Creada una bacteria que convierte el CO2 en productos industriales
Puede ser una gran solución.
Las tierras raras
El Sistema Internacional de Unidades
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, que expresan magnitudes físicas. A partir de estas se determinan el resto de unidades (derivadas). La última revisión del SI fue aprobada por unanimidad en la 26ª CGPM, el 16 de noviembre de 2018, acordándose su entrada en vigor el 20 de mayo de 2019, con objeto de hacerlo coincidir con el Día Mundial de la Metrología en el que se conmemora la firma del Tratado de la Convención del Metro en 1875, el más antiguo que existe en vigor.
El SI revisado quedó definido como aquel en el que:
-
- la frecuencia de la transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133 ΔνCs es 9192631 770 Hz.
- la velocidad de la luz en el vacío (c) es 299792458 m/s
- la constante de Planck (h) es 6.62607015 × 10-34 J·s
- la carga elemental (e–) es 1.602176634 × 10-19 C
- la constante de Boltzmann (K) es 1.380649 × 10-23 J/K
- la constante de Avogadro (NA) es 6.02214076 × 1023 mol-1
- la eficacia luminosa de la radiación monocromática de 540×1012Hz (Kcd) es 683 lm/W
A partir de los valores anteriores se definen las siete unidades básicas.
| Unidad básica (símbolo) |
Magnitud física básica [Símbolo de la magnitud] |
Definición técnica | Definición derivada |
|---|---|---|---|
| segundo (s) |
tiempo [t] | Se define al fijar el valor numérico de la frecuencia de la transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133, ΔνCs, en 9 192 631 770, cuando se expresa en la unidad Hz, igual a s-1. [ΔνCs = 9192631770 /s] | Es la duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133. |
| metro (m) |
longitud [l] | Se define al fijar el valor numérico de la velocidad de la luz en el vacío, c, en 299 792 458, cuando se expresa en la unidad m·s-1, según la definición del segundo dada anteriormente. [c=299 792 458 m/s] | Es la longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299792458 de segundo. |
| kilogramo (kg) |
masa [m] | Se define al fijar el valor numérico de la constante de Planck, h, en 6.62607015 × 10−34, cuando se expresa en la unidad J·s, igual a kg·m2·s–1,según las definiciones del metro y el segundo dadas anteriormente. [h = 6.62607015·10-34 kg·m²/s] | |
| amperio (A) |
corriente eléctrica [I] | Se define al fijar el valor numérico de la carga elemental, e, en 1.602176634 × 10-19, cuando se expresa en la unidad C, igual a A·s, donde el segundo se define en función de ΔνCs. [e=1.602176634·10-19 A·s] |
El efecto de esta definición es que el amperio es la corriente eléctrica correspondiente al flujo de 1/(1.602176634×10−19) = 6.241509074 × 1018 cargas elementales por segundo. |
| kelvin (K) |
temperatura termodinámica [T] | Se define al fijar el valor numérico de la constante de Boltzmann, k, en 1.380 649 × 10-23, cuando se expresa en la unidad J·K-1, igual a kg·m²·s-2·K-1, según las definiciones del kilogramo, el metro y el segundo dadas anteriormente. [k=1.380 649·10−23 kg·m²/s2/K] | Es igual a la variación de temperatura termodinámica que da lugar a una variación de energía térmica kT de 1.380 649 × 10-23 J. |
| mol (mol) |
cantidad de sustancia [N] | Cantidad de sustancia de exactamente 6.022 140 76 × 1023 entidades elementales. Esta cifra es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro, NA, cuando se expresa en la unidad mol-1. [NA=6.022 140 76·1023 /mol] |
Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene 6.022 140 76 × 1023 entidades elementales especificadas. |
| candela (cd) |
intensidad luminosa [Iv] | Se define al fijar el valor numérico de la eficacia luminosa de la radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz, Kcd, en 683, cuando se expresa en la unidad lm·W−1, igual a cd·sr·W−1, o a cd·sr·kg−1·m−2·s3, según las definiciones del kilogramo, el metro y el segundo dadas anteriormente. [Kcd=683 cd·sr/kg/m²·s3] |
Es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 × 1012 Hz y tiene una intensidad radiante en esa dirección de 1/683 W/sr. |
Además de las unidades básicas hay dos unidades suplementarias.
| Unidad (símbolo) | Magnitud física | Expresión en unidades SI | Definición |
|---|---|---|---|
| radián (rad) | ángulo plano | m/m=1 | Es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un círculo que, sobre la circunferencia de dicho círculo, interceptan un arco de longitud igual a la del radio. |
| estereorradián (sr) | ángulo sólido | m²/m²=1 | Es el ángulo sólido que, teniendo su vértice en el centro de una esfera, intercepta sobre la superficie de dicha esfera un área igual a la de un cuadrado que tenga por lado el radio de la esfera. |
FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades
El método científico
Denominamos método al “modo ordenado de proceder para llegar a un resultado o fin determinado, especialmente para descubrir la verdad y sistematizar los conocimientos” (Diccionario Actual de la Lengua Española).
El método científico (del griego: -μετά = hacia, a lo largo- -οδός = camino-; y del latín scientia = conocimiento; camino hacia el conocimiento) es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias.
Existen varias definiciones referentes al método científico.
Según el Oxford English Dictionary, el método científico es: “un método o procedimiento que ha caracterizado a la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, medición y experimentación, y la formulación, análisis y modificación de las hipótesis.”
El método científico sería el procedimiento mediante el cual podemos alcanzar un conocimiento objetivo de la realidad, tratando de dar respuesta a las interrogantes acerca del orden de la naturaleza.
Por tanto es un método ligado a la ciencia y al conocimiento científico.
El método científico caracteriza el conocimiento científico, “Donde no hay método científico no hay ciencia” (Bunge, L. l981, p. 29). La ciencia es el resultado de aplicar el método científico a problemas resolubles, por lo que la investigación científica es la acción de aplicar el método científico y el método científico es un proceso sistemático por medio del cual se obtiene el conocimiento científico basándose en la observación y la experimentación.
Para que haya ciencia debe haber dos componentes, “un conjunto de conocimientos” y “un método apropiado para su estudio: la observación”, y la observación ha de ser sistemática y controlada.
El conocimiento científico es el producto que se obtiene mediante la aplicación del método científico en la ciencia.
En el siguiente cuadro podemos ver las diferencias entre el conocimiento científico y conocimiento común no científico.
| Conocimiento científico | Conocimiento común |
|
|
Para ser científico, un método de investigación debe basarse en la empírica y en la medición, sujeto a los principios específicos de las pruebas de razonamiento.
La llamada Rueda de Wallace es la representación circular del modelo y conocimiento científico:
El método científico está basado en dos pilares, la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona y la refutabilidad, toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada o refutada (falsacionismo). Esto implica que si se diseñan experimentos, y dan resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba.
- Alcanzar el conocimiento cierto de los fenómenos y poder predecir otros.
- Descubrir la existencia de procesos objetivos y sus conexiones internas y externas para generalizar y profundizar en los conocimientos así adquiridos para demostrarlos con rigor racional y comprobarlos con el experimento y técnicas de su aplicación.
- Es un método teórico.
- Es sistemático: sentido de orden y disciplina que busca garantizar un nivel aceptable de reproducibilidad y validez.
- Es a la vez inductivo y deductivo.
- Tiene una base empírica: emplea la observación directa para obtener los datos objetivos necesarios que documentan el conocimiento obtenido.
- Emplea el examen crítico: el científico somete sus resultados a la prueba empírica se halla sujeto a revisión y los resultados no son nunca definitivos.
- Es circular: interacción continua entre experiencia y teoría. La teoría alimenta a la experiencia y ésta a la teoría y el objetivo es entrar en un proceso de retroalimentación que permite la acumulación de conocimiento.
- Busca controlar los factores que no están directamente relacionados con las variables en cuestión pero que pueden influir sobre ella.
Como características generales del método científico serían la sistematización y el control (Zimmy y Towsend).
- Sistematización: aislar de forma intencional el fenómeno concreto y que es objeto de la observación.
- Control: las condiciones bajo las que se realiza la observación han sido previamente consideradas y delimitadas.
Los presupuestos del método científico son principalmente tres:
-
- Orden: los fenómenos en la naturaleza ocurren dentro de un orden
- Determinismo: aceptamos que cada observación está determinada por un acontecimiento anterior y así sucesivamente.
- Comprobabilidad: Cada interrogante en un proceso puede ser explicado y comprobado.
Basándonos en estos presupuestos los requisitos del conocimiento científico serían:
-
- Empirismo: real y objetivo.
- Repetibilidad: capacidad de ser confirmado al ser repetido.
- Aceptabilidad: el investigador presupone la aceptación de lo publicado anteriormente.
- Publicidad: los descubrimientos deben darse a conocer.
Son los procedimientos que utiliza el método científico para el estudio. Podemos citar los siguientes tipos de técnicas:
- Inductivo: razonamiento que conduce a partir de la observación de casos particulares a conclusiones generales, siempre que la validez de las primeras. Parte de enunciados particulares para generalizar. Generaliza inferencias a partir de un conjunto de evidencias. No garantiza que la conclusión sea verdadera aun partiendo de premisas verdaderas, si no que se llegan a conclusiones con cierto grado de probabilidad. La inferencia es de abajo a arriba.
Ejemplo de estructura de razonamiento inductivo:- He visto un pájaro que vuela
- He visto otro pájaro que también vuela…
- Los pájaros vuelan
- Deductivo: razonamiento formal en el que la conclusión se obtiene por la forma del juicio del que se parte. La derivación es forzosa. Se considera una conclusión verdadera e imposible ser falsa si hemos admitido el juicio del que se parte. Se asume que si las premisas son verdaderas la conclusión será verdadera. La inferencia es de arriba abajo.
Ejemplo de estructura de razonamiento deductivo:- Los pájaros son aves
- Los pájaros vuelan
- Las aves vuelan
Según las premisas sean verdaderas o no, la conclusión asumida será verdadera o falsa.
- Hipotético-Deductivo: único método con el que se puede obtener información científica, aplicada a las ciencias formales (matemática, lógica): Observación — hipótesis — experimentación — teorías
- Analítico: proceso cognoscitivo, que descompone un objeto en partes para estudiarlas en forma aislada.
- Sintético: integra los componentes de un objeto de estudio, para estudiarlos en su totalidad.
- Histórico comparativo
- Cuantitativo: usa la recolección de datos para probar la hipótesis, con base en la medición numérica y análisis estadístico, para establecer patrones de comportamiento y probar teorías.
- Cualitativo: utiliza la recolección de datos, sin medición numérica, para descubrir o afinar preguntas de investigación en el proceso de interpretación.
Se puede llegar al conocimiento de los fenómenos a través de la experiencia, razonamiento e investigación, siendo vías complementarias.
El método científico suele describirse como un proceso en que los investigadores a partir de sus observaciones hacen las inducciones y formulan hipótesis y, a partir de éstas hacen deducciones y extraen las consecuencias lógicas; infieren las consecuencias que habría si una relación hipotética es cierta. Si dichas consecuencias son compatibles con el cuerpo organizado de conocimientos aceptados, la siguiente etapa consiste en comprobarlas por la recopilación de datos empíricos, las hipótesis se aceptan o rechazan en base a ellos.
Aunque, como hemos dicho, no todos los científicos emplean o emplearon los mismos métodos para realizar los descubrimientos científicos todos tienen unas características comunes. Los dos métodos más representativos son:
1. El método experimental o inductivo
Es el más utilizado y el que se desarrolla de forma más completa en este tema.
De niños aprendemos así: al hacer una observación nuestros sensores (los sentidos) mandan los impulsos originados al córtex cerebral (fina capa de neuronas que recubre el cerebro de los mamíferos y que se formó hace un millón de años) y aquí se crea nuestra imagen del mundo y se hacen las predicciones sobre su funcionamiento. Probando nuestras predicciones vamos formando y mejorando nuestro esquema del mundo.
El científico, bien porque desea entender un fenómeno aún no explicado, o bien para desarrollar más un determinado proceso, realiza experiencias con el fenómeno estudiado variando de una en una las variables que intervienen hasta INDUCIR una ley que las relaciona.
La ley inducida, para que sea cierta, debe cumplirse siempre. Así se confirma las hipótesis de partida.
Este método nos induce al descubrimiento de una Teoría por medio de las experiencias.
Realiza esta actividad ejemplo de cómo puede realizarse un proceso inductivo.
Actividad sobre el método de inducción
En la escena verás las marcas en el suelo de los lugares donde estaba un móvil en cada segundo. Analiza los datos contenidos en la tabla que resume las posiciones de un coche frente al tiempo y ejercita tu capacidad de inducción.
Si no induces nada de esta experiencia, quizás las preguntas de las actividades te ayuden.
A1: Observa las marcas de los puntos donde estaba el coche en cada segundo. ¿Qué puedes decir de la distancia recorrida en cada segundo? ¿Recorre la misma distancia en el tercer segundo que en los tres primeros?
A2: Observa que el espacio que se recorre en un segundo es… Induce por observación el espacio que se recorre cada medio segundo. ¿Qué velocidad llevaba el móvil?
2. El método teórico o deductivo
Newton utilizó este método para elaborar la teoría de la Gravitación Universal. Einstein utilizó el método deductivo para elaborar la Teoría de la Relatividad.
Einstein partió de una teoría, que imaginó, y dio por supuesto una serie de axiomas o definiciones previas. Al aplicar estos axiomas se llegaba a unos resultados (leyes) que contradecían “el sentido común”, pero que resultaron ser ciertos cuando en años posteriores fueron sometidos a experimentos diseñados para comprobarlos.
Por lo tanto el modelo es teórico en su partida, pero totalmente experimental en su validación.
También Newton para elaborar su Teoría se apoyó en las matemáticas y en unos axiomas que enunció, basándose en hechos estudiados por otros, sin hacer ninguna experimentación personal. Sus teorías fueron luego plenamente confirmadas.
Las fórmulas obtenidas por Newton le permitían calcular posiciones y velocidades que coincidían con las que tenían los cuerpos por él estudiados. Calculó cuánto cae la Luna (cuánto se aparta de una línea recta tangente a la trayectoria) hacia la Tierra cada segundo y comprobó que coincidía con lo que predecía su ley. Una vez comprobado que sus leyes explicaban perfectamente
lo observado y que se cumplían, hizo pública la Ley de Gravitación Universal.
Esté método se utiliza menos que el método experimental o inductivo. Se le llama deductivo porque en esencia consiste en sacar consecuencias (deducir) de un principio o suposición.
Tanto la inducción como la deducción se utilizan dentro de los procesos de los dos métodos. Al pensar continuamente inducimos y deducimos.
Prueba el método deductivo con esta actividad
Supongamos que debido a tu experiencia diaria con diversos líquidos y sabiendo que unos son más “espesos” que otros enuncias esta teoría: “Un cuerpo, de cualquier forma, que cae dentro de un liquido que es el doble de “espeso” que otro, tarda doble tiempo en recorrer la misma distancia”. Has deducido teóricamente? que por ser el doble de “espesos” unos líquidos frenan el doble que otros. ¿Suscribes esta teoría?. La única manera de saber si es cierta es comprobarla experimentalmente. Usa la escena de esta página. Trata de enunciar otras teorías sobre cuerpos de distinta masa o distinta forma cayendo en líquidos. Escribe la teoría y pruébala experimentando con esta escena.
A1: Deja caer cuerpos de diferentes masas pero forma idéntica. Anota los tiempos de caída. ¿Qué conclusiones puedes sacar estudiando tus resultados?
A2: Sin variar el dato de la masa, deja caer cuerpos de diferentes formas. ¿Puedes extraer alguna relación entre estos tiempos de caída y la forma? ¿Cómo se justifican estos resultados?
A3: Deja cae siempre cuerpos de igual forma y masa. Sólo debes cambiar la densidad del aire entre unas experiencias y otras. ¿Cómo cambia el tiempo de caída? ¿Qué conclusión obtienes?
El método científico tiene una serie de etapas que han de seguirse, la designación de las etapas varía según los autores, pero lo importante es transmitir el concepto de que dicho método es un proceso sistemático de investigación que consta de partes interdependientes.
Las etapas que integran el método científico son: 1) definición del problema, 2) formulación de hipótesis (razonamiento deductivo), 3) recopilación y análisis de datos, 4) confirmación o rechazo de hipótesis, 5) resultados, 6) conclusiones.
Los pasos a seguir o etapas han de cumplirse siempre:
- Definición y planteamiento del problema: pregunta para la cual no encontramos respuesta. Es necesario que sea resoluble y debe ser formulado en términos adecuados.
- Formulación de la hipótesis: la hipótesis exige una formulación más elaborada con la aparición de las variables y la relación que esperamos encontrar entre ellas. Es la “verdad provisional” o cómo se explica el problema a la luz de lo que se sabe. Las hipótesis se pueden formular como objetivos o resultados que se quieren conseguir. Para aceptar o rechazar la hipótesis (o conseguir el objetivo) se elige un determinado diseño de estudio.
- Recogida y análisis de datos: comprobación empírica tras recogida de datos. Es la etapa más específica de cada técnica concreta del método científico.
- Confrontación de los datos con la hipótesis.
- Conclusiones y generalización de los resultados: Si los datos avalan la hipótesis será confirmada. En caso contrario se concluirá que en las circunstancias contempladas la hipótesis no ha sido confirmada y/o se volverá a la segunda etapa proponiendo una nueva y coherente solución al problema.
- Nuevas predicciones: esta etapa es añadida por algunos autores y hace referencia a nuevos problemas que surgirían de los resultados obtenidos.
Descrito desde otro punto de vista, podemos decir que el método científico se inicia con una fase de observación, donde el científico toma contacto con el fenómeno, se sabe algo de él, pero lo induce a continuar buscando alguna respuesta sobre él. Sigue una fase de planteamiento de la hipótesis que basada en el conocimiento previo y en los datos que se recogerán, podría ser demostrada. Por último la fase de comprobación, que depende de la generalidad y sistematicidad de la hipótesis.
- El método científico es el estudio empírico controlado, crítico y sistemático de hipótesis que intentan explicar presuntas relaciones entre varios fenómenos.
- Proceso objetivo, sistemático y controlado.
- Etapas: 1) definición del problema, 2) formulación de hipótesis, 3) recogida y análisis de datos, 4) confirmación o rechazo de hipótesis, 5) resultados, 6) conclusiones.