Principios
de la Biofísica
La Biofísica es una sub-disciplina
de la Biología que estudia los principios físicos subyacentes a todos los
procesos de los sistemas vivientes.
La biofísica es una
ciencia reduccionista porque
establece que todos los fenómenos observados en la naturaleza tienen una
explicación científica predecible.
Si nosotros no podemos explicar algunos fenómenos
en la actualidad no se debe a que estos no tengan una explicación científica,
sino que nosotros aún no tenemos los implementos necesarios para estudiar las
causas subyacentes a esos fenómenos aún inexplicables.
La vida es una función de estado que depende de
procesos estocásticos a nivel microscópico (principios microfísicos) y
determinísticos a nivel macroscópico (principios macrofísicos).
Un sistema estocástico es aquel cuyos estados
microscópicos tienen causas subyacentes al azar. Un sistema determinístico es
aquel cuyos estados microscópicos tienen causas subyacentes reconocibles. Ambos
tipos de procesos son los sujetos de estudio de la biofísica.
La biofísica no es una rama de la física, sino de
la biología. Hago esta aclaración porque en muchos libros de biofísica se dice
que la biofísica estudia los fenómenos físicos que determinan los procesos
vivientes o que la biofísica es el estudio de los fenómenos biológicos desde el
punto de vista de la física, lo cual es erróneo. La biofísica explica los
fenómenos biológicos aplicando los principios fundamentales de la naturaleza.
Por ejemplo, la biofísica estudia los cambios de
polaridad en los microtúbulos de un Paramecium, o la transferencia de energía
de una partícula a otra dentro del complejo motor molecular conocido como ATP
sintetasa, o la mecánica del esqueleto humano, o la dinámica de fluidos en un
saltamontes, etc.
Por supuesto, la biofísica se fundamenta en los
estudios proporcionados de la física; por ello, decimos que la biofísica es una
ciencia interdisciplinaria.
RAMAS DE LA BIOFÍSICA
Las ramas de la biofísica son las siguientes:
Biomecánica: Estudia la mecánica del movimiento en los seres
vivientes; por ejemplo, la locomoción, el vuelo, la natación, el equilibrio
anatómico, la mecánica de los fluidos corporales, la fabricación de prótesis
móviles, etc.
Bioelectricidad: Estudia
los procesos electromagnéticos y electroquímicos que ocurren en los organismos
vivientes así como también los efectos de los procesos electromagnéticos
abióticos sobre los seres vivientes; por ejemplo, la transmisión de los
impulsos neuroeléctricos, el intercambio iónico a través de las biomembranas,
la generación biológica de electricidad (anguilas, rayas, etc.), la aplicación
de la electrónica en biomedicina, etc.
Bioenergética (termodinámica biológica): Se
dedica al estudio de las transformaciones de la energía que ocurren en los
sistemas vivientes; por ejemplo, la captura de energía por los biosistemas, la
transferencia de energía desde y hacia el entorno del biosistema, el
almacenamiento de energia en la célula, etc.
Bioacústica:
Investiga y aplica la transmisión, captación y emisión de ondas sonoras por los
biosistemas.
Biofotónica: Estudia las interacciones de los biosistemas con
los fotones; por ejemplo, la visión, la fotosíntesis, etc.
Radiobiología: Estudia
los efectos biológicos de la radiación ionizante y la no ionizante y sus
aplicaciones en las técnicas biológicas de campo y de laboratorio.
La formación del universo y el origen de
la vida
Es una teoría, inspirada en dogmas religiosos, que afirma que el mundo y los seres vivos han sido creados de la nada por la libre voluntad de un ser inteligente por un propósito divino. Por extensión el termino se aplica también a las opiniones o doctrinas religiosas o filosóficas que defienden que el origen del mundo hay que encontrarlo en la creación de un Dios personal, como ocurre en la religión judaica (elBereshit) o islámica (sura 41); y que han dado lugar a los movimientos pseudo-científicos que se oponen al hecho evolutivo.
La teoría más conocida sobre el origen
del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia:
el big bang.
Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras
galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido
repelidas por una antigua fuerza explosiva.
Antes del big bang, según los
científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y
radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos
milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que
existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.
Los defensores del big bang sugieren
que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió
que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el
tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido.
La teoría mantiene que, en un instante
(una trillonésima parte de un segundo) tras el big bang, el universo se
expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un
guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado,
pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años.
Los científicos no pueden saber con
exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el big bang. Muchos creen
que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a
formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en
las estrellas y galaxias de nuestro universo presente.
Teoría de fuente hidrotermal
Los calientes rincones rocosos de este
tipo de formaciones habrían de tener grandes concentraciones de este tipo de
moléculas y proporcionar los catalizadores minerales necesarios para las
reacciones críticas. De hecho, en la actualidad, este tipo de formaciones
submarinas, ricas en energía química y térmica, mantienen con vida a ecosistemas completos bajo
agua.
Teoría de la panspermia.
La teoría de la panspermia es una de las más interesantes
acerca del origen
de la vida en nuestro planeta. De hecho, esta teoría propone
que la vida no se originó en la Tierra, sino en cualquier otra parte del
vasto universo.
Está más que probado que las bacterias
son capaces de sobrevivir en el espacio exterior, en condiciones sorprendentes
y durante largos períodos de tiempo, la teoría de la panspermia supone que de
esta manera, rocas, cometas, asteroides o cualquier otro tipo de residuo que
haya llegado a la Tierra, millones de millones de años atrás, trajo la vida
a nuestro planeta. Se sabe que desde Marte, enormes
fragmentos de roca llegaron a la Tierra en varias oportunidades y los
científicos han sugerido que desde allí podrían haber llegado varias formas de
vida.
Sabemos que el ADN necesita de proteínas para formarse y del mismo modo, para que las proteínas se formen se necesita ADN, entonces, ¿cómo se formó una por primera vez sin la otra? Por un lado se menciona que puede que el ARN sea capaz de almacenar información de la misma forma en la que lo hace el ADN, además de funcionar como enzima para las proteínas. Por ende, el ARN sería capaz de ayudar en la creación tanto de ADN como de proteínas y entonces, como indica la hipótesis del mundo de ARN, ser responsable del surgimiento de la vida terrestre. Con el tiempo, el ADN y las proteínas dejaron de necesitar del ARN, volviéndose más eficientes. Sin embargo, aún hoy, el ARN continúa siendo de grandísima importancia para muchos organismos. Ahora bien, seguimos con una gran pregunta: ¿de dónde salió el ARN?
Teoría de los principios simples.
En contraposición a la hipótesis del
mundo de ARN que acabamos de ver, la teoría de los principios
simples señala
que la vida en la Tierra comenzó a desarrollarse de formas simples y no tan
complejas como las del ARN. Así, la vida habría surgido a partir de moléculas
mucho más pequeñas que interactuaban entre ellas mediante ciclos de reacción.
Según la teoría, estas moléculas habrían de encontrarse en pequeñas y simples
cápsulas semejantes a membranas celulares que con el paso del tiempo fueron
volviéndose cada vez más complejas.
Orígenes de la teoría
Un sacerdote belga, de nombre George
Lemaître, sugirió por primera vez la teoría del big bang en los años 20, cuando
propuso que el universo comenzó a partir de un único átomo primigenio. Esta
idea ganó empuje más tarde gracias a las observaciones de Edwin Hubble de las
galaxias alejándose de nosotros a gran velocidad en todas direcciones, y a
partir del descubrimiento de la radiación cósmica de microondas de
Arno Penzias y Robert Wilson.
LA
BIOFÍSICA Y LA MEDICINA MODERNA
La Biofísica ha hecho grandes aportes a la
Medicina. El conocimiento Biofísico ha sido el pilar fundamental para el
entendimiento de los fenómenos fisiológicos que son base del funcionamiento del
organismo humano en estado normal y patológico. Dentro de ellos podemos
mencionar: la recepción de señales exteriores por parte del organismo, la
transmisión del impulso nervioso, los procesos biomecánicos del equilibrio y
desplazamiento del organismo humano, la óptica geométrica del ojo, la
transmisión del sonido hasta el oído interno y el cerebro, la mecánica de la
circulación sanguínea, de la respiración pulmonar, el proceso de alimentación y
sostenimiento energético del organismo, el mecanismo de acción de las moléculas
biológicamente funcionales sobre las estructuras celulares (las membranas, los
organoides bioenergéticos, los sistemas mecano-químicos), los modelos
físico-matemáticos de los procesos biológicos, etc.
De otro lado, el establecimiento de las bases
biofísicas de los fenómenos arriba mencionados ha sido básico para el
desarrollo de dispositivos técnicos, aparatos y medidores para obtener
bioinformación, equipos de autometría y telemetría; que permiten un diagnóstico
médico más efectivo y confiable.
En la actualidad el desarrollo de la Medicina
depende en gran medida de su capacidad tecnológica, la cual está determinada
por el desarrollo del conocimiento biofísico soporte de la Bioingeniería.
La ciencia es
el conjunto coordinado de explicaciones sobre el porque de los fenómenos que
observamos o sea, de las causas de esos fenómenos.
Para construir la ciencia se investigan las causas y determina su ordenamiento. Este es el proceso de investigación que se define cómo:
Para construir la ciencia se investigan las causas y determina su ordenamiento. Este es el proceso de investigación que se define cómo:
·
Racional o reflexivo
·
En constante evolución y
perfeccionamiento
·
Busca resultados concretos
·
Sigue métodos controlados
Por ciencia se puede entender cómo un proceso como
un resultado en cuanto proceso, la ciencia es la aplicación del llamado método científico
a la investigación de
algún sector de la realidad. En cuanto resultados, la ciencia es un conjunto de
conocimientos; racionales, sistemáticos, controlados y falibles.
El método científico como
"camino a seguir mediante una serie de operaciones, reglas
y procedimientos fijos
de antemano de manera voluntaria y reflexiva, para alcanzar un determinado fin
que puede ser material o conceptual" reúne las siguientes características:
a.
Es Fáctico en el sentido de que los hechos son su
fuente de información y
respuesta.
b.
Trasciende los hechos
c.
Se atiene a reglas metodológicas
d.
Se vale de la verificación empírica
e.
Es auto correctivo y progresivo
f.
Sus formularios son
de tipo general
g.
Es objetivo
Gracias a la ciencia el hombre ha
alcanzado una detallada reconstrucción del mundo a su manera más amplia
perfecta e íntimamente. Por medio a ella el hombre somete
a la naturaleza a
sus necesidades transformándola así a un ambiente creado
por el a la vez artificial en la cual actividades como investigación y la
creación.
Definiciones
El término ciencia deriva del latín SCIRE que significa saber, conocer, pero el verbo latino SCIRE más que al saber alude a
una forma de saber y a la acumulación de conocimiento
El término ciencia deriva del latín SCIRE que significa saber, conocer, pero el verbo latino SCIRE más que al saber alude a
una forma de saber y a la acumulación de conocimiento
Algunas definiciones de ciencia son las siguientes:
1.
Es el conjunto de ideas o cuerpo de ideas que el
hombre crea en un mundo artificial, la cual surge por tratar de entender la
naturaleza del mundo.
2.
Es el conjunto coordinado de explicaciones sobre el
porque de los fenómenos que observamos, o sea, de las causas de esos fenómenos.
´
3.
Es un conjunto de conocimientos racionales, ciertos
o probables, que obtenidos de manera metódica y verificados en su contrastación
con la realidad se sistematizan orgánicamente haciendo referencia de objetos de
una misma naturaleza, cuyos contenidos son susceptibles de ser transmitidos.
Definiciones de Ciencia según varios autores
" La ciencia constituye un sistema integral que comprende una correlación de partes históricamente inmóviles: historia natural y sociología, filosofía y ciencias naturales, métodos y teorías de investigaciones científicas aplicadas la ciencia es una consecuencia necesaria de la división social, del trabajo surge al distinguirse el trabajo intelectual del físico, al convertirse
cognoscitiva en una clase peculiar, al principio poco numeroso".
Diccionario de investigación científica
Rutinel Domínguez
" La ciencia es un conjunto de conocimientos ciertos, ordenados y probables que obtenidos de manera metódica y verificados en su constractación con la realidad se sistematizan orgánicamente haciendo referencia a objetos de una misma naturaleza cuyos contenidos son susceptibles de ser transmitidos."
Técnicas de investigación social
Ezequiel Ander
" Es un sistema de conceptos acerca de los fenómenos y lees del mundo externo o de la actividad espiritual de los individuos, que permite prever y transformar la realidad en beneficio de la sociedad; una forma de actividad humana históricamente. Estableciendo una producción espiritual cuyo contenido y resultado es la reunión de los hechos orientados en un determinado sentido, de hipótesis y teoría elaboradas y de las leyesque constituyen su fundamento, así como de procedimientos y métodos de investigación."
Recientes Descubrimientos del hombre
Jean Hirnowx
" Conjunto de conocimientos referentes a un determinado objeto que se tiende a organizar racional o sistemáticamente."
Diccionario Enciclopédico Nauta Mayor
" La ciencia constituye un sistema integral que comprende una correlación de partes históricamente inmóviles: historia natural y sociología, filosofía y ciencias naturales, métodos y teorías de investigaciones científicas aplicadas la ciencia es una consecuencia necesaria de la división social, del trabajo surge al distinguirse el trabajo intelectual del físico, al convertirse
cognoscitiva en una clase peculiar, al principio poco numeroso".
Diccionario de investigación científica
Rutinel Domínguez
" La ciencia es un conjunto de conocimientos ciertos, ordenados y probables que obtenidos de manera metódica y verificados en su constractación con la realidad se sistematizan orgánicamente haciendo referencia a objetos de una misma naturaleza cuyos contenidos son susceptibles de ser transmitidos."
Técnicas de investigación social
Ezequiel Ander
" Es un sistema de conceptos acerca de los fenómenos y lees del mundo externo o de la actividad espiritual de los individuos, que permite prever y transformar la realidad en beneficio de la sociedad; una forma de actividad humana históricamente. Estableciendo una producción espiritual cuyo contenido y resultado es la reunión de los hechos orientados en un determinado sentido, de hipótesis y teoría elaboradas y de las leyesque constituyen su fundamento, así como de procedimientos y métodos de investigación."
Recientes Descubrimientos del hombre
Jean Hirnowx
" Conjunto de conocimientos referentes a un determinado objeto que se tiende a organizar racional o sistemáticamente."
Diccionario Enciclopédico Nauta Mayor
Clasificación
Aunque algunos tratadistas han clasificado la ciencia según su orden de aparición, por su objeto de estudio, por su método, por su finalidad, etc.; a pesar de esto la clasificación de la ciencia más aceptada es la de Ciencias Fácticas y Formales.
Fácticas: Esta ciencia se basa en los hechos en lo experimental y material estas no empeñan símbolos vacíos símbolos interpretados. Esta ciencia específicamente necesita de la observación y experimentación para poder adecuar sus hipótesis. Una segunda especificación de sus características es su racionalidad que se da con la coherencia que es necesaria pero insuficiente en el campo de los hechos. Las ciencias fácticas trabajan con objetos reales que ocupan un espacio y un tiempo. La palabra fáctica viene del latín factu que significa "hecho", o que sea que trabajo con hechos. Se subdividen en:
Aunque algunos tratadistas han clasificado la ciencia según su orden de aparición, por su objeto de estudio, por su método, por su finalidad, etc.; a pesar de esto la clasificación de la ciencia más aceptada es la de Ciencias Fácticas y Formales.
Fácticas: Esta ciencia se basa en los hechos en lo experimental y material estas no empeñan símbolos vacíos símbolos interpretados. Esta ciencia específicamente necesita de la observación y experimentación para poder adecuar sus hipótesis. Una segunda especificación de sus características es su racionalidad que se da con la coherencia que es necesaria pero insuficiente en el campo de los hechos. Las ciencias fácticas trabajan con objetos reales que ocupan un espacio y un tiempo. La palabra fáctica viene del latín factu que significa "hecho", o que sea que trabajo con hechos. Se subdividen en:
·
Naturales: Se preocupan por la naturaleza
·
Sociales: se preocupan por el ámbito humano.
La verdad de estas ciencias es fáctica porque
depende de hechos y es provisoria porque las nuevas investigaciones pueden
presentar elementos para su refutación.
Formales: Esta ciencia abarca generalmente la lógica y la matemática y otros que estén relacionados con estos objetivos. Esta ciencia es racional, sistemática y verificable. A pesar de que su campo de estudio esta dado solo en lo ideal está influida mucho por los objetos reales: un ejemplo de ellos son los números que solo existen de la a coordinación del conjunto de objetos materiales que nos rodean tales como los dedos, palitos, piedritas, etc.
Formales: Esta ciencia abarca generalmente la lógica y la matemática y otros que estén relacionados con estos objetivos. Esta ciencia es racional, sistemática y verificable. A pesar de que su campo de estudio esta dado solo en lo ideal está influida mucho por los objetos reales: un ejemplo de ellos son los números que solo existen de la a coordinación del conjunto de objetos materiales que nos rodean tales como los dedos, palitos, piedritas, etc.
La lógica y la matemática son ciencias formales por
establecer relaciones entre ellas, su objeto no son las cosas ni los procesos sino
son los de expresar un lenguaje pictórico
en un sentido ilimitado de contenidos ya sean experimentales o de hechos.
Trabajan con formas, es decir, con objetos ideales, que son creados por el
hombre, que existen en su mente y son obtenidos por abstracción. Las ciencias
formales son la lógica y la matemática. Les interesan las formas y no los
contenidos, no les importa lo que se dice sino como se dice. La verdad de las
ciencias formales es necesaria y formal.
Esta división tiene en cuenta el objeto o tema de
estas disciplinas, también da cuenta de la diferencia de especie entre los
enunciados que establecen las ciencias formales las fácticas. Mientras los
enunciados formales consisten en relaciones entre signos, los
enunciados delas ciencias fácticas se refieren, mayoritariamente, a sucesos y
procesos. Además esta división tiene en cuenta el método por el cual se ponen a
prueba los enunciados verificables. Mientras que las ciencias formales se
conforman con la lógica para comprobar sus teoremas, las ciencias fácticas
recurren a la observación y al experimento.
Las ciencias formales demuestran o prueba; las
fácticas verifican (confirman o disconfirman) hipótesis que mayoritariamente
son provisionales. La demostración es completa y final; la verificación es
incompleta y temporaria.
Características de las Ciencias Fácticas y Formales
Las ciencias fácticas y las ciencias formales tienen ciertas características:
La diferencia entre estas es. Que la ciencia fáctica verifica las hipótesis y las ciencias formales demuestran estas hipótesis y es por ello que no se le puede estudiar conjuntamente.
Las ciencias fácticas y las ciencias formales tienen ciertas características:
La diferencia entre estas es. Que la ciencia fáctica verifica las hipótesis y las ciencias formales demuestran estas hipótesis y es por ello que no se le puede estudiar conjuntamente.
Otras Clasificaciones
Estructurales: Son aquellas que nos dan las teorías básicas y el pensamiento teórico fundamentalmente a lo largo de toda una carrera, generalmente están representadas por la teoría o historia de la teoría polpitica o historia de la teoría antropológica.
Auxiliar o marginal: No quiere decir exactamente lo mismo, las ciencias auxiliares son aquellas que necesitamos para complementar nuestros estudios, como par todas las ciencias sociales, son la sicología social, la demografía, la economía social, la antropología general, etc. Las marginales son aquellas que tiene puntos de estudios o zonas de estudio comunes. Una ciencia auxiliar muy importante es la geografía, particularmente la antropología.
Estructurales: Son aquellas que nos dan las teorías básicas y el pensamiento teórico fundamentalmente a lo largo de toda una carrera, generalmente están representadas por la teoría o historia de la teoría polpitica o historia de la teoría antropológica.
Auxiliar o marginal: No quiere decir exactamente lo mismo, las ciencias auxiliares son aquellas que necesitamos para complementar nuestros estudios, como par todas las ciencias sociales, son la sicología social, la demografía, la economía social, la antropología general, etc. Las marginales son aquellas que tiene puntos de estudios o zonas de estudio comunes. Una ciencia auxiliar muy importante es la geografía, particularmente la antropología.
Clasificación según Aristóteles, Francis
Bacón Augusto Comte
Aristóteles: Se Basa en una ciencia fundamental, la filosofía primera (protofilosofìa), que estudia la realidad última y la esencia inalterable de las cosas. A esta ciencia se le llama hoy metafísica ya ella se encuentran subordinados 3 grupos de filosofías (ciencias) segundas: teoréticas o especulativa (matemática, física e historia natural); prácticas (la moral, la economía y la política); y poéticas (retórica, dialéctica y poética).
Francis Bacon: Hizo una clasificación fundada en su teoría de las facultades del intelecto, que se resumen en tres principales: la imaginación, la memoria y la razón. De la imaginación deriva la historia (civil natural); de la imaginación deriva la poesía (narrativa, dramática y parabólica); y sobre la razón se funda la filosofía. Esta tiene un triple objeto: Dios, la naturaleza y el hombre. Y estas deriva la teología (estudia a Dios, a losángeles y a los Demonios). La filosofía natural (metafísica, física y matemática) y la filosofía humana o antropología (medicina, psicología, lógica).
Augusto Comte: Hizo una clasificación más compleja. Primero las dividió en auténticas e inauténticas. Las auténticas son las que presentan leyes y las inauténticas las que no las presentan. Las inauténticas son las ciencias concretas, o sea las que estudian hechos individuales, son esencialmente descriptivas. Y las auténticas son explicativas, y además abstractas porque buscan leyes.
Las ciencias auténticas se dividen en puras y aplicadas. El objeto de las puras es conocer las leyes en sí mismas y por sí mismas, independientemente de las aplicaciones teóricas y prácticas. Las aplicadas consideran a las leyes para hacerlas servir a una explicación o a la practica. La clasificación de las ciencias debe tomar en cuenta solo las ciencias puras.
Entre las puras se encuentran las particulares y las generales. La clasificación debe tomar en cuenta solo las generales.
A su vez las ciencias generales se deben clasificar en relación con sus objetos, que son los fenómenos de la naturaleza. Estas ciencias generales son: la matemática, la astronomía, la física, la química, la biología y la sociología.
Aristóteles: Se Basa en una ciencia fundamental, la filosofía primera (protofilosofìa), que estudia la realidad última y la esencia inalterable de las cosas. A esta ciencia se le llama hoy metafísica ya ella se encuentran subordinados 3 grupos de filosofías (ciencias) segundas: teoréticas o especulativa (matemática, física e historia natural); prácticas (la moral, la economía y la política); y poéticas (retórica, dialéctica y poética).
Francis Bacon: Hizo una clasificación fundada en su teoría de las facultades del intelecto, que se resumen en tres principales: la imaginación, la memoria y la razón. De la imaginación deriva la historia (civil natural); de la imaginación deriva la poesía (narrativa, dramática y parabólica); y sobre la razón se funda la filosofía. Esta tiene un triple objeto: Dios, la naturaleza y el hombre. Y estas deriva la teología (estudia a Dios, a losángeles y a los Demonios). La filosofía natural (metafísica, física y matemática) y la filosofía humana o antropología (medicina, psicología, lógica).
Augusto Comte: Hizo una clasificación más compleja. Primero las dividió en auténticas e inauténticas. Las auténticas son las que presentan leyes y las inauténticas las que no las presentan. Las inauténticas son las ciencias concretas, o sea las que estudian hechos individuales, son esencialmente descriptivas. Y las auténticas son explicativas, y además abstractas porque buscan leyes.
Las ciencias auténticas se dividen en puras y aplicadas. El objeto de las puras es conocer las leyes en sí mismas y por sí mismas, independientemente de las aplicaciones teóricas y prácticas. Las aplicadas consideran a las leyes para hacerlas servir a una explicación o a la practica. La clasificación de las ciencias debe tomar en cuenta solo las ciencias puras.
Entre las puras se encuentran las particulares y las generales. La clasificación debe tomar en cuenta solo las generales.
A su vez las ciencias generales se deben clasificar en relación con sus objetos, que son los fenómenos de la naturaleza. Estas ciencias generales son: la matemática, la astronomía, la física, la química, la biología y la sociología.
El método científico es el modo ordenado de
proceder para el conocimiento de
la verdad, en el ámbito de determinada disciplina científica.
A su vez, es un conjunto sistemático de criterios de acción y
de normas que
orientan el proceso de investigación.
El conocimiento científico y las ciencias surgen como resultado de la aplicación del método científico = conocimiento científico investigativa.
La Investigación científica + método científico = conocimiento científico = ciencia
Las grandes categorías del método científico son:
El conocimiento científico y las ciencias surgen como resultado de la aplicación del método científico = conocimiento científico investigativa.
La Investigación científica + método científico = conocimiento científico = ciencia
Las grandes categorías del método científico son:
- Teoría – Tema – Objetivos e hipótesis
Razonamiento
- Realidad - Contrastación de hipótesis
La aplicación del método científico no es rígido,
ni lineal, pues la investigación es unir en espiral tortuosa e inserta dentro
de una realidad dinámica y
cambiante.
Objeto De Estudio
El método científico sirve para adquirir o comprobar los conocimientos de la ciencia. El método científico tiene por objeto averiguar la verdad de proposiciones.
El método deductivo es el que mejor se adapta a las ciencias formales, pero cumple un importante papel en las empíricas. El método inductivo, a su vez, está especialmente destinado a las ciencias fácticas y tiene también cierta injerencia (aunque menor) en las formales.
El método de investigación para el conocimiento de la realidad observable, que consiste en formularse interrogantes sobre esa realidad, con base en la teoría ya existente, tratando de hallar soluciones a los problemas planteados. El método científico (MTC) se basa en la recopilación de datos, su ordenamiento y su posterior análisis.
Tiene como fin determinar las reglas dela investigación y de la prueba de las verdades científicas. Engloba el estudio de los medios por los cuales e extiende el espíritu humano y ordena sus conocimientos.
El método científico sirve para adquirir o comprobar los conocimientos de la ciencia. El método científico tiene por objeto averiguar la verdad de proposiciones.
El método deductivo es el que mejor se adapta a las ciencias formales, pero cumple un importante papel en las empíricas. El método inductivo, a su vez, está especialmente destinado a las ciencias fácticas y tiene también cierta injerencia (aunque menor) en las formales.
El método de investigación para el conocimiento de la realidad observable, que consiste en formularse interrogantes sobre esa realidad, con base en la teoría ya existente, tratando de hallar soluciones a los problemas planteados. El método científico (MTC) se basa en la recopilación de datos, su ordenamiento y su posterior análisis.
Tiene como fin determinar las reglas dela investigación y de la prueba de las verdades científicas. Engloba el estudio de los medios por los cuales e extiende el espíritu humano y ordena sus conocimientos.
Toda ciencia tiene su método específico pero
podemos encontrar ciertas características generales. El conocimiento científico
parte de principios, sobre
los cuales se basan dos actividades fundamentales de la ciencia:
1.
Los principios se toman de la experiencia, pero
pueden ser hipótesis o postulados
2.
A partir de los principios la ciencia usa la
demostración, para obtener conclusiones que forman el saber científico.
El método según algunos pensadores
Según Descartes: Descartes describía el método de esta manera:
"Entiendo por método, reglas ciertas y fáciles, gracias a las cuales quien las observe exactamente no tomará nunca lo falso por verdadero, y llegará, sin gastar inútilmente esfuerzo alguno de su espíritu, sino aumentando siempre, gradualmente, su ciencia, al verdadero conocimiento de todo aquello de que sea capaz".
Según Descartes: Descartes describía el método de esta manera:
"Entiendo por método, reglas ciertas y fáciles, gracias a las cuales quien las observe exactamente no tomará nunca lo falso por verdadero, y llegará, sin gastar inútilmente esfuerzo alguno de su espíritu, sino aumentando siempre, gradualmente, su ciencia, al verdadero conocimiento de todo aquello de que sea capaz".
El criterio que permite no confundir lo falso con
lo verdadero para Descartes es la evidencia. Las cuatro reglas de su método son
las siguientes, la primera se refiere a este criterio:
No aceptar como verdadero lo que con toda evidencia no se reconociese como tal. Dividir cada una de las dificultades en
tantas partes como sea necesario para resolverlas.
Ordenar los conocimientos desde los más sencillos hasta los más complejos
Hacer enumeraciones completas y generales que aseguren que no se omitió nada
Según Galileo: Galileo afirmaba que la lógica deductiva enseña a darnos cuenta si los razonamientos y demostraciones son concluyentes: pero no enseña a encontrarlas.
El método para él consistía en la demostración rigurosa, tomando como modelo la matemática, aplicada a enunciaciones ciertas y comprobadas por medio de la experiencia. Creía que luego de hecha la experiencia, observada objetivamente, utilizando el método demostrativo de la matemática es imposible que haya errores.
No creía que existieran términos medios entre la verdad ya falsedad
Galileo sostenía que el método de Aristóteles era el suyo: limitarse a los sentidos, ala observación, a las experiencias y después buscar los medios para demostrar eso y no otra cosa
Según Bacon: Bacon pensaba que no debemos atenernos a la simple experiencia suministrada por los sentidos, ni a la simple razón; no debemos ser empíricos ni dogmáticos.
Señalaba los prejuicios que impedían el progreso científico ya estos les dio el nombre de "ídolos" o fantasmas". Los clasifico en ídolos de la tribu o raza, los de las caverna, los del foro y los del teatro.
Opone su método al de la inducción completa, que consiste en obtener de un conjunto de casos una afirmación general que vale para todos los casos. Porque pensaba que no permitía el progreso de los conocimientos. La deducción tampoco lo permite porque ofrece solamente lo que está en las premisas. Piensa que para descubrir los secretos de la naturaleza hay que utilizar otro método.
Según Mili: Para John Stuart Mili los métodos son cuatro: el de concordancia, el de diferencia, el de variaciones concomitantes y el de residuos.
Método de concordancia. Si dos o más casos tiene una circunstancia común, ésta es la causa (o efecto) del fenómeno. Se trata de estudiar casos diferentes para ver en qué concuerdan.
Método de diferencia. Si un caso donde se presenta el fenómeno y otro donde no se presentan tiene todas las circunstancias
comunes menos una, esa es la causa (o parte de la causa) del fenómeno. Se trata de buscar casos que se parezcan en todas sus circunstancias y difieren en alguna.
Método conjunto de concordancia y diferencia. Se trata de la utilización conjunta de los otros dos métodos: una concordancia y una diferencia.
Método de variaciones concomitantes. Se trata de establecer relaciones de causa y efecto entre dos fenómenos. Los fenómenos estudiados podrían ser ambos efectos de una misma causa.
Método de residuos. Se trata de averiguar las causas cuya presencia no puede ser eliminada por experimentación.
No aceptar como verdadero lo que con toda evidencia no se reconociese como tal. Dividir cada una de las dificultades en
tantas partes como sea necesario para resolverlas.
Ordenar los conocimientos desde los más sencillos hasta los más complejos
Hacer enumeraciones completas y generales que aseguren que no se omitió nada
Según Galileo: Galileo afirmaba que la lógica deductiva enseña a darnos cuenta si los razonamientos y demostraciones son concluyentes: pero no enseña a encontrarlas.
El método para él consistía en la demostración rigurosa, tomando como modelo la matemática, aplicada a enunciaciones ciertas y comprobadas por medio de la experiencia. Creía que luego de hecha la experiencia, observada objetivamente, utilizando el método demostrativo de la matemática es imposible que haya errores.
No creía que existieran términos medios entre la verdad ya falsedad
Galileo sostenía que el método de Aristóteles era el suyo: limitarse a los sentidos, ala observación, a las experiencias y después buscar los medios para demostrar eso y no otra cosa
Según Bacon: Bacon pensaba que no debemos atenernos a la simple experiencia suministrada por los sentidos, ni a la simple razón; no debemos ser empíricos ni dogmáticos.
Señalaba los prejuicios que impedían el progreso científico ya estos les dio el nombre de "ídolos" o fantasmas". Los clasifico en ídolos de la tribu o raza, los de las caverna, los del foro y los del teatro.
Opone su método al de la inducción completa, que consiste en obtener de un conjunto de casos una afirmación general que vale para todos los casos. Porque pensaba que no permitía el progreso de los conocimientos. La deducción tampoco lo permite porque ofrece solamente lo que está en las premisas. Piensa que para descubrir los secretos de la naturaleza hay que utilizar otro método.
Según Mili: Para John Stuart Mili los métodos son cuatro: el de concordancia, el de diferencia, el de variaciones concomitantes y el de residuos.
Método de concordancia. Si dos o más casos tiene una circunstancia común, ésta es la causa (o efecto) del fenómeno. Se trata de estudiar casos diferentes para ver en qué concuerdan.
Método de diferencia. Si un caso donde se presenta el fenómeno y otro donde no se presentan tiene todas las circunstancias
comunes menos una, esa es la causa (o parte de la causa) del fenómeno. Se trata de buscar casos que se parezcan en todas sus circunstancias y difieren en alguna.
Método conjunto de concordancia y diferencia. Se trata de la utilización conjunta de los otros dos métodos: una concordancia y una diferencia.
Método de variaciones concomitantes. Se trata de establecer relaciones de causa y efecto entre dos fenómenos. Los fenómenos estudiados podrían ser ambos efectos de una misma causa.
Método de residuos. Se trata de averiguar las causas cuya presencia no puede ser eliminada por experimentación.
Estamos en un mundo real que llega a nuestra mente
por los sentidos en dos perspectivas. Un espacio en que nos movemos y un tiempo
que determina dicho movimiento.
Porqué las cosas están en ese espacio y que nos movemos y un tiempo que determina el movimiento? El análisis cuidadoso nos da respuesta que en conjunto forman un cuerpo científico.
Porqué las cosas están en ese espacio y que nos movemos y un tiempo que determina el movimiento? El análisis cuidadoso nos da respuesta que en conjunto forman un cuerpo científico.
La casualidad es la estructura de
la ciencia.
El camino para encontrar la casualidad para estructurar la ciencia es el método científico.
El método científico es un camino, una sucesión de operaciones que lleva a diferenciar los conocimientos, aplicados a situaciones reales y comprobarlos con la mayor exactitud posible.
El camino para encontrar la casualidad para estructurar la ciencia es el método científico.
El método científico es un camino, una sucesión de operaciones que lleva a diferenciar los conocimientos, aplicados a situaciones reales y comprobarlos con la mayor exactitud posible.
Teorías del origen de la vida
Uno de los temas más fascinantes en las ciencias
naturales se encuentra en el tema de la vida, ¿Cómo y cuándo se originó la
vida?, La vida es resultado de una generación espontánea de la vida inerte que
a través de millones de años se abrió paso para que ciertas moléculas lograran
duplicarse dando origen a procesos que hoy llamamos vida, o fue la vida
sembrada o bien por un ser superior (teoría religiosa) o bien llegó procedente
en piedras u otros objetos procedentes del espacio y que de alguna forma estas
“semillas” encontraron el terreno propicio para duplicarse y generar la vida
(teoría de la panspermia). Como se puede apreciar encontramos toda una rama de
la ciencia en la biología que trata de explicarnos sobre el cómo se originó la
vida, y en nuestro interior también es una pregunta de acuciosamente y
frecuentemente viene a nuestra mente y de alguna forma encontrar respuesta nos
define en muchos campos, como son nuestras creencias y principios. Para nuestro
caso vamos a dar un vistazo a las teorías de la vida desde la biología que es
el campo de acción de este blog.
“La vida es una
exuberancia planetaria, un fenómeno solar. Es la
transmutación astronómicamente local del aire, el agua y la luz que
llega a la tierra, en células. Es una pauta intrincada de crecimiento y
muerte, aceleración y reducción, transformación y decadencia. La vida
es una organización única.”
transmutación astronómicamente local del aire, el agua y la luz que
llega a la tierra, en células. Es una pauta intrincada de crecimiento y
muerte, aceleración y reducción, transformación y decadencia. La vida
es una organización única.”
Qué es la vida?
Querer dar respuesta a la pregunta: ¿Qué es la
vida?, no es fácil. La dificultad está en la enorme diversidad de la vida y en
su complejidad. Los seres vivos pueden ser unicelulares o estar conformados por
millones de células interdependientes (metacelulares); pueden fabricar su
propio alimento o salir a buscarlo al entorno; pueden respirar oxígeno o
intoxicarse con él; pueden vivir a temperaturas de más de 250 grados
centígrados o vivir en el hielo a varias decenas de grados por debajo del punto
de congelación; pueden vivir de la energía lumínica del sol o de la energía
contenida en los enlaces químicos de algunas sustancias; pueden volar, nadar,
reptar, caminar, trepar,
saltar, excavar o vivir fijos en el mismo lugar durante toda su vida; se reproducen mediante el sexo, pero también pueden hacerlo sin él; pueden vivir a gran presión o casi al vacío. En fin, la vida es más fácil “señalarla con el dedo”, que definirla. (1) Y sin embargo veamos algunos intentos por definirla
saltar, excavar o vivir fijos en el mismo lugar durante toda su vida; se reproducen mediante el sexo, pero también pueden hacerlo sin él; pueden vivir a gran presión o casi al vacío. En fin, la vida es más fácil “señalarla con el dedo”, que definirla. (1) Y sin embargo veamos algunos intentos por definirla
“El término vida (latín: vita )?, desde el punto de vista de la
Biología, que es el más usado, hace alusión a aquello que distingue a los
reinos animal, vegetal, hongos, protistas, arqueas y bacterias del resto de manifestaciones
de la naturaleza. Implica las capacidades de nacer, crecer, reproducirse y
morir, y, a lo largo de sucesivas generaciones, evolucionar.
Científicamente, podría definirse como la capacidad
de administrar los recursos internos de un ser físico de forma adaptada a los
cambios producidos en su medio, sin que exista una correspondencia directa de
causa y efecto entre el ser que administra los recursos y el cambio introducido
en el medio por ese ser, sino una asíntota de aproximación al ideal establecido
por dicho ser, ideal que nunca llega a su consecución completa por la dinámica
constante del medio
Abarca una serie de conceptos del ser humano y su
entorno relacionados, directa o indirectamente, con la existencia.
¿Por qué es tan problemático definir la vida? Ante
todo, la vida no es una cosa palpable que se pueda tocar o ver bajo el
microscopio. Al ser un estado de la energía, la vida no puede inducirse en un
ser inerte. En la actualidad, no podemos transferir una configuración dada de
la energía a ningún sistema.
Cuando nace un ser viviente, éste no adquiere vida,
sino que hereda la habilidad para construir estructuras que ponen en movimiento
ese estado de la energía.
La vida es un conjunto de microestados de la
energía que se asocia con una demora en la dispersión espontánea de esa
energía. La energía de los seres vivientes “salta” de un microestado a otro,
siendo siempre controlada por ciertos operadores internos del mismo sistema
termodinámico. Los Biólogos identificamos a tales operadores internos como
enzimas. Esta es la razón por la cual consideramos que la transferencia de
energía en los sistemas vivos es una coordinación no-espontánea de varios
procesos espontáneos. Cualquier sistema en el Universo que sea capaz de
coordinar los microestados de la energía en forma no-espontánea será una ser
viviente.
Esta evidencia es tan importante que la definición
de un sistema vivo, más aceptada por todos los estudiosos, se basa en parte, en
ella. ¿Cómo se sabe que algo está vivo? Cuando se observa que toma sustancias
del medio en el que está, las incorpora a su organismo para mantener su
estructura y metabolismo, arrojando al medio el resto. Esa característica de
los seres vivos tiene el sofisticado nombre 10 de autopoiesis, que quiere decir
automantenimiento .
Los sistemas vivos somos máquinas autopoiéticas:
transformamos la materia convirtiéndola en nosotros mismos, de tal manera, que
el producto es nuestra propia organización.
Cuando se habla de la vida, también se hace referencia a su diversidad y complejidad. Si la diversidad de la vida aumenta, necesariamente se incrementa su complejidad. La diversidad de la vida o biodiversidad, se organiza de tal modo que construye complejas redes de relaciones entre las especies y entre éstas y su entorno físico: la vida cambia a quienes la componen.
Cuando se habla de la vida, también se hace referencia a su diversidad y complejidad. Si la diversidad de la vida aumenta, necesariamente se incrementa su complejidad. La diversidad de la vida o biodiversidad, se organiza de tal modo que construye complejas redes de relaciones entre las especies y entre éstas y su entorno físico: la vida cambia a quienes la componen.
Teorías del origen de la vida
– Primera hipótesis: Creacionismo
El creacionismo es
un sistema de creencias que postula que el universo, la tierra y la vida en la
tierra fueron deliberadamente creados por un ser inteligente. Hay diferentes
visiones del creacionismo, pero dos escuelas principales sobresalen: el creacionismo religioso y el diseño inteligente.
Tipos
de creacionismo
·
El creacionismo religioso es
la creencia que el universo y la vida en la tierra fueron creados por una
deidad todopoderosa. Esta posición tiene un fundamento profundo en las
escrituras, en la que se basan los pensamientos acerca de la historia del
mundo. Dentro del campo creacionista se hallan los que creen en una tierra joven y
los que creen en una tierra antigua.
·
Creacionismo bíblico basado
en la Biblia
·
Creacionismo Islámico basado
en el Qu-ran
·
El Diseño Inteligente (DI)
infiere que de las leyes naturales y mero azar no son adecuados para explicar
el origen de todo fenómeno natural. No es dirigido por una doctrina religiosa,
ni hace suposiciones de quién el Creador es. El DI no usa textos religiosos al
formar teorías acerca del origen del mundo. El DI simplemente postula que el
universo posee evidencia de que fue inteligentemente diseñado.
·
El DI restringido busca
evidencia de diseño al compararla con el diseño humano.
·
El DI general establece
que todos los procesos naturales son inteligentemente diseñados.
·
El Creacionismo extraterrestre cree
que el mundo fue creado por una raza extraterrestre que vinieron a ser adorados
por los hombres como dioses y descrito en antiguos textos religiosos.
– Segunda hipótesis: La generación espontánea
La teoría
de la generación espontánea, también conocida como autogénesises una antigua teoría biológica de abiogénesis que sostenía que podía surgir vida compleja,
animal y vegetal, de forma espontánea a partir de la materiainerte. Para referirse a la "generación
espontánea", también se utiliza el términoabiogénesis, acuñado por Thomas Huxley en 1870, para ser usado originalmente para
referirse a esta teoría, en oposición al origen de la generación por otros
organismos vivos (biogénesis).
(5)
La generación espontánea antiguamente era una
creencia profundamente arraigada descrita ya por Aristóteles. La observación superficial indicaba que surgían
gusanos del fango, moscas de la carne podrida, organismos de los lugares
húmedos, etc. Así, la idea de que la vida se estaba originando continuamente a
partir de esos restos de materia orgánica se estableció como lugar común en la
ciencia. Hoy en día la comunidad científica considera que esta teoría está
plenamente refutada.
La autogénesis se sustentaba en procesos como
la putrefacción. Es
así que de un trozo de carne podían generarse larvas de mosca. Precisamente,
esta premisa era como un fin de una observación superficial, ya que -según los
defensores de esta corriente- no era posible que, sin que ningún organismo
visible se acercara al trozo de carne aparecieran las larvas, a menos que sobre
ésta actuara un principio vital generador
de vida. El italiano Redi fue el primero en dudar de tal concepción y usó la
experimentación para justificar su duda. El experimento consistió en poner
carne en un tarro abierto y en otro cerrado también puso carne. Las cresas, que parecían nidos de
huevos de moscas, se formaron en el tarro abierto, cuya carne se había
descompuesto. El italiano dedujo que las cresas brotaban de los pequeñísimos
huevos de las moscas.
En 1765, otro italiano – Spallanzani -, repitió el
experimento de Redi, usando pan, un recipiente abierto y otro herméticamente
cerrado, con pan hervido. Solo brotaron cresas en el pan que estuvo al aire
libre. Entonces, como ha ocurrido muchas veces al avanzar la ciencia, no
faltaron incrédulos y alegaron que al hervir el pan, se había
destruido ¡un principio vital!
En 1952, Miller hizo circular agua, amoníaco,
metano e hidrógeno a través de una descarga eléctrica y obtuvo Glicina y
Alamina, dos aminoácidos simples. Años después, Abelsohn, hizo la misma
experiencia, pero empleando moléculas que contenían átomos de carbono, oxígeno
y nitrógeno, y, en su experimento, Weyschaff, aplicó rayos ultravioletas. Ambos
obtuvieron los aminoácidos que forman las estructuras de las proteínas.
El francés Pasteur fue quien acabó con la teoría de
la generación espontánea. Ideó un recipiente con cuello de cisne, es decir,
doblado en forma de S. Puso
en el receptáculo pan y agua; hizo hervir el agua, y esperó. El líquido
permaneció estéril.
–
Tercera teoría: El origen cosmico de la vida o panspermia
Según esta hipótesis, la vida se ha generado en el
espacio exterior y viaja de unos planetas a otros, y de unos sistemas solares a
otros.
El filósofo griego Anaxágoras (siglo VI a.C.) fue
el primero que propuso un origen cósmico para la vida, pero fue a partir del
siglo XIX cuando esta hipótesis cobró auge, debido a los análisis realizados a
los meteoritos, que demostraban la existencia de materia orgánica, como
hidrocarburos, ácidos grasos, aminoácidos y ácidos nucleicos.
Dicha teoría se apoya en el hecho de que las
moléculas basadas en la química del carbono, importantes en la composición de
las formas de vida que conocemos, se pueden encontrar en muchos lugares del
universo. El astrofísico Fred Hoyle también apoyó la idea de la panspermia por
la comprobación de que ciertos organismos terrestres, llamados extremófilos,
son tremendamente resistentes a condiciones adversas y que eventualmente pueden
viajar por el espacio y colonizar otros planetas. A la teoría de la Panspermia
también se la conoce con el nombre de ‘teoría de la Exogénesis’, aunque para la
comunidad científica ambas teorías no sean exactamente iguales.
La panspermia puede ser de 2 tipos:
– Panspermia interestelar: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre sistemas planetarios.
– Panspermia interplanetaria: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre planetas pertenecientes al mismo sistema planetario.
– Panspermia interestelar: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre sistemas planetarios.
– Panspermia interplanetaria: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre planetas pertenecientes al mismo sistema planetario.
La explicación más aceptada de esta teoría para
explicar el origen de la vida es que algún ser vivo primitivo (probablemente
alguna bacteria) viniera del planeta Marte (del cual se sospecha que tuvo seres
vivos debido a los rastros dejados por masas de agua en su superficie) y que
tras impactar algún meteorito en Marte, alguna de estas formas de vida quedó
atrapada en algún fragmento, y entonces se dirigió con él a la Tierra, lugar en
el que impactó. Tras el impacto dicha bacteria sobrevivió y logró adaptarse a
las condiciones ambientales y químicas de la Tierra primitiva, logrando
reproducirse para de esta manera perpetuar su especie. Con el paso del tiempo
dichas formas de vida fueron evolucionando hasta generar la biodiversidad
existente en la actualidad. (8)
– Cuarta teoría: Teoría de la evolución química y
celular.
Mantiene que la vida apareció, a partir de materia
inerte, en un momento en el que las condiciones de la tierra eran muy distintas
a las actuales y se divide en tres.
Evolución prebiótica.
Evolución biológica.
La primera teoría coherente que explicaba el origen
de la vida la propuso en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparin. Se basaba en
el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra
hace 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía
aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las
descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los
gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas
llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos
(elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparin,
estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco
profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse,
continuaron evolucionando y diversificándose.
Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas
a principios de la década de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien
recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000
millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua).
Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas.
Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos
orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol,
ácido cianhídrico (véaseCianuro
de hidrógeno) y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas
similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparin.
Estas experiencias fueron retomadas por
investigadores franceses que demostraron en 1980 que el medio más favorable
para la formación de tales moléculas es una mezcla de metano, nitrógeno y vapor
de agua.
Con excepción del agua, este medio se acerca mucho
al de Titán, un gran satélite de Saturno en el que los especialistas de la NASA
consideran que podría haber (o en el que podrían aparecer) formas rudimentarias
de vida. (9)
Estructura De La Materia. Protón. Electrón. Neutrón.
Positrón o Electrón positivo.
La materia consiste de partículas
extremadamente pequeñas agrupadas juntas para formar el átomo.
Hay unas 90 ocurrencias naturales de estas agrupaciones de partículas llamadas
elementos. Estos elementos fueron agrupados en la tabla periódica de los
elementos en
secuencia de acuerdo a sus números atómicos y peso atómico. Hay además 23
elementos hechos por el hombre que no ocurren en la naturaleza, por lo que al
final son unos 113 elementos conocidos hasta la fecha. Estos elementos no
pueden cambiarse por procesos químicos. Ellos solo pueden ser cambiados por
reacción nuclear o atómica, sin embargo pueden ser combinados para producir el
incontable número de compuestos con los que tropezamos día a día.
El electrón comúnmente representado por el
símbolo: e−, es una partícula subatómica con una carga eléctrica
elemental negativa. Un
electrón no tiene componentes o subestructura conocidos, en otras palabras,
generalmente se define como una partícula elemental. Constituye uno de los componentes
fundamentales del átomo. Forma parte del grupo de los
leptones.
Fue la primera partícula elemental
descubierta. Hacia finales del siglo XIX se dedicó un esfuerzo considerable a
investigar las descargas eléctricas en los gases enrarecidos.
Los valores admitidos de la carga
eléctrica y la masa del electrón son e = -1,602 189 2 (46) × 10-19 C, y me =
9,109 354 (47) × 10-31 kg.
El protón es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva 1 (1,6 × 10-19 C),
igual en valor absoluto y de signo contrario a la del
electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón.
El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento, como se indica
en la tabla periódica de los elementos.
Neutrón.-
Un neutrón es una partícula subatómica
contenida en el núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a
diferencia de carga eléctrica positiva del protón. El número de neutrones en un núcleo atómico determina el isótopo de ese elemento. La masa del
neutrón es ligeramente mayor que la del protón
Positrón.-
El positrón o antielectrón es
una partícula elemental, antipartícula del electrón. Posee la misma cantidad de masa y carga eléctrica; sin
embargo, esta es positiva.2 No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria,
aunque se producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de transformaciones nucleares.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA
Subatómico: este nivel es el más simple de todo y
está formado por electrones, protones y neutrones, que son las distintas
partículas que configuran el átomo.
Átomo: es el siguiente nivel de organización.
Es un átomo de oxígeno, de hierro, de cualquier elemento químico.
Moléculas: las moléculas consisten en la unión
de diversos átomos diferentes para formar, por ejemplo, oxígeno en estado
gaseoso (O2), dióxido de carbono, o simplemente carbohidratos, proteínas,
lípidos…
Celular: las moléculas se agrupan en unidades
celulares con vida propia y capacidad de autorreplicación.
Tisular: las células se organizan en tejidos:
epitelial, adiposo, nervioso, muscular…
Organular: los tejidos están estructuras en
órganos: corazón, bazo, pulmones, cerebro, riñones.
Sistémico
o de aparatos: los
órganos se estructuran en aparatos digestivos, respiratorios, circulatorios,
nerviosos
Organismo: nivel de organización superior en el
cual las células, tejidos, órganos y aparatos de funcionamiento forman una
organización superior como seres vivos: animales, plantas, insectos,…
Población: los organismos de la misma especie
se agrupan en determinado número para formar un núcleo poblacional: una manada
de leones, o lobos, un bosque de arces, pinos…
Comunidad: es el conjunto de seres vivos de un
lugar, por ejemplo, un conjunto de poblaciones de seres vivos diferentes. Está
formada por distintas especies.
Ecosistema: es la interacción de la comunidad
biológica con el medio físico, con una distribución espacial amplia.
Paisaje: es un nivel de organización superior
que comprende varios ecosistemas diferentes dentro de una determinada unidad de
superficie. Por ejemplo, el conjunto de vid, olivar y almendros características
de las provincias del sureste español.
Región: es un nivel superior al de paisaje y
supone una superficie geográfica que agrupa
varios paisajes.
Bioma: Son ecosistemas de gran tamaño
asociados a unas determinadas características ambientales: macroclimáticas como
la humedad, temperatura, radiación y se basan en la dominancia de una especie
aunque no son homogéneos
Biosfera: es todo el conjunto de seres vivos y
componentes inertes que comprenden el planeta tierra, o de igual modo es la
capa de la atmósfera en la que existe vida y que se sustenta sobre la
litosfera.
Para una mayor comprensión, partiendo
desde la materia no viva, en orden ascendente mencionaremos los principales
niveles de organización:
1.- Nivel molecular: Es el nivel abiótico o de la materia
no viva.
En este nivel molecular se
distinguen cuatro subniveles:
– Subnivel subatómico: Lo constituyen
las partículas subatómicas; es decir, los protones, electrones y neutrones.
– Subnivel atómico: Constituido por
los átomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico que puede
intervenir en una reacción.
– Subnivel molecular: Constituido por
las moléculas;, es decir, por unidades materiales formadas por la agrupación de
dos o más átomos mediante enlaces químicos (ejemplos: O2, H2O), y que son la
mínima cantidad de una sustancia que mantiene sus propiedades químicas.
Distinguimos dos tipos de moléculas: inorgánicas y orgánicas.
– Subnivel macromolecular: Está
constituido por los polímeros que son el resultado de la unión de
varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos). La unión de varias
macromoléculas da lugar a asociaciones macromoleculares (ejemplos:
glicoproteínas, cromatina). Por último, las asociaciones moleculares pueden
unirse y formar organelos u orgánulos celulares (ejemplos.: mitocondrias y
cloroplastos).
Las asociaciones moleculares
constituyen el límite entre el mundo biótico (de los seres vivos) y el abiótico
(de la materia no viva o inerte). Por ejemplo, los ácidos nucleicos poseen
la capacidad de autorreplicación, una característica de los seres vivos.
2.- Nivel celular: Incluye a la célula, unidad anatómica
y funcional de los seres vivos. La más pequeña unidad estructural de los seres
vivos capaz de funcionar independientemente.
Cada célula tiene un soporte químico
para la herencia (ADN), un sistema químico para adquirir energía etc.
Se distinguen dos tipos de células:
Las células procariotas: son las que carecen de envoltura
nuclear y, por lo tanto, la información genética se halla dispersa en el
citoplasma, aunque condensada en una región denominada nucleoide.
Las células eucariotas son las que tienen la
información genética rodeada por una envoltura nuclear, que la aísla y protege,
y que constituye el núcleo.
Las células son las partes más
pequeñas de la materia viva que pueden existir libres en el medio. Los
organismos compuestos por una sola célula se denominan organismos
unicelulares, y deben desarrollar todas las funciones vitales.
3.- Nivel pluricelular u
orgánico: Incluye
a todos los seres vivos constituidos por más de una célula. En los seres
pluricelulares existe una división de trabajo y una diferenciación celular
alcanzándose distintos grados de complejidad creciente:
– Tejidos: es un conjunto de células muy
parecidas que realizan la misma función y tienen el mismo origen. Por ejemplo
el tejido muscular
cardíaco.
– Órganos: Grupo de células o tejidos
que realizan una determinada función. Por ejemplo, el corazón,
es un órgano que bombea la sangre en el sistema circulatorio.
– Sistemas: es un conjunto de varios
órganos parecidos que funcionan independientemente y están organizados
para realizar una determinada función; por ejemplo, el sistema circulatorio.
– Aparatos: Conjunto de órganos que
pueden ser muy distintos entre sí, pero cuyos actos están coordinados para
constituir una función.
4.- Nivel de población: Los seres vivos generalmente no
viven aislados, sino que se relacionan entre ellos.
Una Comunidad es la relación entre grupos de
diferentes especies. Por ejemplo, las comunidades del desierto pueden consistir
en conejos, coyotes, víboras, ratones, aves y plantas como los cactus. La
estructura de una comunidad puede ser alterada por cosas tales como el fuego,
la actividad humana y la sobrepoblación
5.- Nivel de ecosistema: La diferentes poblaciones que habitan
en una misma zona en un momento determinado forman una comunidad o biocenosis. Las
condiciones fisicoquímicas y las características del medio en el que viven
constituyen el biotopo.
Al conjunto formado por la biocenosis, el biotopo y las relaciones que se
establecen entre ambos se denomina ecosistema.
6.- Biósfera:
La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio ambiente. En
esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra atmósfera
hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la superficie del
suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias que se pueden
encontrar hasta una profundidad de cerca de cuatro kilómetros de la superficie).
Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litósfera (tierra firme), hidrósfera (agua), y biósfera (vida).
CLASIFICAR COMPUESTOS
QUIMICOS: TABLA PERIÓDICA
Para saber que es un compuesto primero
hay que definir la palabra, Compuesto que, en química es la unión de uno o más
elementos de la tabla periódica.
A su vez los compuesto se dividen en tres grandes ramas que son los compuestos Binarios, Terciarios y Cuaternarios.
A su vez los compuesto se dividen en tres grandes ramas que son los compuestos Binarios, Terciarios y Cuaternarios.
*Los Compuestos Binarios son: Aquellos que tienen 2 electrones, en
los cuales destacan el Ácido, Óxido Anhídrido, Sal, Peróxido, Hidruro.
Óxidos: Se llama óxidos a los compuestos
que se forman al combinarse oxigeno con los
elementos. Puesto que los elementos se clasifican en metales y no metales, hay
tres clases de óxidos metálicos o básicos y oxácidos.
Peróxidos: Algunos óxidos tienen un átomo más de oxigeno que los óxidos ordinarios. Para designar a estas sustancias se agrega el prefijo Per. En los peróxidos, el oxígeno funciona con valencia 1 Por lo tanto el peróxido se forma con un Metal y en Oxigeno.
Peróxidos: Algunos óxidos tienen un átomo más de oxigeno que los óxidos ordinarios. Para designar a estas sustancias se agrega el prefijo Per. En los peróxidos, el oxígeno funciona con valencia 1 Por lo tanto el peróxido se forma con un Metal y en Oxigeno.
Anhídridos: Se forman gracias a la combinación de
los no metales con el oxígeno y así de forman anhídridos.
Base: Las bases o hidróxidos se caracterizan
por tener en solución acuosa el radical hidroxilo. Por lo tanto los Hidróxidos
se forman con en metal y un (OH)-1.
Ácido: Los ácidos son compuesto que se
forman con un Hidrogeno y un no metal.
Sal: Las sales son compuestos que se forman gracias a la u unión de un metal con un no metal.
Sal: Las sales son compuestos que se forman gracias a la u unión de un metal con un no metal.
*Los Compuestos Terciarios son: Aquellos que tienes 3 electrones, en
los cuales destacan Orto, Meta, Piro.
*Los Compuestos Cuaternarios son: Los que tienen 4 electrones, en esta rama entran los radicales.
A continuación explicare algunos de los compuestos binarios más importantes y más sonados.
*Los Compuestos Cuaternarios son: Los que tienen 4 electrones, en esta rama entran los radicales.
A continuación explicare algunos de los compuestos binarios más importantes y más sonados.
ESTADO SÓLIDO:
A bajas temperaturas, los materiales se presentan como cuerpos de forma
compacta y precisa; y sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas, lo que les confiere la
capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Los sólidos son
calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de
atracción son mayores que las de repulsión. La presencia de pequeños espacios
intermoleculares caracteriza a los sólidos dando paso a la intervención de las
fuerzas de enlace que ubican a las celdillas en una forma geométrica.
Las sustancias en estado sólido
presentan las siguientes características:
·
Forma
definida
·
Volumen
constante
·
Cohesión
(atracción)
·
Vibración
·
Rigidez
·
Incompresibilidad
(no pueden comprimirse)
·
Resistencia
a la fragmentación
·
Fluidez
muy baja o nula
·
Algunos
de ellos se subliman (yodo)
·
Volumen
tenso
ESTADO LIQUIDO
Si se incrementa la temperatura el
sólido va "descomponiéndose" hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la
capacidad de fluir
·
Cohesión
menor
·
Movimiento
energía cinética.
·
No
poseen forma definida.
·
Toma
la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.
·
En
el frío se comprime, excepto el agua.
·
Posee
fluidez a través de pequeños orificios.
·
Puede
presentar difusión.
·
No
tiene forma fija pero si volumen. La variabilidad de forma y el
presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
ESTADO GASEOSO
Incrementando aún más la temperatura
se alcanza el estado gaseoso. Las moléculas del gas se encuentran prácticamente libres,
de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son
contenidos.
El estado gaseoso presenta las
siguientes características:
·
Cohesión
casi nula.
·
Sin
forma definida.
·
Su
volumen sólo existe en recipientes que lo contengan.
·
Pueden
comprimirse fácilmente.
·
Ejercen
presión sobre las paredes del recipiente contenedor.
·
Las
moléculas que lo componen se mueven con libertad.
·
Ejercen
movimiento ultra dinámico.
ESTADO DE PLASMA
En física
y química, el concepto de plasma es un estado de la materia donde algunos o todos los electrones
han sido separados de las órbitas externas del átomo. El resultado es una colección de
iones (átomos que al perder electrones adquieren carga positiva) y electrones
(de carga negativa) que no están ligados el uno al otro. Se da a altas
temperaturas, como por ejemplo en el interior de las estrellas. A partir de
cierta temperatura (que depende de la presión y de otros factores), los átomos ya
no pueden conservar sus electrones y éstos se mueven libremente, formando una
especie de «gas» de electrones y núcleos. Sus
propiedades físicas son parecidas a las de un gas muy denso.
El plasma es también llamado gas
ionizado.
El término plasma es normalmente
reservado a un sistema de partículas cargadas, lo
suficientemente grandes para tener un comportamiento colectivo. Un pequeño número de iones
y electrones no es, usualmente, llamado plasma.
Como las nebulosas y las estrellas
están formadas de plasma, es la forma de materia más común del universo visible (más del 99%).
El plasma fue identificado como forma
de materia por Sir William Crookes en 1879, pero la palabra "plasma"
fue aplicada por primera vez al gas ionizado por el Dr. Irving Langmuir.
La primera vez que se consiguió crear
plasma artificialmente fue en un tokamak del CERN en Ginebra (Suiza), en un
experimento destinado a fabricar un reactor de fusión nuclear.
El plasma es un gas ionizado, es
decir, los átomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones
o de todos ellos. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero
compuesto por electrones y cationes (iones con carga positiva), separados entre
sí y libres, por eso es un excelente conductor. Un ejemplo muy claro es el Sol. En la baja Atmósfera terrestre, cualquier átomo que
pierde un electrón (cuando es alcanzado por una partícula cósmica rápida).Pero
a altas temperaturas es muy diferente. Cuanto más caliente está el gas, más
rápido se mueven sus moléculas y átomos, y a muy altas temperaturas las
colisiones entre estos átomos, moviéndose muy rápido, son suficientemente
violentas para liberar los electrones. En la atmósfera solar, una gran parte de
los átomos están permanentemente «ionizados» por estas colisiones y el gas se
comporta como un plasma. A diferencia de los gases fríos (por ejemplo, el aire a temperatura ambiente), los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los
campos magnéticos. La lámpara fluorescente, contiene plasma (su componente
principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la
electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara.
La línea, positivo eléctricamente un extremo y negativo, causa que los iones
positivos se aceleren hacia el extremo negativo, y que los electrones negativos
vayan hacia el extremo positivo. Las partículas aceleradas ganan energía,
colisionan con los átomos, expulsan electrones adicionales y mantienen el
plasma, aunque se recombinen partículas. Las colisiones también hacen que los
átomos emitan luz y esta forma de luz es más eficiente
que las lámparas tradicionales. Los letreros de neón y las luces urbanas
funcionan por un principio similar y también se usaron en electrónicas.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.monografias.com/trabajos14/ciencia-metodo/ciencia-metodo.shtml#ixzz3rcS0EniR
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