a la elaboración de teorías científicas ha hecho que se las siga clasificando
como ciencia.
Las ciencias naturales puras suelen
dividirse en ciencias físicas y químicas, y ciencias de la vida y de la Tierra.
Las principales ramas del primer grupo son la física, la astronomía y la
química, que a su vez se pueden subdividir en campos como la mecánica o la cosmología.
Entre las ciencias de la vida se encuentran la botánica y la zoología; algunas
subdivisiones de estas ciencias son la fisiología, la anatomía o la
microbiología. La geología es una rama de las ciencias de la Tierra.
Sin embargo, todas las clasificaciones
de las ciencias puras son arbitrarias. En las formulaciones de leyes
científicas generales se reconocen vínculos entre las distintas ciencias. Se
considera que estas relaciones son responsables de gran parte del progreso
actual en varios campos de investigación especializados, como la biología
molecular y la genética. Han surgido varias ciencias interdisciplinares, como
la bioquímica, la biofísica, las biomatemáticas o la bioingeniería, en las que
se explican los procesos vitales a partir de principios físico-químicos. Los
bioquímicos, por ejemplo, sintetizaron el ácido desoxirribonucleico (ADN); la
cooperación de biólogos y físicos llevó a la invención del microscopio
electrónico, que permite el estudio de estructuras poco mayores que un átomo.
Se prevé que la aplicación de estos métodos interdisciplinares produzca también
resultados significativos en el terreno de las ciencias sociales y las ciencias
de la conducta. La cooperación entre la iatrofísica (una rama de la
investigación médica basada en principios de la física) y la bioingeniería
llevó al desarrollo de la bomba corazón-pulmón empleada en la cirugía a corazón
abierto y al diseño de órganos artificiales como cavidades y válvulas
cardiacas, riñones, vasos sanguíneos o la cadena de huesecillos del oído
interno.
CONCLUSIÓN
Las ciencias aplicadas incluyen campos
como la aeronáutica, la electrónica, la ingeniería y la metalurgia —ciencias
físicas aplicadas— o la agronomía y la medicina —ciencias biológicas aplicadas.
También en este caso existe un solapamiento entre las ramas. Este tipo de
avances suele deberse a las investigaciones de especialistas procedentes de
diversas ciencias, tanto puras como aplicadas. La relación entre teoría y
práctica es tan importante para el avance de la ciencia en nuestros días como
en la época de Galileo.
BIBLIOGRAFÍA
v Ciencia."
Microsoft® Encarta® 2009 [DVD]. Microsoft Corporation, 2008.
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