CIENCIA, CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Y EL MÉTODO

CIENCIA, CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Y EL MÉTODO CIENTÍFICO.
Concepto de ciencia.
La ciencia nos sirve, y nos es útil, pues valiéndonos de ella podemos tratar de comprender
el mundo, sus fenómenos observables o perceptibles, de una forma racional, lógica y
sistemática. En su contexto filosófico, la ciencia nos enseña a investigar y verificar los
hechos, a ser reflexivos, críticos y a no aceptar la imposición subjetiva de ideas por parte de
aquellos seres que poseen ciertas cuotas de poder o autoridad.
Por otra parte la ciencia nos enseña, que los hechos no surgen de la nada o que tienen una
causa posible. La ciencia debidamente estudiada, puede educar al hombre del futuro
inmediato, dentro de un patrón de actitudes de tipo democrático y determinista.
Conocimiento científico.
Es un conocimiento que básicamente se define como universal, el conocimiento científico
implica medición exacta de las observaciones, repetición en la observación de fenómenos,
fijar regularidades en la descripción de los mismos con intención predictiva, hasta llegar a
la formulación de leyes o teorías.
En las ciencias practicas, los conocimientos metódicamente elaborados se integran en
sistemas, conceptuales coherentes que corresponden simbólicamente a la realidad,
sustituyen a esta en las operaciones mentales y reciben su validez del grado de su
aplicabilidad explicativa o técnica.
Quien estudia una ciencia, sea formal o informal ( Geometría .matemática, Física, etc. ),
realiza una especie de edificación conceptual: la memorización y ejecución de tareas y
problemas apropiados ensamblan las piezas. Las nociones fundamentales y leyes
constituyen la base del edificio, el resto de la construcción continua, mientras el científico
conserve su condición de aprendiz, mientras viva.
Investigación científica.ç
Es la que nos permite obtener un conocimiento científico; es decir, un conocimiento que
procura ser objetivo, sistemático, claro, organizado y general, respeto a ciertos elementos
de la realidad. El sujeto de la misma suele denominarse investigador, y a cargo de él corre
el esfuerzo de desarrollar las distintas tareas que implica logra un nuevo conocimiento.
También existe un primer momento en que el investigador debe ordenar y sistematizar sus
inquietudes, sus preguntas y elaborar organizadamente los conocimientos que constituyen
su punto de partida. Es el momento en que se produce la delimitación o distinción entre
sujeto y objeto, ya que allí el investigador se ocupa por definir qué es lo que quiere saber y
respeto a que hechos.
Como ejemplo podemos mencionar todos aquellos trabajos que en el área bioquímica
(descubrimientos, investigaciones, experimentos), que se han realizado en los últimos años,
los cuales deben estructurarse en base al método de investigación científica.
Características de la Investigación Científica.
Vamos a entender por investigación científica el proceso mediante el cual el investigador
trata de conocer los elementos determinantes, concurrentes y/o influyentes que intervienen
en un fenómeno, problema o situación. La investigación recoge conocimientos o datos de
fuentes primarias y los sistematiza para el logro de nuevos conocimientos.
No es investigación, recopilar lo que ya es conocido. Es el descubrimiento de principios
generales. El investigador parte de resultados anteriores, planteamientos, proporciones
internas al problema.
Para ello debe:
1. Planear cuidadosamente una buena y eficaz metodología
2. Recoger, registrar y analizar los datos obtenidos.
3. Para recoger los datos emplea instrumentos validos y reconocidos científicamente.
4. De no existir estos instrumentos, debe crearlos.
La Física, Conceptos. Breve reseña histórica.
Física:
Es la más fundamental de todas las ciencias, y se refiere a la comprensión de todos los
fenómenos naturales que ocurren en nuestro universo. Es una ciencia basada en las
observaciones experimentales y las mediciones cuantitativas.
Con la información obtenida mediante el interrogatorio de la naturaleza, enuncia sus leyes e
hipótesis y formula los principios además de construir los modelos que le son necesarios
para explicar satisfactoriamente: dentro del marco de una concepción física de la
naturaleza, las observaciones realizadas.
Veamos algunos conceptos...
Física, término que proviene del latín "Physica" y del griego "Physikos". se puede
considerar como la ciencia que tiene como objeto el estudio de las leyes que rigen la
materia, la Energía y las propiedades que modifican su condición en el espacio y el
tiempo.
La palabra Física, proviene del término griego que significa "naturaleza", por lo que
hasta principios del siglo XIX, se entendía la Física como una ciencia dedicada al
estudio de los fenómenos naturales. Durante el siglo XIX y principios del XX, la
Física estuvo restringida al estudio de un grupo limitado de fenómenos, definidos
como procesos en los cuales la naturaleza de las sustancias participantes no cambia.
En la actualidad se ha retornado al concepto más amplio y fundamental, pudiendo definir a
la Física como la ciencia cuyo objetivo es estudiar los componentes de la materia y sus
interacciones mutuas.
APORTES D ELOS CIENTÍFICOS A LA CIENCIA
1.- Claudio Ptolomeo f Alejandría 64-164), Matemático, Geógrafo, Astrónomo y Filósofo:
- Análisis Lógico
- Teoría Geocéntrica: tierra centro del universo, esta teoría permaneció por más de 1500
años ( edad madia )
- Aceptación por parte de la iglesia ya que esta teoría podía explicar donde quedaba el
Cielo ~ infierno.
2.- Nicolás Copernico f Polonia 1473-1543), Matemático y Astrónomo:
- Defensor de la Teoría Heliocéntrica: sol— centro del orbe
- La tierra es esférica así como los demás planetas y estas giran alrededor del sol
- La órbita alrededor del sol dura 1 año y la de la luna dura 27 días
- Gira alrededor de un eje imaginario de este a oeste: explico el día y la noche, las fases
lunares y los eclipses solares y lunares
- Público poco antes de su muerte en 1543, el libro DE REVOLUTIONIBUS ORBIUM
CAELESTIUM, en el que los movimientos aparentes del sol y fas estrellas, y los extraños
movimientos de los planetas se podían explicar admitiendo el doble movimiento de la
Tierra: la rotación- rilaría sobre su eje y la traslación anual alrededor del sol.
3.- Johannes Kepler { Alemania 1671-1630), Erudito y Astrónomo:
- Prosiguió los pensamientos de Copernico e Interpreto Jas mediciones realizadas por
Tycho Breche (1546-1601) de la órbita de Marte, esta medida exacta le permitió averiguar
que la órbita de marte no era circular como lo suponía Copernico, sí no elíptica ai igual que
ios demás planetas con excepción de mercurio.
- De acuerdo con sus observaciones e investigaciones concluyo tres famosas leyes
- (Leyes de Kepler): Los planetas no se trasladan a V= ctte en sus órbitas alrededor del sol
y que existía una fuerza de atracción
4.- Galileo Galilei ( Pisa 1564 - Florencia 1642 ), Astrónomo y Físico:
- Escribió sobre el movimiento Hidrostático y Natural, pero no. llego a publicar nada
- Demostró ante sus alumnos el error de Aristóteles: la velocidad de caída de los cuerpos
era proporciona! a su cuerpo (1589 )
- Defensor de la teoría Heliocéntrica: centrado en el sol que aún no era aceptado por la
ideología de la Iglesia.
- Fabrico el Telescopio: descubrió numerosas estrellas, valles y montañas, lunares
semejantes a la de la tierra, 4 satélites que giraban alrededor de Júpiter de forma similar a
como lo hace la una alrededor de la tierra, las fases de venus ( 1610 ): creciente,
menguante, etc; y las manchas solares que contradecían la teoría de la perfección de los
astros por encima de la luna según Ptolomeo y confirmaban la teoría de Copernico, publico
un libro que titulo" Sidereus Nunciüs 1 El Mensajeros de tos Astros)
- En 1612 publicó un libro de Hidrostática "Cuerpos en Flotación "
- En 1815, es acusado ante un tribunal de ¡a inquisición y lo conminan a abandonar la
defensas de la teorías Copernicanas y es prohibida su defensa o su enseñanza.
- En 1616, investigo un método para determinar la Latitud y Longitud en el mar
basándose en sus predicciones sobre las posiciones de los satélites de Júpiter.
- Leyes que rigen las caídas de los cuerpos y el movimiento de los proyectiles
- Público su obra llamada Dialogo, explica: con la ayuda de la geometría y de
experimentos reales y pensados; las ideas que sentaron la base de la Mecánica.
- Inventó un compás de cálculo, con e! que resolvía problemas prácticos de matemáticas.
- Estudio el Movimiento del Péndulo, descubriendo así el isocrismo de las oscitaciones
pendulares,
- Invento un Termómetro y una Balanza Hidrostática
- Midió el tiempo, primeramente con su pulso y luego con un reloj de agua, como
resultado el tiempo se media en unidades de ¡nasa,
- Ley de conservación de energía: A partir de esta demostración Galileo llegó a la
conclusión sorprendente de que ios cuerpos en su estado natural se mueven con velocidad
constante V = 9.8 m/s2.
- Comprobó y demostró que la distancia recorrida por cuerpos uniformemente acelerados
es proporciona! al cuadrado del tiempo transcurrido; además realizó un concienzudo
estudio del tiro parabólico.
- En 1632 publica un libro sobre el razonamiento científico, titulado " IL SAGGIATORE
" El Ensayador, durante la cual polemiza con los Jesuita sobre ¡a Naturaleza de los
Cometas.
- Escribió Sidereus Nuntius, dialogo sobre los dos sistemas máximos del mundo,
Tolemaico y Copernicano como resultado le fue declarado una herejía, penado con largas
condenas ( arresto domiciliario) y su obra incluida en el índice de los libros prohibidos.
- En 1633, galileo con 69 años y semiciego es obligado a abjurar de sus teorías y es
condenado hasta el día de su muerte.
- En 1638, público su última obra consideraciones y demostraciones matemáticas sobre
dos ciencias nuevas". Investigo el movimiento y los principios de la Mecánica en general y
la Resistencia de los Materiales, este libro le abrió el camino a Newton a formular ¡a ley de
la gravitación universal que armonizó las leyes de Kepler sobre los planetas con las
matemáticas y la física de Galileo.
- Murió el 8 de Enero de 1642. La Iglesia mantuvo su posición durante 3S0 años hasta
que Juan Pablo II reconoció, y con él, oficialmente la Iglesia católica y romana, la tremenda
injusticia que se cometió con Galileo, formalmente exonerado en 1992.
5.- Isaac, Newton (Inglaterra 1642-1727) Matemático y Físico:
- En 1668, estudio e investigo los últimos avances en matemáticas y a la filosofía natural.
- Inventó el cálculo, descubrió las leyes clásicas de! movimiento y la gravedad, construyó
el primer telescopio de reflexión y demostró la naturaleza compuesta de la luz blanca,
sentando con ello las bases de la espectroscopia.
- Descubrió El método ele las fluxiones: Generalizó los métodos que se habían utilizado
para trazar líneas tangentes a curvas y para calcular el área encerrada bajo una curva, y
descubrió que los dos procedimientos eran operaciones Inversas. Uniéndolos en lo que é!
llamó el método de las fluxiones (1704 exposición detallada ).
- En 1668, desarrollo lo que hoy se conoce como CALCULO
- La óptica fue otra área por Sa que demostró interés: explico la forma en que surgen
los colores, y que ta luz del Sol es una mezcla heterogénea de rayos diferentes, demostró
su teoría de los colores.
- En 1704, sin embargo, publicó su obra Óptica
- Estudio el movimiento orbital, la ciencia de la. mecánica y la gravitación universal(
aclara las causas primordiales del movimiento y los términos: Masa, Fuerza,
Aceleración, velocidad,estableciendo la relación que fas une en sus tres leyes o Axiomas.
- En 1706, estableció la ciencia moderna de la dinámica, formulando las tres leyes del
movimiento y dedujo la ley de la gravitación universas.
- Publicó su teoría en Principios matemáticos de la filosofía natural (1687).
- En 1703, ordenó la inmediata publicación de las observaciones astronómicas del
primer astrónomo real de Inglaterra John Fiamsieed
- Newton también se sintió atraído por el estudio de la alquimia, el misticismo y la
teología
- Su obra matemática se extiende particularmente a ¡os siguientes puntos:
1) Descubrió al mismo tiempo que Liebniz, el cálculo diferencia! e integra!, al que le
llamo cálculo de fluxiones.
2) Generalizó la fórmula del binomio, ya conocida por Vietta y Briggs, demostrando que
era aplicable a cualquier exponente
3) En Mecánica y Astronomía estableció La Ley de la Gravitación Universal (v),
deduciéndola de la tercera ley de Kepler, que relaciona los periodos de revolución de los
planetas con sus distancias al SoL
4) También logró obtener la fuerza necesaria para que ia Luna gire en torno a la Tierra.
Escribió tres leyes que son las siguientes:
1) Un cuerpo mantendrá su estado de reposo o movimiento rectilíneo o uniforme, siempre
que sea igual a cero.
2) Al aplicar una fuerza sobre un cuerpo de masa, este sufrirá una aceleración directamente
proporcional a la magnitud de la Fuerza.
3) Al aplicarse una fuerza sobre un cuerpo este aplicara una fuerza de igual magnitud pero
de sentido contrario a la aplicada sobre el.
6 - Heinrich, Rudolf Hertz (Alemania 1857 - 1894), Físico:
- Confirmo las teorías de Maxwell ( 1887), mediante experimentos produjo y detecto
ondas electromagnéticas o radioeléctrícas denominadas ondas Hertzianas.
- El efecto fotoeléctrico, descubierto por Hertz.
7.- MAX, PLANCK (Alemania 1858 -1947 ), Físico:
- Creador de la teoría cuántica.
- En 1900 Planck formuló que la energía se radia en unidades pequeñas separadas
denominadas cuantos, descubrió una constante de naturaleza universal que se conoce como
la constante de Planck.
- Ley de Planck establece que la energía de cada cuanto es igua! a la frecuencia de la
radiación multiplicada por la constante universal.
- mecánica cuántica.
- Obras más importantes se encuentran Introducción a la física teórica (5 volúmenes,
1932-1933) y Filosofía de la física (1936).
8.- JAMES CLERK,MAXWELL(Escocia 1831-1879),físico, matemático y científico:
- Se interesó en el fenómeno de la luz. La luz tiene un comportamiento dual: onda partícula.
- En 1871, se intereso por la teoría cinética de los gases.
- Describió la naturaleza de los anillos de Saturno que consistía sobre la estructura de los
anillos de Saturno.
- obras fundamentales sobre el electromagnetismo ( se baso en las leyes experimentales
descubiertas por: Coulomb, Amper, Faraday,Gauss, añadiéndole nuevas concepciones
creadas por el, estudio el calor y el movimiento de los gases, para formular la teoría cinética
de los gases de Maxwell-Boltzmann, reelaboró su teoría sobre los gases, que de hecho se
conoce como ley de Maxwell.
- entre 1864 y 1873, dio forma matemática a las especulaciones de Michael Faraday
sobre las líneas de fuerza magnéticas y la electricidad .
- Mediante cuatro ecuaciones, el matemático pudo expresar el comportamiento de los
campos eléctricos y magnéticos y sus interreiaciones, esto constituyen el espectro
electromagnético: ondas de radio, televisión, microondas, infrarrojas, visibles, ultravioleta,
rayos x, gamma, etc.
- Escribió su obra capital, Tratado sobre la electricidad y el magnetismo, que fue
publicado en 1873.
- Pero esta increíble actividad fue truncada el 5 de noviembre de 1879 por una muerte
prematura, murió de cáncer antes de llegar a ios cincuenta años dicha muerte prematura le
impidió atestiguar ei descubrimiento del espectro de ondas electromagnéticas por ei físico
alemán Heinrich Hertz.
9.- EINSTEN { Alemania 1879 - 19S5 ), Físico:
- Entre sus obras se encuentran La relatividades 905J: ¡a teoría especial y restringida
(1916) que junto con la mecánica cuántica, constituye la base de la física moderna;
- principio de la invartabilidad de la velocidad de la luz
- el efecto fotoeléctrico (1905 ) y la hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de ia luz.
- La velocidad de la luz es la velocidad limite y tiene un único valor en cualquier sistema
de referencia.
- Para las leyes de newton la masa de un cuerpo es una constante pero para Einstein la
masa es variable: m = mo / (1 -v2/c2)
- publicó cuatro artículos teóricos de gran valor para el desarrollo de la física del siglo XX.
En el primero de ellos, sobre el movimiento browniano, El segundo artículo, sobre el efecto
fotoeléctrico, La tercera publicación de Einstein en 1905, Sobre la electrodinámica de los
cuerpos en movimiento,
- y la cuarta titulada ¿Depende la inercia de un cuerpo de la energía que contiene? (dedujo
la famosísima fórmula E = m-c2 que relaciona la energía (E) con la masa (m) y la velocidad
de la luz (c). Como el valor de c es muy elevado, una pequeña masa equivale a una gran
cantidad de energía), o sea que la energía y la masa son lo mismo, la masa o materia se
hace invisible y se transforma en energía.
- Sobre el sionismo (1931); Los constructores del Universo (1932); ¿Por qué la guerra?
(1933), con - - Sigmund Freud; El mundo como yo lo veo (1934);
- La evolución de la Física (1938) con el físico polaco Leopold Infeld, y
- En mis últimos años (1950). La colección de los artículos de Einstein comenzó a
publicarse en 1987 en varios volúmenes.