SOLUCIONARIO · Las respuestas y las preguntas

Solucionario: “Las respuestas y las preguntas de…
Solucionario
Las respuestas y las preguntas de la ciencia
Ann Rae Jonas
Este título también dispone de Guía Didáctica y Ficha técnica
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Introducción
1. Tanto los niños como los científicos exploran el mundo que les
rodea desde la curiosidad y se hacen preguntas sobre él
incesantemente.
CAPÍTULO 1. EL UNIVERSO
El bang más grande
1. Se formaron los primeros quarks y leptones, las unidades
constituyentes de las partículas elementales.
2. Probablemente, nada.
3. No. Hay quienes opinan que el universo puede seguir
expandiéndose indefinidamente y quienes piensan que tal vez
podría colapsar de nuevo.
La flecha del tiempo
1. Su irreversibilidad.
Quásares
1. Un año-luz es la distancia que recorre la luz en un año.
2. Son galaxias inusuales con un brillo intermedio entre el brillo de las
galaxias ordinarias y el increíble brillo de los quásares.
De starlet a estrella acabada: el ciclo vital de una estrella
1. Como enanas blancas. Solo las estrellas más grandes se convierten
en agujeros negros.
El cinturón de asteroides
1. El cinturón de asteroides es una banda de residuos rocosos que
describe órbitas alrededor del Sol en el hueco que hay entre Marte
y Júpiter.
Telescopios reflectores
1. A Galileo Galilei. Lo construyó en 1609, para uso astronómico.
2. Isaac Newton, en 1668.
3. El telescopio Kech, en Mauna Kea (Hawái), de 10 m de diámetro.
Inteligencia extraterrestre
1. Búsqueda de inteligencia extraterrestre (del inglés search for
extraterrestrial life).
Agujeros negros
1. Un agujero negro es la fase final del colapso gravitacional de una
estrella muy masiva.
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Teoría de supercuerdas
1. La gravedad (la fuerza menos intensa), el electromagnetismo, la
fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.
Materia oscura
1. Materia perdida o materia oscura. Representa el 90 por ciento de la
materia del universo.
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CAPÍTULO 2. FÍSICA
Entropía
1. La entropía es una medida del desorden y es la dirección hacia la
que todas las cosas se encaminan.
2. En las tres partes de la segunda ley de la termodinámica.
Quarks
1. La materia está hecha de átomos, que se descomponen, a su vez,
en partículas elementales: protones, neutrones y electrones.
Para los científicos, las partículas elementales se dividen en
leptones (electrones y algunas partículas exóticas más) y hadrones
(protones y neutrones).
2. Los hadrones están hechos de quarks.
3. A Murray Gell-Mann.
4. Seis: up (arriba), down (abajo), charmed (encantado), strange
(extraño), top (cima) y bottom (fondo).
Neutrones
1. El neutrón no tiene carga eléctrica.
2. En la fisión nuclear, tanto en los reactores nucleares como en la
bomba atómica.
Antimateria
1. Una antipartícula es una partícula con la misma masa y una
cantidad igual pero de signo contrario de una o más propiedades,
como la carga.
2. La antipartícula del electrón (de carga negativa) es el positrón (de
carga positiva). El físico inglés Paul Dirac predijo su existencia,
pero fue el norteamericano Carl Anderson quien la detectó por
primera vez en un chaparrón de rayos cósmicos.
Inercia
1. La inercia se define como la resistencia de un cuerpo a cambiar su
movimiento.
La célula fotovoltaica
1. La célula fotovoltaica opera en tres fases:
a) La absorción de luz solar.
b) La separación y el movimiento de cargas positivas y negativas.
c) La transmisión de las cargas, en forma de corriente eléctrica, al
exterior de la célula.
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Asuntos corrientes
1. Una diferencia de potencial.
2. Convertir energía mecánica en energía eléctrica.
3. El voltio. El vatio. El amperio.
Energía nuclear
1. El riesgo de que se funda su núcleo central y, en consecuencia, se
libere material reactivo a la atmósfera, y el tratamiento de los
productos residuales («basura radiactiva»).
El espectro electromagnético
1. Ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible,
radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
El efecto Doppler
1. Tanto a las ondas luminosas como a las sonoras.
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CAPÍTULO 3. QUÍMICA
¿Por qué las cosas no se disgregan?
1. El átomo de hidrógeno. Tiene un protón y un electrón.
Diamante y grafito
1. Una buckybola es un tipo de fullereno, uno de los mayores.
Resultan particularmente interesantes para los químicos porque
pueden alojar a otros átomos o moléculas en sus cavidades.
Agua
1. H2O, es decir, dos átomos de hidrógeno unidos por un átomo de
oxígeno.
Haciendo nuevos elementos
1. Al químico ruso Dmitri Mendeleev, que ordenó los elementos
químicos de acuerdo con su peso atómico, esto es, con el número
de protones en sus núcleos, y observó que ciertas características
físicas se repetían periódicamente.
2. La 92. Es el uranio. Pero se han creado nuevos elementos (del 93 al
109) bombardeando uranio con neutrones.
Polímeros
1. Los polímeros
formadas por
cadenas. Esas
se repiten (los
son materiales consistentes en moléculas gigantes
miles de moléculas pequeñas unidas en largas
cadenas suelen contener unidades estructurales que
llamados «monómeros»).
Cristales y cristalografía
1. Por su forma geométrica y su simetría.
El punto de fractura
1. La tensión es la carga o la presión que se ejerce sobre un material.
La resistencia es la medida de la tensión que puede soportar un
material.
2. La elasticidad de un material es la capacidad que este tiene para
volver a su forma original cuando se retira una carga.
Jabón
1. Hoy en día el jabón se suele elaborar con aceite de palma o de oliva
(en vez de con grasa de buey) y con hidróxido sódico (en
sustitución de la lejía).
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La química del cerebro
1. Células nerviosas especializadas del sistema nervioso.
2. Su elaborado sistema de comunicación, que permite al cerebro
enviar y recibir mensajes de otras partes del cuerpo.
Fuego
1. El fuego es una reacción química en la que un material se combina
con oxígeno, esto es, se oxida.
2. La reacción de combustión más sencilla es la del hidrógeno con el
oxígeno.
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CAPÍTULO 4. MATEMÁTICAS
Cero
1. Un número entero.
2. Conjunto vacío.
Números irracionales
1. Números irracionales.
2. Por ejemplo,
o π son números irracionales.
Pi
1. Un número trascendente es aquel que no puede ser solución de una
ecuación algebraica.
La cinta de Moebius: la superficie de una sola cara
1. El descubrimiento de la cinta de Moebius (ejemplo claro de
superficie continua) se debe al astrónomo y matemático alemán
August Ferdinand Moebius, considerado padre de la topología.
Probabilidad
1. La teoría de colas.
Teoría de juegos
1. El matemático de origen húngaro John von Neuman, que formó
parte del equipo que diseñó el primer ordenador digital.
Caos
1. La teoría del caos describe el comportamiento de sistemas grandes,
tales como masas de agua que fluyen o sistemas climáticos. No
obstante, el caos también puede manifestarse en sistemas simples.
2. La impredecibilidad.
Atractores extraños
1. Representa cada una de las variables de la descripción matemática
de un sistema.
Infinito
1. El matemático alemán de origen ruso Georg Cantor, a finales del
siglo XIX.
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CAPÍTULO CINCO. LA TIERRA DE DENTRO A AFUERA
La edad de la Tierra
1. Probablemente, de unos 4.500 millones de años
Similitudes entre la Tierra y otros planetas
1. En planetas interiores, que son sólidos y pequeños (la Tierra,
Mercurio, Venus, Marte) y en planetas exteriores, que son
gaseosos y gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).
Plutón, el planeta más exterior y también el menos conocido,
probablemente esté formado en su mayor parte por gases
congelados.
Fósiles
1. Registro fósil.
El centro de la Tierra
1. Corteza, manto y núcleo.
2. Unos 22.500 grados Celsius.
Tectónica de placas
1. Las placas se separan unas de otras; convergen, con una placa
sumergiéndose por debajo de la otra, y se deslizan una al lado de
la otra.
Volcanes
1. El magma es el conjunto de los materiales fundidos de la corteza y
el manto de la Tierra.
2. De lava, gases, polvo y fragmentos rocosos.
Aguas subterráneas
1. De la lluvia y la nieve fundida, que se filtran a través del suelo.
2. En la zona de aireación (zona superior) y la zona de saturación.
3. Las estalagtitas y las estalagmitas son acumulaciones de depósitos
de carbonato cálcico del agua subterránea que se filtra a través de
las grietas. Las estalagtitas, que cuelgan del techo, se forman a
partir del agua subterránea que se filtra hacia abajo.
Las estalagmitas se forman a partir del carbonato de calcio que
gotea de las estalagtitas.
La Tierra como un imán
1. Hierro y níquel.
2. Recibe el nombre de «temperatura de Curie» la temperatura por
encima de la cual un metal pierde su magnetismo.
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La fuerza de Coriolis
1. El ingeniero y matemático francés Gaspard-Gustave de Coriolis, al
estudiar la dinámica de una máquina giratoria.
En ambos hemisferios, el efecto Coriolis desvía los objetos hacia el
este cuando estos viajan hacia los polos, y hacia el oeste cuando
viajan hacia el ecuador.
Sistemas climáticos
1. La convección.
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CAPÍTULO SEIS. ECOLOGÍA Y EVOLUCIÓN
Evolución: ¿gradual o súbita?
1. El gradualismo, que sostiene que los cambios evolutivos se
producen gradualmente, y el equilibrio puntuado, que defiende que
esos cambios ocurren en brotes súbitos intensos.
Biodiversidad
1. Las extinciones en masa son periodos de hasta varios millones de
años durante los cuales tiene lugar un cambio o desastre ambiental
tan extremo que muchas especies no tienen tiempo de adaptarse
y, en consecuencia, desaparecen.
Ranas en desaparición
1. Los siguientes enlaces incluyen información acerca de la extinción
del sapo dorado de Monteverde:
http://www.animalesextincion.es/articulo.php?id_noticia=13
http://www.govisitcostarica.co.cr/sustainability/article.asp?atid=32
Por qué no podría haber un dinosaurio solitario o dos vivos en
alguna parte
1. Al final del Cretácico, hace 65 millones de años.
La población humana
1. Ciertas variaciones genéticas tienden a sobrevivir y otras a
desaparecer. En la cultura popular suele expresarse como la
«supervivencia de los más aptos».
Plantas carnívoras
1. La venus atrapamoscas, el rocío de Sol y la planta de jarro.
Fotosíntesis
1. La fotosíntesis es un doble proceso durante el cual las plantas,
primero, toman la energía de la luz y la convierten en energía
química y, segundo (fotosíntesis oscura), utilizan esa energía
química para transformar dióxido de carbono y agua en
carbohidratos y oxígeno.
2. Cloroplastos.
Efecto invernadero
1. Se denomina «efecto invernadero» al fenómeno por el cual algunos
gases que componen la atmósfera retienen parte de la energía que
el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar.
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Algunos gases de la atmósfera, sobre todo el dióxido de carbono,
actúan como las láminas de vidrio en los invernaderos: permiten
que la luz del sol penetre en la superficie de la Tierra, pero luego
atrapan el calor que es reirradiado desde la Tierra, impidiendo que
escape al espacio.
La resistencia creciente de las bacterias a nuestras medicinas
1. Alexander Fleming, al hallar la penicilina en 1928. Su uso se
generalizó en la década de 1940.
2. En las bacterias, los virus y, a veces, los hongos.
3. a) Impiden que se formen las paredes celulares en nuevas
bacterias.
b) Erosionan las paredes celulares de las bacterias existentes,
haciendo que estas se disuelvan.
c) Impiden que se formen las proteínas dentro de la célula
bacteriana.
d) Bloquen la reproducción de ADN en nuevas bacterias.
e) Bloquean distintas etapas del metabolismo de las bacterias.
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CAPÍTULO 7. CRIATURAS Y RASGOS
Evolución de los vertebrados
1. El tamaño del cerebro.
2. a) La evolución de la mano.
b) El apareamiento de los humanos a lo largo del año y no
únicamente cuando la hembra estaba en celo.
De escamas a plumas
1. Es posible que las aves evolucionaran a partir de pequeños
dinosaurios similares a un fósil con rasgos de ave llamado
Archaeopteryx (‘pájaro antiguo’). Sus plumas rudimentarias debían
de cumplir alguna función no voladora por la que resultaban más
útiles que las escamas. Esas funciones tal vez fueran las de
proporcionar aislamiento térmico o servir como una especie de red
para retener insectos u otras presas de pequeño tamaño.
Pelo
1. Aislar a un animal del frío atrapando una capa de aire junto al
cuerpo.
2. Pelos de protección, externos y largos, y una subcapa blanda y más
densa.
Camuflaje
1. Coloración negativa. Difuminar el perfil del animal para conseguir
que destaque menos.
2. Aquel en el que un animal altera su entorno para hacerlo similar a
él. Es lo que hacen, por ejemplo, algunas arañas al depositar
pequeños grumos oscuros en sus redes que sirven como arañas de
señuelo.
Ojos que brillan en la oscuridad
1. La luz entra en el ojo y es absorbida por las células de la retina. Una
reacción fotoquímica en esas células convierte la energía luminosa
en impulsos nerviosos eléctricos en las fibras del nervio óptico. La
pauta de estas señales, la imagen visual, es enviada al cerebro y
llega a la consciencia.
2. Los conos y los bastones. Los conos, concentrados en el centro del
ojo, permiten la visión diurna o fotópica. Los bastones, más
sensibles y numerosos, se especializan en la visión nocturna o
escotópica.
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Manos a la obra: la regeneración de la estrella de mar
1. Aunque la mayoría de las estrellas de mar se dan en variedades
macho, que producen esperma, y hembra, que producen óvulos,
también es posible un tipo de reproducción asexual, ya que una
estrella de mar puede regenerarse por completo a partir de un
brazo escindido.
Los animales como arquitectos
1. Se puede encontrar información sobre el trabajo de Donald R.
Griffin, por ejemplo, en los siguientes enlaces:
http://www.elpais.com/articulo/agenda/Donald/R/Griffin/experto/com
portamiento/animal/elpepigen/20031122elpepiage_8/Tes
Sobre la ecolocalización de los murciélagos:
http://amazings.es/2011/06/10/el-hombre-que-escucho-a-losmurcielagos/
El CI del pulpo
1. Porque se ha probado su capacidad de aprender tras una única
experiencia o bien observando a sus semejantes, así como de
recordar lo aprendido al menos durante tres días.
Danzas de abejas
1. Al zoólogo austriaco Karl von Frisch, que obtuvo el premio Nobel por
ese trabajo.
Virus
1. Un retrovirus es un tipo de virus muy nocivo. Contiene un enzima
que convierte el ARN del virus en ADN, que es insertado dentro del
ADN de la célula huésped. Desde ese momento, cuando la célula
huésped se duplica también lo hace el virus. El VIH, responsable
del sida, es un ejemplo de retrovirus.
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CAPÍTULO OCHO. SENTIDOS Y PERCEPCIÓN
Los sentidos
1. En nuestra percepción sensorial del mundo. Experimentamos la
información como sensaciones. Nuestros órganos sensoriales (ojos,
oídos, nariz, lengua y piel) reciben diversos tipos de energía de
nuestro entorno, que transforman en impulsos nerviosos que
viajan hasta el cerebro, el cual los interpreta y los registra en
nuestra consciencia.
Visión de los colores
1. El color de un objeto depende de cómo refleja la luz su superficie.
Pero la visión del color es una combinación de la física de la luz, la
estructura del ojo, la función del cerebro y factores psicológicos.
2. O a una ausencia de conos o a una carencia de su pigmento
sensible a la luz.
Los ojos de las aves predadoras
1. No. El sentido de la vista varía mucho de unas especies a otras. Por
ejemplo, los ojos de los topos y las musarañas apenas distinguen
la luz de la oscuridad, mientras que las aves depredadoras tienen
muy desarrollada la visión.
2. La fóvea es una pequeña depresión localizada en el centro de la
retina. Contiene la máxima concentración de conos, las células de
la visión que perciben el color y las imágenes nítidas.
3. Como el búho es un ave nocturna, sus células visuales
predominantes son los bastones, sensibles a poca luz. A pesar de
eso, esta ave también tiene la capacidad de cazar a la luz del día,
porque su pupila (orificio del iris por donde entra la luz) tiene un
enorme rango de apertura.
Radiación infrarroja
1. La imagen creada por la luz que se refleja en ese objeto. Se
exceptúan aquellos objetos que emiten luz, como en el caso del
Sol, una bombilla o una luciérnaga.
2. A la llamada «luz visible». No es sensible a la radiación infrarroja.
Radiación ultravioleta
1. Ultravioleta próxima, ultravioleta lejana y ultravioleta extrema.
Ecolocalización de los delfines
1. Sónar animal.
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Brújulas internas
1. Son brújulas biológicas internas. Los animales las utilizan para
conocer el camino de regreso a casa.
Dolor
1. Porque nos avisa cuando algo no va bien en nuestro cuerpo y
requiere atención.
2. El camino principal lleva a la parte trasera del tálamo, de donde el
dolor irradia hacia las otras partes de la corteza cerebral. El otro
camino envía las señales a regiones del cerebro involucradas en la
motivación y el comportamiento.
Miembros fantasmas
1. Es la percepción de sensaciones de que un miembro que ha sido
amputado aún permanece conectado al cuerpo.
Ceguera cortical
1. Es la percepción de cierta información visual sin consciencia de que
eso ocurre en personas que son ciegas debido a una lesión
cerebral. La descubrió el psicólogo inglés Lawrence Weiskrantz.
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CAPÍTULO NUEVE. EL CUERPO HUMANO
El ADN: nuestro código genético
1. El código genético, que se dispone en hebras de ácido
desoxirribonucleico (ADN), está basado en combinaciones de
cuatro letras (A, G, C y T), que corresponden a los nombres de
cuatro bases: adenina, guanina, citosina y timina.
2. Cada especie tiene el mismo número de cromosomas. Así, por
ejemplo, la especie humana tiene 23 pares de cromosomas, es
decir, 46 cromosomas.
El Proyecto Genoma Humano
1. El Proyecto Genoma Humano, iniciado en la década de 1990, tiene
como objeto representar los aproximadamente 3.000 millones de
pares de bases químicas que constituyen el código para los
100.000 genes en nuestro ADN.
Ingeniería genética
1. Terapia génica.
Ser o no ser (macho)
1. La hembra tiene dos cromosomas X (XX) y el macho tiene un X y un
Y (XY).
2. Es una anomalía cromosómica que se da únicamente en hombres y
que consiste en tener un cromosoma X extra. Generalmente
provoca miembros extralargos, testículos que no han descendido y
esterilidad.
Usted tiene ritmo (circadiano): tiempo biológico
1. Los ritmos circadianos o ritmos biológicos hacen referencia a los
acontecimientos que tienen lugar rítmicamente alrededor de la
misma hora, como la sucesión de la vigilia y el sueño, o de la
ingesta y el ayuno.
2. El jet lag (desfase horario provocado por largos viajes en avión).
Dormir y soñar
1. No. Los recién nacidos necesitan unas dieciséis horas de sueño al
día; los adolescentes, de diez a once; los adultos, unas ocho, y los
ancianos, alrededor de seis.
2. De dos: sueño de movimientos oculares no rápidos (NREM) y sueño
de movimientos oculares rápidos (REM).
3. Son cuatro: la 1 es la de sueño más ligero y la 4 la de sueño más
profundo. Cada ciclo dura unos 90 minutos y se pasa
progresivamente de la fase 1 a la 4. Después de la fase 4, la
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secuencia se invierte hasta la 1, y a esta le siguen de cinco a
quince minutos de sueño REM.
4. Soñamos durante la fase REM.
Control respiratorio
1. La respiración es un intercambio de gases con el ambiente,
consistente en tomar el oxígeno necesario para producir energía y
expulsar el dióxido de carbono como producto residual.
Utilizando bacterias como fábrica de insulina
1. La insulina es una hormona producida por pequeños grupos de
células del páncreas, los llamados «islotes de Langerhans», que
controla los niveles de azúcar en la sangre de las personas.
Ver mono, ser mono: xenotransplantes
1. Es un trasplante llevado a cabo en humanos con órganos
procedentes de otros animales.
¿Por qué no vivimos para siempre?
1. El hecho de que las células se reproduzcan por división y de que
cada tipo de célula sea capaz de sufrir un número limitado de
duplicaciones.
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CAPÍTULO DIEZ. MENSAJES EN UNA BOTELLA
Memoria
1. Memoria sensorial, memoria a corto plazo y memoria a largo plazo.
2. Mediante agrupamientos (chunks).
Adquisición del lenguaje
1. Defiende la capacidad privativa del cerebro para aprender una
lengua, en especial, sus estructuras gramaticales.
2. El lingüista Noam Chomsky.
Delfines y lenguaje
1. Susurros, estremecimientos, palmadas, chasquidos,
bostezos, gruñidos, ladridos, estertores, gorjeos, canto.
gemidos,
Chimpancés y lenguaje
1. La zoóloga estadounidense Sue Savage-Rumbaugh. En sus
investigaciones más importantes, en las que participó un
chimpancé pigmeo (Kanzi), se sirvió de un teclado con lexigramas
(símbolos sin parecido visual con los objetos que representan).
Mapas
1. Respuesta abierta.
Las respuestas deberían hacer referencia a la utilidad de los mapas
para describir el mundo y situarnos en él. También a la importancia
del mapa científico como herramienta de investigación (por
ejemplo, el mapa completo del código del ADN).
Computación por ADN
1. Leonard Adleman, un teórico informático de la Universidad del Sur
de California, en 1994. Fue su interés en investigar el VIH,
causante del sida, lo que le llevó a tal hallazgo.
PEAR: investigación de anomalías técnicas en Princenton
1. Robert G. Jahn y sus colaboradores trabajan con un generador de
sucesos aleatorios o REG (random event generator).
Inteligencia artificial
1. El test de Turing —llamado así por su creador, el matemático
británico Alan Turing— determina si una máquina es o no es
inteligente. Una máquina se considera inteligente si tiene la
capacidad de «engañar» a una persona haciéndole creer que está
tratando con un humano, en vez de con una máquina.
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Realidad virtual
1. De dos: los que crean la ilusión virtual y los que permiten al usuario
interaccionar con ella.
2. El desarrollo del trabajo de los cirujanos, al permitir realizar
intervenciones en áreas del cuerpo humano demasiado pequeñas o
delicadas como para trabajar en ellas con las manos.
Otras posibles respuestas podrían ser, en arquitectura e ingeniería,
permitir comprobar un diseño sin necesidad de construirlo; en
química y bioquímica, utilizar la realidad virtual para modelar y
estudiar las estructuras y el comportamiento de la realidad en los
niveles molecular y atómico; en psicoterapia, tratar fobias
recreando determinadas situaciones que las causan).
Ciberespacio
1. El ciberespacio es una enorme red de información electrónica
abierta a cualquiera que tenga acceso a un ordenador conectado a
la red.
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