(Ciencias de Joseleg)( Biología)( Introducción y biología celular)(Iniciando en Ciencias Naturales) (Introducción)(Historia de las ciencias)(Epistemología de las ciencias)(Teorías, fenómenos e hipótesis)(de los experimentos a las leyes)(La humanidad de la ciencia)(Las principales ciencias de la naturaleza)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
(Ciencias de Joseleg)( Biología)( Introducción y biología celular)(Iniciando en Ciencias Naturales) (Introducción)(Historia de las ciencias)(Epistemología de las ciencias)(Teorías, fenómenos e hipótesis)(de los experimentos a las leyes)(La humanidad de la ciencia)(Las principales ciencias de la naturaleza)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
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(Ciencias de Joseleg)( Biología)( Introducción y biología celular)(Iniciando en Ciencias Naturales) (Introducción)(Historia de las ciencias)(Epistemología de las ciencias)(Teorías, fenómenos e hipótesis)(de los experimentos a las leyes)(La humanidad de la ciencia)(Las principales ciencias de la naturaleza)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
Es la ciencia natural que
estudia la materia y su movimiento y comportamiento a través del espacio y el
tiempo y que estudia las entidades relacionadas de energía y fuerza. La física
es una de las disciplinas científicas más fundamentales, y su principal
objetivo es comprender cómo se comporta el universo (Serway & Jewett,
2010, 2014; Tipler & Llewellyn, 2012; Tipler & Mosca, 2008).
La física es una
de las disciplinas académicas más antiguas y, a través de su inclusión de la
astronomía, quizás la más antigua. Durante los últimos dos milenios, la física,
la química, la biología y ciertas ramas de las matemáticas formaron parte de la
filosofía natural, pero durante la revolución científica en el siglo XVII,
estas ciencias naturales surgieron como proyectos de investigación únicos por
derecho propio. La física se cruza con
muchas áreas interdisciplinarias de investigación, como la biofísica y la
química cuántica, y los límites de la física no están definidos de manera
rígida. Las nuevas ideas en física a menudo explican los mecanismos fundamentales
estudiados por otras ciencias y sugieren nuevas rutas de investigación en
disciplinas académicas como las matemáticas y la filosofía (Serway & Jewett,
2010, 2014; Tipler & Llewellyn, 2012; Tipler & Mosca, 2008).
Los avances en física a
menudo permiten avances en nuevas tecnologías. Por ejemplo, los avances en la
comprensión del electromagnetismo y la física nuclear condujeron directamente
al desarrollo de nuevos productos que han transformado dramáticamente a la
sociedad moderna, como la televisión, las computadoras, los electrodomésticos y
las armas nucleares; los avances en termodinámica llevaron a el desarrollo de
la industrialización; y los avances en mecánica inspiraron el desarrollo del
cálculo y la ingeniería moderna (Serway & Jewett,
2010, 2014; Tipler & Llewellyn, 2012; Tipler & Mosca, 2008).
La química es la
disciplina científica involucrada con el cambio de una sustancia en otra a través
de la reorganización de sus unidades constituyentes, es decir, elementos y
moléculas, así como el análisis de la composición, estructura, propiedades,
comportamiento y los cambios que experimentan durante una reacción con otros
compuestos. La química aborda temas como la interacción de átomos y moléculas a
través de enlaces químicos para formar nuevos compuestos químicos (Chang,
2010; Chang & Overby, 2011; McMurry, Castellion, & Ballantine, 2007;
Raymond, 2014; Timberlake, 2015).
En el ámbito de su tema, la química ocupa una posición
intermedia entre la física y la biología. A veces se la denomina ciencia
central porque proporciona una base para comprender las disciplinas científicas
básicas y aplicadas a un nivel fundamental. Los ejemplos incluyen la química de
plantas (botánica), la formación de rocas ígneas (geología), cómo se forma el
ozono atmosférico y cómo se degradan los contaminantes ambientales (ecología),
las propiedades del suelo en la luna (astrofísica), cómo funcionan los
medicamentos (farmacología) y cómo recolectar evidencia de ADN en la escena del
crimen (análisis forense) (Chang,
2010; Chang & Overby, 2011; McMurry et al., 2007; Raymond, 2014;
Timberlake, 2015).
La historia de la química
abarca un período desde los tiempos más antiguos hasta el presente. Desde
varios milenios antes de Cristo, las civilizaciones usaban tecnologías que
eventualmente formarían la base de las diversas ramas de la química. Los
ejemplos incluyen extraer metales de los minerales, hacer cerámica y esmaltes,
fermentar cerveza y vino, extraer productos químicos de plantas para medicinas
y perfumes, convertir la grasa en jabón, hacer vidrio y fabricar aleaciones
como el bronce (Chang, 2010; Chang & Overby, 2011; McMurry
et al., 2007; Raymond, 2014; Timberlake, 2015)
La biología es la ciencia
natural que estudia la vida y los organismos vivos, incluida su estructura
física, procesos químicos, interacciones moleculares, mecanismos fisiológicos,
desarrollo y evolución. A pesar de la complejidad de la ciencia, existen
ciertos conceptos unificadores que la consolidan en un campo único y coherente.
La biología reconoce a la célula como la unidad básica de la vida, los genes
como la unidad básica de la herencia y la evolución como el motor que impulsa
la aparición y la extinción de las especies. Los organismos vivos son sistemas
abiertos que sobreviven transformando energía para mantener una condición
estable y vital definida como homeostasis. Las subdisciplinas de la biología se
definen por los métodos de investigación empleados y el tipo de sistema
estudiado: la biología teórica utiliza métodos matemáticos para formular
modelos cuantitativos mientras que la biología experimental realiza
experimentos empíricos para probar la validez de las teorías propuestas y
comprender los mecanismos subyacentes de la vida y cómo apareció y evolucionó
de la materia no viviente hace unos 4 mil millones de años a través de un
aumento gradual en la complejidad del sistema (Mayr, 1997).
(Ciencias de Joseleg)( Biología)( Introducción y biología celular)(Iniciando en Ciencias Naturales) (Introducción)(Historia de las ciencias)(Epistemología de las ciencias)(Teorías, fenómenos e hipótesis)(de los experimentos a las leyes)(La humanidad de la ciencia)(Las principales ciencias de la naturaleza)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
Figura 20. Los científicos no son
super-genios aislados. El genio maligno o el buen científico despistado, ambos tienen en
común que por lo general en la ficción los científicos son retratados como
individuos aislados que revolucionan la ciencia desde el garaje de sus casas,
siendo expertos en teoría e ingeniería de múltiples campos.
La ciencia no es un fenómeno individual, por más que la
ficción tienda a popularizar el arquetipo del científico loco que revoluciona
un campo de la ciencia desde su sótano. El asunto es un poco más complicado que
eso, la ciencia es una labor humana, y como tal es realizada por toda una
comunidad, y por esa razón, debe comunicarse y ponerse de acuerdo. El proceso
de comunicación científica no ha sido siempre el mismo, y, de hecho,
originalmente se basaba más en la confianza y el buen nombre del investigador
que exponía sus conclusiones a la comunidad científica.
Figura 21. La verdadera ciencia se
construye en comunidad, de no tan genios. La Sociedad Real de Londres fue una de las
primeras comunidades científicas. Fue fundada en 1660 como un club exclusivo de
caballeros ricos que podían dedicarse a la contemplación de la filosofía
natural.
El problema es que ese método de comunicación conllevaba a
modos de razonar no propios de la ciencia, como, por ejemplo, abandonar las
garantías que emanan de los datos en sí, para abrazar garantías que emergen
solo de la autoridad de un individuo "completamente falaz esta
última". Tal práctica conllevó en su tiempo a problemas, a individuos que
en afán de gloria publicaban conclusiones con datos pobres, que no dejaban al
acceso de nadie las muestras originales, pues eran como si fueran de su
propiedad.
Un caso emblemático de eso, es el caso del hombre de Piltdawn, donde básicamente, los restos originales del fósil no eran permitidos de ver en sus originales, y cuando así lo hacían no se los permitía tocar. Básicamente todo el asunto se sostenía por la autoridad de los descubridores, hasta que al fin se permitió acceso a ellos para ejecutar pruebas de laboratorio.
Figura 22. Pero hay comunidades de genios
en algunas generaciones. Los directores de diversos grupos de investigación de la época de
Einstein, ellos son los representantes de su comunidad científica, los trabajos
de Einstein no tienen sentido sin ellos y viceversa.
Figura 23. El fraude y la revisión por
pares. El
deseo por tener un gran fósil pre-humano nacional parece ser uno de los motivos
que impulsaron el fraude del hombre de Piltdawn, pués los ingleses estaban
envidiosos del descubrimiento alemán del hombre de Neanderthal (Izquierda). El
hombre de Piltdawn fue una quimera falsa, las dos partes de la quimera eran la
mandíbula de un orangután y el cráneo de un ser humano, cabe destacar que
existen otras quimeras en las que se emplean fósiles reales, pero de diferentes
animales (centro). El fraude fue descubierto cuando se autorizó su sometimiento a su
revisión por métodos de datación químicos (derecha).
¿Cómo evitar el fraude?, casos como el de Piltdawn
demostraron que la ciencia no se podía manejar como a un club de caballeros
donde todos debían confiar en las palabras de todos a priori, la ciencia se
volvió intrínsecamente desconfiada, escéptica de ella misma. El método para
efectuar para efectuar esa premisa fue la revisión por pares académicos de
igual rango y la indexación de los informes de investigación, así nació el
artículo científico especializado como lo conocemos actualmente.
El artículo científico "paper" es el informe de la recolección y análisis de datos de un experimento u medición en el campo, sin embargo, antes de recibir la aprobación de datos confiable, el artículo debe pasar bajo el escrutinio de los pares. La revisión por pares es un método usado para validar trabajos escritos y solicitudes de financiación con el fin de medir su calidad, factibilidad, rigor científico, etc.
Figura 24. Revistas científicas famosas actualmente. Las dos revistas científicas más prestigiosas, pero no son inmunes a errores o debates. Por más que sean las más prestigiosas no contienen verdades absolutas. Recuerde que el objetivo es intentar representar fenómenos, no es encontrar verdades absolutas.
Figura 25. Tecnociencia y justificación. La ciencia no se justifica con
argumentos filosóficos, el conocimiento científico se justifica en
cuanto a su impacto en la tecnología, la elegancia filosófica es secundaria,
púes la ciencia al contrario de la filosofía no busca verdades inmutables, sino
más bien modelos plausibles que permiten entender el mudo y por consiguiente
manipularlo. Los celulares inteligentes modernos no podrían existir sin la
teoría mecánico-cuántica.
Este método deja abierto el trabajo al escrutinio, y
frecuentemente a la anotación o edición, por un número de autores iguales en
rango académico al autor. Normalmente sólo se considera válida una publicación
científica cuando ha pasado por un proceso de revisión por pares como el de
admisión para publicación en una revista arbitrada. Por consecuencia, solo se
consideran validas científicamente aquellas revistas o publicaciones que,
someten a revisión, los artículos que ellas publican, en ese orden de ideas
revistas como National Geographic no se consideran válidas pues no hacen
revisión por pares, son revistas de difusión científica.
Confiamos tanto de nuestras vidas en la ciencia que deseamos
que las personas que la construyen tengan un nivel de moralidad superior,
genios excéntricos, más allá de los demás. Si bien, muchos ejemplos de esto
existen, y uno de los que más me viene a la mente es Linnus Pauling, quien
estuvo preocupado por el uso de la teoría cuántica y la física nuclear en la
creación de armas, siendo un ferviente activista por la paz; la cuestión es que
esto no es tan necesario.
Los científicos también son seres humanos, comen, ríen, sueñan, odian, aman, se casan, se separan, son heterosexuales, otros homosexuales otros asexuales, algunos interactúan con la sociedad, otros están un poco desconectados, incluso algunos poseen enfermedades cerebrales como el síndrome de Asperger, en fin, su única diferencia es elegir como profesión el dedicarse a la contemplación de la naturaleza.
Figura 26. Los científicos son gente
desconfiada.
Publicar debe ser difícil, uno de los síntomas de malos procesos de
investigación es la facilidad en la publicación. Si se aplica correctamente la
revisión por pares, la ciencia se auto-corrige lentamente y los postulados más
fuertes son aquellos que surgen en el consenso de la comunidad científica y su
aplicación a tecnologías poderosas.
La labor científica puede ser muy estresante, y la presión
por publicar puede hacer que algunos individuos se vean tentados a copiar o
crear resultados de experimentos que nunca realizaron. Es por esa humanidad que
la revisión por pares es tan importante. Así pues, la diferencia entre las
comunidades científicas y otras comunidades como las de los religiosos, es que
lo que ha producido la ciencia se ha materializado en tecnología “y viceversa”,
impulsando la generación de riqueza y poder económico. Si duda de los productos
de la ciencia, meta su mano y saque su celular, al mirarlo estará observando un
producto de la teoría de la mecánica cuántica.
No
se trata de la verdad, se trata del poder.
La religión por lo general ve al mundo bajo un esquema moralizante, mientras que la ciencia ve al mundo como una herramienta; y aunque bajo nuestra crianza ver las cosas como herramientas es visto como malo, los virus son un ejemplo claro. Ver al virus como algo de lo cual debemos extraer un comportamiento moral y detenerse allí impediría verlo como una herramienta para curar a otras enfermedades como el cáncer. Las explicaciones científicas de los fenómenos naturales mediante mecanismos naturales son objetivas y confiables no se deben tanto a que estén basadas en hipótesis que han sido propuestas de modo tal que son medibles y poseen el potencial de ser rechazadas mediante otras observaciones o experimentos. El verdadero justificador de todo el discurso científico natural es que en la práctica funciona, otorga poder más allá de la fe.
Figura 27. Los científicos ven la
naturaleza como un instrumento de poder. La religión por lo general ve al mundo bajo
un esquema moralizante, mientras que la ciencia ve al mundo como una
herramienta; y aunque bajo nuestra crianza ver las cosas como herramientas es
visto como malo, en el ejemplo anterior se ve como no lo es, y de hecho es lo
opuesto. Ver al virus del VIH causante del SIDA como algo de lo cual debemos
extraer un comportamiento moral y detenerse allí impediría verlo como una
herramienta para curar a otras enfermedades, como el cáncer.
Los científicos deben exponer claramente los métodos
empleados en sus investigaciones, de modo tal que otros colegas puedan repetir
sus resultados y en consecuencia crear métodos repetibles por todos, que
otorguen a la comunidad dominio sobre algún fenómeno determinado. Aunque no
todos los experimentos son replicados, los que son sorprendentes o
controversiales son sujetos de verificación independiente y por lo general más
de un grupo de investigación se encuentra trabajando en el mismo problema. Los
científicos de todo el mundo comparten este proceso mediante la publicación en
revistas científicas indexadas de alto impacto, por ejemplo: Science, Nature,
Journal of biology, Journal of microbiology; entre muchas otras.
Si uno distingue los métodos de la ciencia, se puede
identificar la ciencia verdadera de la que no lo es. Por ejemplo, otras áreas
académicas y de estudio sistemático son el arte, la música o la literatura, sin
embargo, estas no utilizan el método científico para establecer los hechos. La
religión no es una ciencia, aunque históricamente varias religiones han
intentado explicar los fenómenos naturales mediante causas supernaturales,
estos eventos naturales podían ser inusuales patrones climáticos, malas
cosechas o epidemias. La mayoría de estos fenómenos eran en su época,
misteriosos, ahora pueden ser explicados mediante causas naturales en términos
de principios científicos.
El poder de la ciencia se deriva de una objetividad sin
compromisos externos y una dependencia absoluta de la evidencia para dominar la
naturaleza como una herramienta, la cual se desprende de datos reproducibles y
cuantificados. Las explicaciones religiosas, espirituales o metafísicas de los
fenómenos naturales y físicos pueden ser coherentes y satisfactorios para una
persona que comparte ese punto de vista, pero no son reproducibles, no son
cuantificables, no pueden ser dominados como herramientas y por lo tanto no son
científicos. Usar una explicación sobre natural para explicar un fenómeno
natural va en contra de la definición de la ciencia, en otras palabras, la
ciencia es un juego que consiste en encontrar explicaciones naturales para
fenómenos naturales. No existe nada malo en esto, a menos que se intente cruzar
la delimitación, cuando una explicación pretende el epitome de ciencia sin
seguir el método científico lo clasificaremos como una pseudociencia.
La ciencia describe cómo es que el mundo es, no como debería
ser, por lo que no puede ser usada para obtener implicaciones en campos como la
ética o la moral. La ciencia es meramente una herramienta y un potencial de
acción. Por ejemplo, los avances más recientes en genética y biología del
desarrollo nos permitirían en potencia seleccionar desde el sexo hasta otras
características fenotípicas de nuestros cuerpos, también está el uso de las
células madre embrionarias para el tratamiento de distintas enfermedades
degenerativas y de muerte masiva de tejidos. La ciencia solo nos dice lo que se
puede hacer y no lo que se debe hacer. El vasto conocimiento científico
acumulado durante las diferentes centurias y distintas civilizaciones nos
permite entender, manipular aspectos del mundo natural de formas que ninguna
otra especie sobre este planeta puede hacer. Esta habilidad nos presenta como
especie y como sociedades retos, oportunidades y sobre todo responsabilidades.
🦠En este video tutorial de biología de tejidos, veremos un resumen de los tejidos conectivos, sus funciones y su relación con su matriz ex...
