La ciencia

¿Qué es la ciencia?

Orígenes de la ciencia

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 .

En el valle del Nilo se han descubierto papiros de una época similar 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 de medidas egipcias y el calendario que empleamos es el resultado indirecto de

observaciones astronómicas prehelénicas.

Orígenes de la teoría científica

El conocimiento científico en Egipto y Mesopotamia era sobre todo de naturaleza práctica, sin

demasiada organización racional. Uno de los primeros sabios griegos que buscó las causas

fundamentales de los fenómenos naturales fue el filósofo Tales de Mileto, en el siglo VI a.C.,

quien 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 una disciplina fundamental

para toda la 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 se combinaron para producir las

síntesis formadas por las filosofías lógicas 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.

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.

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. En esa época el sistema de

Tolomeo —una teoría geocéntrica de los planetas (con centro en la Tierra) propuesta por el

astrónomo Claudio Tolomeo— y las obras médicas del filósofo y médico Galeno se

convirtieron en tratados científicos de referencia para la era posterior. Un siglo después surgió

la nueva ciencia experimental de la alquimia a partir de la práctica de la metalurgia. Sin

embargo, por 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.

La ciencia medieval y renacentista

Durante la edad media existían seis grupos culturales principales: el Occidente latino, el Oriente

griego, China, India, el mundo árabe y el Imperio maya. El grupo latino no contribuyó

demasiado a la ciencia antes del siglo XIII; los griegos nunca pasaron de meras paráfrasis de la

sabiduría antigua; los mayas, en cambio, descubrieron y emplearon el cero en sus cálculos

astronómicos, antes que ningún otro pueblo. En China la ciencia vivió épocas de esplendor,

pero no existió un impulso sostenido.

Las matemáticas chinas alcanzaron su apogeo en el siglo XIII con el desarrollo de métodos para

resolver ecuaciones algebraicas mediante matrices y con el empleo del triángulo aritmético.

Pero lo más importante fue el impacto que tuvieron en Europa varias innovaciones prácticas de

origen chino. Entre ellas estaban los procesos de fabricación del papel y la pólvora, el uso de la

imprenta y el empleo de la brújula en la navegación. Las principales contribuciones indias a la

ciencia fueron la formulación de los numerales denominados indo arábigos, empleados

actualmente, y la conversión de la trigonometría a una forma casi moderna.

En el siglo XIII la recuperación de obras científicas de la antigüedad en las universidades

europeas llevó a una controversia sobre el método científico. Los llamados realistas apoyaban

el enfoque platónico, mientras que los nominalistas preferían la visión de Aristóteles. En las

universidades de Oxford y París estas discusiones llevaron a descubrimientos de óptica y

cinemática que prepararon el camino para Galileo y para el astrónomo alemán Johannes Kepler.

En 1543 el astrónomo polaco Nicolás Copérnico publicó De revolutionibus orbium

caelestium (Sobre las revoluciones de los cuerpos celestes), que conmocionó la astronomía.

Otra obra publicada ese mismo año, De corporis humani fabrica (Sobre la estructura del

cuerpo humano), del anatomista belga Andrés Vesalio, corrigió y modernizó las enseñanzas

anatómicas de Galeno y llevó al descubrimiento de la circulación de la sangre. Dos años

después, el libro Ars magna(Gran arte), del matemático, físico y astrólogo italiano Gerolamo

Cardano, inició el periodo moderno en el álgebra con la solución de ecuaciones de tercer y

cuarto grado.

La ciencia moderna

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.

La culminación de esos esfuerzos fue 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 para alcanzar el nivel actual de ciencia y matemáticas.

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.

Los avances científicos del siglo XVII prepararon el camino para el siguiente siglo, 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.

La teoría biológica de alcance más global fue la teoría 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 siguió siendo discutido.

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.

Capitulo 2

Clasificación de las ciencias

A lo largo de la historia se han ofrecido diversas clasificaciones de las

ciencias. Esto obedece tanto a la pluralidad de criterios que pueden adoptarse

para emprender la tarea clasificadora como al hecho de que las ciencias son

constructos históricos, vivos, que cambian continuamente. Además, en

determinadas ciencias existen tales divisiones internas en cuanto a objeto,

método, instrumental, fines, ... que dependiendo de la perspectiva adoptada se

tiene un tipo de ciencia u otro.

Según algunos autores, el rasgo que caracteriza de modo específico a una

ciencia es su método, entendiendo por “método” (del griego «methodos»,

camino) un modo de pensar y actuar previamente planificado y orientado a la

consecución de un determinado fin. Los conocimientos científicos no se

adquieren alineando sin plan, unas junto a otras, cualesquiera observaciones o

ideas, sino observado y pensando conforme a un plan, es decir, metódicamente.

Las diversas ciencias se diferencian entre sí no sólo por estudiar distintos

objetos, sino también porque, al tener esos objetos unas características

peculiares y específicas, obligan a la ciencia que los estudia a utilizar unos

métodos adecuados a ellos y, por lo mismo, diferentes, si quiere conseguir unos

resultados satisfactorios.

La idea de método se opone, por tanto, a la de espontaneidad,

arbitrariedad o azar, y se acerca a las nociones de orden y normatividad. Por

método hay que entender el conjunto sistemático de operaciones orientadas a la

obtención de un resultado. Ahora bien, cada ciencia tiene que utilizar

operaciones distintas dependiendo de las características de los objetos que vaya

a estudiar. Así, combinando los diversos tipos de métodos con los diferentes

objetos obtenemos la siguiente clasificación de las ciencias:

La distinción entre ciencias formales y ciencias empíricas es clara: las

primeras no se ocupan de hechos, no tocan el mundo, no tienen contenido

factual, no nos proporcionan información acerca del mundo. Por ello, la verdad o

falsedad de las proposiciones de las ciencias formales no se obtiene recurriendo

a la experiencia. Por su parte, las ciencias empíricas se ocupan de los hechos,

poseen contenido factual, nos informan acerca del mundo. De ahí, que la verdad

o falsedad de dichas proposiciones se obtenga recurriendo a la experiencia.

Podríamos decir que, mientras que las proposiciones de las ciencias empíricas

describen cómo es el mundo real, las proposiciones de las ciencias formales

marcan los límites de lo posible. Veamos, pues, detenidamente qué caracteriza

a la verdad en las matemáticas y qué a la verdad en las ciencias empíricas.

ciencia

formales empíricas

Matemáticas lógica Naturales

Biología

Física

Química

etc

Sociales

Economía

Antropología

Psicología

etc

QUIMICA:

La química es la ciencia que estudia la composición, estructura, y propiedades de la materia así

como los cambios que esta experimenta durante reacciones químicas. Históricamente la química

moderna es la evolución de la alquimia tras la revolución química.

Las primeras experiencias del hombre como químico se dieron con la utilización del fuego en la

transformación de la materia. La obtención de hierro a partir del mineral y de vidrio a partir de

arena son claros ejemplos. Poco a poco el hombre se dio cuenta de que otras sustancias también

tienen este poder de transformación. Se dedicó un gran empeño en buscar una sustancia que

transformara un metal en oro, lo que llevó a la creación de la alquimia. La acumulación de

experiencias alquímicas jugó un papel vital en el futuro establecimiento de la química.

La química es una ciencia empírica, ya que estudia las cosas por medio del método científico, es

decir, por medio de la observación, la cuantificación y, sobre todo, la experimentación. En su

sentido más amplio, la química estudia las diversas sustancias que existen en nuestro planeta así

como las reacciones que las transforman en otras sustancias. Un ejemplo es

el cambio de estado del agua, de líquida a sólida, o de gaseosa a líquida. Por otra parte, la

química estudia la estructura de las sustancias a su nivel molecular. Y por último, pero no menos

importante, sus propiedades.

fisica

Física es un término que proviene del griego phisis y que significa “realidad” o “naturaleza”. Se

trata de la ciencia que estudia las propiedades de la naturaleza con el apoyo de la matemática. La

física se encarga de analizar las características de la energía, el tiempo y la materia, así como

también los vínculos que se establecen entre ellos.

Por ejemplo: “Mañana tengo que rendir un examen de física”, “El jarrón se cayó por las leyes de

la física”, “Un experto en física advirtió que un desplazamiento a esa velocidad genera un riesgo

para el deportista”.

Esta ciencia no desarrolla únicamente teorías: también es una disciplina de experimentación. Sus

hallazgos, por lo tanto, pueden ser comprobados a través de experimentos. Además

sus teorías permiten establecer previsiones sobre pruebas que se desarrollen en el futuro.

Gracias a su vasto alcance y a su extensa historia, la física es clasificada como una ciencia

fundamental. Esta disciplina científica puede dedicarse a describir las partículas más pequeñas o

a explicar cómo nace una estrella, por ejemplo. Galileo Galilei, Isaac Newton y Albert

Einstein han sido algunos de los físicos más reconocidos de la historia. El desarrollo originario de

la física, de todos modos, quedó en mano de los filósofos griegos.

La relatividad (que toma en cuenta el campo del espacio-tiempo y las interrelaciones de la

gravedad), el electromagentismo (estudia la luz y otras cuestiones electromagnéticas), la

mecánica clásica (se centra en el desplazamiento de los cuerpos) y la mecánica cuántica

(especializada en el universo atómico) forman parte de las teorías principales de la física.

Además de todo lo citado hay que subrayar que también usamos el término física para formar

junto a otras palabras términos de gran uso en nuestra sociedad actual. Así, por ejemplo,

hablamos de Educación Física para referirnos a la asignatura educativa que gira entorno a los

ejercicios y a los conocimientos para conseguir un buen desarrollo corporal.

ASTRONOMIA

La astronomía es la ciencia que estudia el universo en su conjunto, los astros, sus movimientos y

su evolución. Los astrónomos han demostrado que vivimos en un universo con una energía y una

materia cuyo origen es en gran medida desconocido.

La finalidad de la astronomía es describir las leyes que gobiernan el universo. Hace solamente

400 años que los astrónomos saben que vivimos en un planeta que órbita alrededor de una

estrella, el Sol. Fue Copérnico quien determinó matemáticamente el principio fundamental de la

astronomía moderna: que el centro del universo no se encuentra en la Tierra, sino que es el Sol el

auténtico centro del mismo. Esta teoría es conocida como heliocentrismo y es el eje esencial

sobre el cual se ha desarrollado el conocimiento astronómico.

Se podría afirmar que la astronomía es la ciencia que observa el universo, tanto en su dimensión

cualitativa como cuantitativa. Por este motivo, es un conocimiento que está relacionado con otras

ramas y disciplinas científicas (matemáticas, física, geología, química, electromagnetismo...).

BIOLOGIA:

La palabra biología está formada por dos vocablos griegos: bios (“vida”) y logos (“estudio”). Se

trata de una ciencia natural que se dedica a analizar las propiedades y las características de los

organismos vivos, centrándose en su origen y en su desarrollo.

Esta ciencia busca descubrir, a partir del análisis de estructuras y procesos, aquellas leyes de

carácter general que regulan el funcionamiento orgánico.

Muchos son los biólogos que a lo largo de la historia han dejado su huella imborrable en esta

ciencia a través o gracias al conjunto de investigaciones y descubrimientos realizados que, de un

modo u otro, han conseguido marcar nuestro pasado, nuestro presente o nuestro futuro.

Este sería el caso, por ejemplo, del escocés Alexander Fleming que realizó dos importantes

descubrimientos para la humanidad.

Es importante tener en cuenta que la biología abarca diversos campos de estudios que, muchas

veces, son considerados como disciplinas independientes. Se puede mencionar a la biología

molecular, la genética molecular, la bioquímica y la biología celular, entre otras.

Más allá de las diferencias, todas las ramas de la biología tienen ciertos postulados y principios

comunes que hacen que la ciencia sea una unidad. Una de las ideas básicas de la biología sostiene

que todas las formas de vida comparten un mismo antepasado. Las diferencias de la actualidad se

explican a partir de la teoría de la evolución. Esta teoría demuestra por qué organismos de

apariencia muy diferente comparten una gran cantidad de procesos y características.

CIENCIAS SOCIALES

El principal grupo de ciencias sociales está formado por:

- Antropología: Es la ciencia que se ocupa de estudiar el origen y desarrollo de toda la gama de la

variabilidad humana y los modos de comportamiento sociales a través del tiempo y el espacio.

- Ciencias de la Comunicación: Son aquellas disciplinas de las ciencias sociales que se encargan

de estudiar la esencia de los procesos de comunicación, las ciencias de la comunicación son hoy

en día una herramienta básica para comprender la naturaleza de las sociedades, así como la

comunicación diaria entre personas o grupo de personas, sea en su dimensión institucional o

comunitaria.

- Economía: es la disciplina que estudia las relaciones sociales que tienen que ver con los

procesos de producción, intercambio, distribución y consumo de bienes y servicios, entendidos

estos como medios de satisfacción de necesidades humanas de la sociedad.

- Educación: El proceso de vinculación y concienciación cultural, moral y conductual. Así, a

través de la educación, las nuevas generaciones asimilan y aprenden los conocimientos, normas

de conducta, modos de ser y formas de ver el mundo de generaciones anteriores, creando además

otros nuevos.

- Geografía: Aborda el estudio general del medio y las sociedades que lo habitan desde diversas

tradiciones, en algunos puntos complementarias y en otros contradictorias

- Historia: Es la ciencia que tiene como objeto de estudio el pasado de la humanidad y como

método el propio de las ciencias sociales. Se denomina también historia al periodo histórico que

transcurre desde la aparición de la escritura hasta la actualidad.

- Lingüística: Es la ciencia que estudia el lenguaje articulado.

- Derecho: Es el conjunto de normas que regulan la convivencia social y permiten resolver los

conflictos interpersonales.

- Ciencia política: Es una ciencia social que desarrolla su campo de estudio tanto en la teoría

como en la práctica de políticas y la descripción y análisis de sistemas y comportamientos

políticos.

- Psicología: Es la ciencia que estudia la conducta de los individuos y sus procesos mentales,

incluyendo los procesos internos de los individuos y las influencias que se producen en su

entorno físico y social.

- Sociología: Es una ciencia social que se dedica al estudio de la sociedad y los fenómenos de la

misma; la acción social, la relación social y los grupos que la conforman.

IMPORTANCIAS DE LA CIENCIA

Dado el carácter universal de la ciencia, su influencia se extiende a todos los campos de la sociedad, desde el desarrollo tecnológico a los modernos problemas de tipo jurídico relacionados con campos de la medicina o la genética. En ocasiones la investigación científica permite abordar temas de gran calado social como el Proyecto Genoma Humano y grandes implicaciones éticas como el desarrollo del armamento nuclear, la clonación, la eutanasia y el uso de las células madre.

Asimismo, la investigación científica moderna requiere en ocasiones importantes inversiones en grandes instalaciones como grandes aceleradores de partículas (CERN), la exploración espacial o la investigación de la fusión nuclear en proyectos como ITER.

Opiniones ciudadanas sobre ciencia y tecnología en Europa: democracia participativa y apoyo a la saludLas encuestas europeas sobre ciencia y tecnología han estado ligadas a importantes iniciativas políticas.

El año 2010 ha sido un año abundante en encuestas, y aunque los argumentos que justifican esas

iniciativas no han figurado de modo explícito en los sondeos, sí se puede colegir que estas encuestas se

han basado en varios hechos: reconocimiento del fracaso de la Estrategia de Lisboa del año 2000,

enfrentamiento a nuevos y exigentes desafíos como la globalización, el cambio climático, el progresivo

envejecimiento de la población

En el Euro barómetro que vamos a analizar sintéticamente, de forma que se entresaquen algunos datos

pertinentes para el objetivo de esta sección y se ponga el énfasis sobre la situación de España, se han

estudiado seis grandes puntos que forman los capítulos de la encuesta. Estos capítulos o grandes temas

son: Interés y nivel de información de los ciudadanos europeos; Imágenes y conocimiento

respecto a la ciencia y la tecnología; Actitudes hacia la ciencia y la tecnología; Responsabilidades

de los científicos y de quienes toman las decisiones (los “decisores políticos”); Estudios

científicos y el papel de las mujeres y los jóvenes;

Los encuestados muestran niveles de interés razonablemente elevados por todos los temas con los

problemas ambientales situándose en cabeza (88% con la suma de los que se manifiestan muy y

moderadamente interesados), mientras que los nuevos descubrimientos médicos y los hallazgos

científicos y tecnológicos ocupan la segunda y tercera posición.

- El 36% de los encuestados europeos apoya que las decisiones sean tomadas por científicos, ingenieros

y políticos y que el público deberá ser informado. España con un 40% de respuestas en este sentido se

sitúa por encima de la media europea, pero siempre en esa posición intermedia que se manifiesta a lo

largo de la encuesta.

- El 29% favorece la opción de que el público debería ser consultado y que esta opinión pública sería

tenida en cuenta solo para decisiones en ciencia y tecnología. España opta por esta opción con menor

fuerza, un 19% solo.

- El 14% sostiene que la opinión pública debería ser obligatoria en las decisiones sobre ciencia y

tecnología. España supera ligeramente la media europea en esta opción (17%). 

- El 8% respalda que las ONGs deberían ser socios en la investigación científica y tecnológica. España se

sitúa ligeramente por encima de la media europea con el 9% en el soporte a esta declaración.

- El 7% favorece la opción negativa de que el público no necesita estar implicado en las decisiones sobre

ciencia y tecnología. España está un punto por debajo de la media en esta opción (6%).

- El 1% declara espontáneamente que está de acuerdo con ninguna opción, que en el caso de España

recoge el 2%.

Por qué Hawking es tan importante

para la ciencia?

Algunos creen que lo hace a propósito; otros, que son simplemente sus posturas. Más allá del científico, Hawking es un ícono. Es un símbolo de lucha, por la condición que padece, y un incansable divulgador de conocimiento.

Su figura ha aparecido en series como 'Los Simpsons' y 'The Big Bang Theory', y encarnar su vida en 'La teoría del todo', una película que muestra la parte humana de este genio, le mereció el Óscar a mejor actor al británico Eddie Redmayne.EL TIEMPO consultó a expertos para explicar detalles de las teorías más importantes de Hawking a lo largo de su carrera.

Teoría del todo y singularidades

Otra de ellas es la relatividad general, como es conocida la teoría de gravedad de Einstein, que ha traído una visión nueva y geométrica de la gravedad. Es decir, en la forma de medir tiempo y longitud gobernados por la gravedad, enriqueciendo nuestro conocimiento con ideas como agujeros negros, teoría del big bang, agujeros de gusano y singularidades.

Una de las características importantes de las singularidades es que, en estas, la teoría general de la relatividad pierde todo poder de predicción. El modelo actual del universo, basado en observaciones, predice que en el pasado todo estaba concentrado en una singularidad del espacio-tiempo. A partir de este estado, y como consecuencia de un mecanismo físico, a la fecha desconocido, y que llamamos la gran explosión (big bang), se formó el universo.‘Una breve historia del tiempo’