FILOSOFÍA DE LA CIENCIA: BREVE HISTORIA DE LA FÍSICA
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"Deliberadamente pasaré muy rápido por la Historia de la Ciencia y sólo me detendré algo más en su desarrollo del último siglo, aquel que afecta más directamente a la posición actual de la ...

"Deliberadamente pasaré muy rápido por la Historia de la Ciencia y sólo me detendré algo más en su desarrollo del último siglo, aquel que afecta más directamente a la posición actual de la Ciencia." Joaquín Luque (Panorama histórico de la ciencia y la tecnología en el siglo XX)

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FILOSOFÍA DE LA CIENCIA: BREVE HISTORIA DE LA FÍSICA FILOSOFÍA DE LA CIENCIA: BREVE HISTORIA DE LA FÍSICA Presentation Transcript

  • . BREVE HISTORIA DE LA FÍSICA GRADO EN FILOSOFÍA UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA 2012 – 2013 FILOSOFÍA DE LA CIENCIA
  • CIENCIA, TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD FUENTE: Panorama histórico de la ciencia y la tecnología en el siglo XX. Joaquín Luque. Cuadernos del Mundo Actual. Historia 16. Madrid, 1993 http://personal.us.es/jluque/Conferencias/1996%20Huelva.pdf Rector Universidad de Sevilla http://rubenbelloso.blogspot.com.e s/2010/01/joaquin-luque.html
  • FUENTE: Jesús Marchamalo. Muy Interesante, 2004 http://www.muyinteresante.es/cultura/ arte-cultura/articulo/los-dias-de-la- semana ANTES DE EMPEZAR…
  • Las ciencias "Deliberadamente pasaré muy rápidamente por la historia de la ciencia y sólo me detendré algo más en su desarrollo del último siglo, aquél que afecta más directamente a la posición actual de la Ciencia.". Cuando se habla de ciencia, hacemos en general referencia a un conjunto de disciplinas que, compartiendo el mismo método, estudian distintos aspectos de la naturaleza. A . Panorama histórico de la ciencia y la tecnología en el siglo XX . JOAQUÍN LUQUE En vez de la ciencia podríamos así hablar más bien de las ciencias, entre las que estarían la física, la química, la geología, la biología, la astronomía, etc. Especial consideración merece el papel de las matemáticas. Por una parte, a menos que creamos en la existencia de un mundo platónico en el que residen los conceptos matemáticos, la matemática no admite experimentación, contrastación con la realidad. La matemática es más bien el lenguaje, y sus reglas de uso, que debe ser aplicado por la ciencia para su tarea. Precisamente por este papel de herramienta imprescindible de la ciencia, en muchos casos se la considera a ella misma también una ciencia. Discutir en más profundidad estas cuestiones es tarea de la Filosofía de la Matemática, terreno por el que no nos adentraremos. Nos conformaremos con los apuntes aquí esbozados. Quisiera hacer también ahora un comentario. Cuando tratemos la evolución de la ciencia, me referiré principalmente a la física porque es la ciencia que mejor conozco, o quizás habría de decir que menos desconozco. Pero también porque la física ha tenido y tiene un papel central en el conjunto de las ciencias. La física aspira a alcanzar las leyes últimas de la naturaleza, y las demás ciencias, serían, en última instancia reducibles a ella. Sea esto cierto o no, es indudable que las teorías físicas, y en menor medida las biológicas, son las que mayor impacto han tenido y tienen en la visión que el hombre tiene del mundo.
  • Evolución de la Física La visión del universo físico está dominada desde la antigüedad, durante toda la Edad Media y hasta el Renacimiento, por el sistema geocéntrico. El más conocido y eficaz de estos sistemas fue el propuesto por Ptolomeo que vivió en Alejandría en el siglo II. En su obra Almagesto, allá por el año 140, describe un universo que tiene en su centro a la Tierra y a su alrededor, girando en órbitas circulares y movimiento uniforme, el Sol, la Luna y las estrellas. Los planetas también giran en grandes círculos llamados "deferentes" alrededor de la tierra. . Panorama histórico de la ciencia y la tecnología en el siglo XX . PTOLOMEO CLAUDIUS PTOLEMAEUS, Alejandría (s. II d.C.) No obstante, como este modelo no encajaba del todo con las observaciones, se hicieron modificaciones de forma que, por ejemplo los planetas giraban en pequeños círculos, denominados "epiciclos", alrededor de los círculos deferentes. A medida que nuevas observaciones contradecían el sistema, éste se corregía añadiendo nuevos epiciclos o asignando cierta excentricidad a los mismos. El sistema ptolemaico era pues complicado pero funcionaba. Era capaz de predecir con gran aproximación la posición de los astros en el firmamento. Cuenta la leyenda que cuando Alfonso X el Sabio, rey de Castilla y León, conoció el sistema ptolemaico, comentó acerca de su extrema complejidad: "Si el Todopoderoso me hubiera consultado antes de embarcarse en la Creación, le hubiera recomendado algo más sencillo"
  • Copérnico (1473-1543) La descripción ptolemaica del universo pervivió sin modificaciones importantes durante XIV siglos. Pero en 1543, el canónigo polaco Nicolás Copérnico publica su obra De revolutionibus orbium coelestium (sobre las revoluciones de las esferas celestes) en el que, tratando de simplificar el cálculo ptolemaico, propone un sistema en el que el sol está en el centro y la tierra y los demás planetas giran en círculos en torno a él. Si bien este modelo simplificaba algunos cálculos, complicaba otros, y necesitaba también del auxilio de epiciclos. Por tanto, a pesar de la simplicidad inicial, tanto el sistema ptolemaico como el copernicano son de una complejidad similar. Sin embargo, el sacar a la tierra del centro del Universo tuvo unas profundas repercusiones en el pensamiento de la época y de los siglos siguientes, hasta el punto que se la denomina la "revolución copernicana". . Panorama histórico de la ciencia y la tecnología en el siglo XX .  Trata de simplificar el cálculo ptolemaico  Propone un sistema en el que el sol está en el centro y la tierra y los demás planetas giran en círculos en torno a él.  Tanto el sistema ptolemaico como el copernicano son de una complejidad similar.  Sacar a la tierra del centro del Universo tuvo unas profundas repercusiones en el pensamiento de la época y de los siglos siguientes, hasta el punto que se la denomina la Revolución Copernicana.
  • Se le considera padre de la Física moderna, entre otras cuestiones por promover la observación experimental y la formulación matemática de las leyes del universo. Ambas cuestiones quedan muy bien reflejadas en las páginas iniciales de su obra "Il Saggiatore" (El ensayador): "La filosofía está escrita en este grandísimo libro que está abierto ante nuestros ojos (digo: el universo), pero no puede entenderse si antes no se procura entender su lengua y conocer los caracteres en los cuales está escrito. Este libro está escrito en lengua matemática, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es totalmente imposible entender humanamente una palabra, y sin las cuales nos agitamos vanamente en un oscuro laberinto". Galileo, si no inventa, al menos sí es uno de los primeros en usar el microscopio y el telescopio con fines de observación científica. Al comprobar que el aspecto de la Luna era idéntico al de la Tierra, con sus montañas y valles, atacó a la cosmología clásica (aristotélica y ptolemaica) que creía que el mundo sublunar era esencialmente distinto del mundo de las esferas celestes. Proclamó su fe en el sistema copernicano lo que le costó la condenación de la Iglesia, la cárcel y la retractación pública. Según la tradición, al terminar su retractación exclamó: "Eppur, si muove" ("¡Y sin embargo se mueve!"). GALILEO (1564-1642) . Panorama histórico de la ciencia y la tecnología en el siglo XX .
  • KEPLER (1571-1630) • Johannes Kepler, alemán contemporáneo de Galileo. • Con base en sus observaciones astronómicas, propuso la aceptación del sistema copernicano con una modificación: los planetas no giran en torno al sol en órbitas circulares sino elípticas. Con este sencillo cambio, los datos encajaban perfectamente en un modelo simple en el que no eran necesarios deferentes, epiciclos ni excéntricas. • Su modelo era más simple y bello que los anteriores. • Kepler formuló las expresiones matemáticas que rigen el movimiento de los planetas en estas elipses: las 3 leyes de Kepler. 1. Las órbitas de los planetas no son circulares sino elípticas con el sol en uno de los focos 2. Un radio vector (radio trazado entre el sol y un planeta) barre áreas iguales en tiempos iguales 3. El cubo de la distancia media entre un planeta y el sol, dividida por el cuadrado de su período, es constante para todos los planetas
  • NEWTON (1642-1727) • Isaac Newton: La cumbre de la Física de la Modernidad • Inglés que vive en la segunda mitad del siglo XVII y comienzos del XVIII. • 1687 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" (Principios matemáticos de la filosofía de la naturaleza) establece la ley de la gravitación y las leyes generales de la mecánica. • Sus observaciones encuentran una explicación de los principios en los que se fundamentan. • La mecánica newtoniana tiene una visión del mundo con un espacio y un tiempo infinitos y un movimiento absoluto. • Newton no sólo es un físico genial sino también un matemático de primera fila. Como las herramientas matemáticas de su tiempo eran insuficientes para el desarrollo de su teoría, construye nuevos modelos matemáticos, y en concreto el cálculo diferencial, por el que mantuvo una fuerte controversia sobre su prioridad con el matemático, y también filósofo, alemán Leibniz (1646-1716).
  • LA ILUSTRACIÓN 1789 Después de dos siglos de cambio en la física (XVI y XVII), esta disciplina se asienta y se desarrolla sobre las bases de la mecánica newtoniana en los dos siglos siguientes, XVIII y XIX. El pensamiento racionalista, los movimientos sociales de la época que culminan en la revolución francesa, y el movimiento cultural ilustrado, no hacen sino reforzar una visión del mundo que ya estaba en germen en la nueva física. CONSECUENCIAS • Materialismo: La perfección del modelo newtoniano conduce a un materialismo: Todo está hecho de materia (no hay conciencias, espíritus). • Determinismo: Todo puede ser calculado a partir del pasado. Aún hay muchos físicos para quienes la mecánica newtoniana, necesariamente induce al materialismo y al determinismo, pero en los siglos XVIII y XIX fue la opinión mayoritaria de los científicos.
  • INICIOS DE LA ELECTRICIDAD • Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero que, cerca del 600 a.C., conociera el hecho de que el ambar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos. • Sin embargo fue el filósofo Griego Theophrastus (374-287 AC) el primero que, en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer estudio científico sobre la electricidad. SIGLO XVII • WILLIAM GILBERT (1544 -1603). médico ingles. Pionero en la investigación del magnetismo Fue uno de los primeros científicos, de la era moderna, en realizar experimentos con la electrostática y el magnetismo, retomando las observaciones realizadas por los antiguos griegos. Demuestra que son muchos los materiales que tienen la misma propiedad del ámbar • En 1600 escribe un tratado en el cual demuestra que la tierra se comporta como un gran imán • Clasificó los materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio
  • LA ELECTRICIDAD EN EL XVIII • Aunque eran bien conocidos desde la antigüedad, en el siglo XVIII comienzan a estudiarse de acuerdo con el nuevo método científico los fenómenos de la electricidad y el magnetismo. • Merece destacarse el papel que desempeña Charles de Coulomb (1736-1806), físico francés que estudia las fuerzas eléctricas de cargas en reposo (electrostática) y enuncia su ley general aplicable a las fuerzas eléctricas y magnéticas. La expresión matemática de la ley de Coulomb es muy similar a la formulación de la gravitación universal de Newton. SIMILITUD ENTRE LA LEY DE COULOMB Y LA LEY DE NEWTON • “La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”. • F=K(q1q2)/r2 En el Sistema Internacional de Unidades, K vale 9·109 Nm2/C2. • “La interacción entre dos cuerpos de masa M y m se describe en término de una fuerza atractiva, cuya dirección es la recta que pasa por el centro de los dos cuerpos y cuyo módulo viene dado por la expresión • F= G(m1m2)/r2” • G es la constante de la gravitación universal G=6.67*10-11 Nm2/kg2, y r es la distancia entre los centros de los cuerpos.
  • LA ELECTRICIDAD EN EL XIX • En la frontera entre los siglos XVIII y XIX (1800), el italiano Alessandro Volta inventa la pila y con ella da comienzo el estudio de la corriente eléctrica y sus relaciones con el magnetismo. • Durante este siglo la electricidad y el magnetismo avanzan considerablemente gracias a nombres como los de Ampere, Ohm o Faraday. No obstante las formulaciones debidas a ellos recogen aspectos parciales de los fenómenos eléctricos y magnéticos. • Con la aparición de James Clerk Maxwell (1831-1879), físico escocés, se dispone de una teoría integradora. Ésta es formulada en 1873 mediante las ecuaciones generales de la propagación del campo electromagnético, conocidas como ecuaciones de Maxwell. • En ella se unifican las fuerzas eléctricas y magnéticas. Será la primera de las unificaciones que todavía hoy sigue buscando la física.
  • SIGLO XIX ¿EL FIN DE LA CIENCIA? • Desde el punto de vista de la Física la situación a finales del siglo XIX no podía ser más halagüeña: • La mecánica de Newton era un éxito. • El electromagnetismo de Maxwell explicaba ese conjunto de fenómenos. • Y por último, Young y Fresnel resolvieron los problemas que tenía la teoría ondulatoria de la luz y formularon las leyes de la óptica. Todo la naturaleza era explicada por la física. ¡El triunfo de la razón!. • Por lo anterior, Lord Kelvin, físico inglés de la época, premio Nobel de física en 1906, anunciaba el próximo fin de la disciplina por falta de problemas qué resolver. • En el mismo siglo XIX Hegel había anunciado el fin de la Filosofía y de la Historia • Nietzsche proclamaba la muerte de Dios. • Sin embargo serios nubarrones se oteaban en el horizonte, lo que llevaría a la ciencia a un nueva crisis, a una revolución conceptual, o como diría Kuhn, a un cambio de paradigma.
  • MODELO DE EDISON (DÍODO) MODELO DE FLEMING (DÍODO) Si por un diodo pasa una corriente como la que se muestra en la parte superior, sale una corriente como la que aparece en la parte inferior (Fig. 2). Esta acción se llama rectificación.
  • DESARROLLO DEL TRÍODO • Lee De Forrest (1873 – 1961) En 1906 desarrolla el tríodo (Audión) • En 1909 es procesado por fraude • En 1912 vende la patente a ATT DESCUBRIMIENTO DE LOS RAYOS X • El alemán Roentgen hacía experimentos con la luz fluorescente producida por los electrones (1895). • Construyó la pantalla fluorescente, una pieza de cartón pintada con cierto compuesto químico de bario, de alta fluorescencia. • Un día descubrió que la pantalla brillaba aún cuando los electrones en ese momento no podían llegar hasta ella. Se dio cuenta de que la fuente era el origen de otra nueva clase de rayos que penetraban el cartón • Luego colgó una hoja de metal entre el tubo y la pantalla de metal y siguió observando fluorescencia, aunque menos intensa. • Después metió su mano entre el tubo y la pantalla. Lo que vio debió de asustarlo sobremanera: ¡en la pantalla se veía el esqueleto de una mano!. Al mover su mano el esqueleto se movía. “¡Roentgen estaba viendo el esqueleto de su mano en vida!”. • Estos rayos, él los llamó X por desconocer de qué se trataban. “YO NO PIENSO: ENSAYO” • Implicaciones de los rayos X: medicina, industria, etc.
  • LA FÍSICA EN EL SIGLO XX La relatividad especial En 1905 Albert Einstein, físico alemán, estudiando los problemas que presentaba el electromagnetismo cuando se estudiaba el movimiento relativo entre móviles con velocidades cercanas a la de la luz (electrodinámica de los cuerpos en movimiento), formuló su teoría de la relatividad especial, denominada así para distinguirla de la teoría del movimiento relativo formulada ya por Galileo. La teoría de Einstein, no era simplemente un remiendo de la mecánica clásica sino una revolución conceptual de la cual todavía hoy nos estamos recuperando. Para Einstein, el espacio y el tiempo no son absolutos sino que dependen de cada observador y de la velocidad con la que se mueva este observador. Así, para un observador en movimiento, los relojes atrasan, las reglas se contraen y las masas aumentan. Otra consecuencia de la relatividad especial es que los conceptos de masa y energía son, en cierta medida intercambiables. Debe hablarse de una conservación conjunta de la masa-energía. La teoría establece lo que probablemente es la fórmula matemática más conocida de la física: E=mc2. Esto permite la conversión de materia en energía, y la materialización de la energía, lo cual ha dado lugar a las bombas atómicas y a las centrales nucleares. La relatividad general En 1916, Einstein propone su teoría de la relatividad general, en la que incluye los efectos de la gravedad. Si con cierta dificultad y gran esfuerzo puede llegar a entenderse la formulación de la relatividad especial, la relatividad general es mucho más compleja requiere unos conocimientos matemáticos tan elevados que ni incluso muchos licenciados en Física la conocen con precisión. Para la relatividad general, la masa no es más que una curvatura, mayor o menor del espacio-tiempo. Si no hay masa el espacio-tiempo es plano. Si tenemos una masa, por ejemplo el Sol, el espacio-tiempo se curva. En realidad no es que el espacio-tiempo se curve por la presencia de una masa, sino que la masa es precisamente esa curvatura. ¡Cuán lejos queda el concepto de sustancia de Aristóteles!.
  • LA FÍSICA EN EL SIGLO XX La mecánica cuántica BOHR En 1913 Niels Bohr, físico danés, describe un modelo del átomo parecido a un sistema planetario. En el centro estaría el voluminoso y pesado núcleo (el "sol") y a su alrededor, giran en órbitas los diversos electrones (los "planetas"). Para que este modelo fuese consistente con la física de la época fue necesario suponer que los electrones no podían tener cualquier energía, sino sólo determinados valores de la misma: la energía de los electrones estaba cuantificada de acuerdo con una expresión debida a Planck. Si bien el modelo atómico de Bohr es intuitivo y fácil de comprender, no explicaba completamente los fenómenos observados en el estudio del átomo. Para solventar estos problemas, Heisenberg propuso en 1925 una mecánica cuántica basada en el cálculo matricial. De forma independiente, Schrödinger propuso en 1926 una mecánica cuántica basada en ecuaciones de ondas. Ambas formulaciones son matemáticamente equivalentes. Aparece la dualidad onda-corpúsculo. La teoría corpuscular tenía grandes defensores entre ellos al mismo Newton. Sin embargo, la teoría ondulatoria era la que mejor se adaptaba a las observaciones. Aparecieron nuevos fenómenos, entre ellos el efecto fotoeléctrico, que rescataron la visión corpuscular de la luz, defendida en este caso por Einstein. ¿Es la luz una onda o una hilera de fotones (partículas de luz)?. Un duelo de titanes que se resolvió en empate. Luis De Broglie, físico francés, lanzó en 1924 una hipótesis desconcertante: la luz, y en general cualquier materia, es de una naturaleza tal que, dependiendo de cómo se la observe presenta las propiedades de una onda o de un corpúsculo. PRINCIPIO DE INDETERMINACIÓN Einstein, y Laplace, afirmaban que era posible calcular la posición exacta de un electrón en cualquier momento (posición determinista). Heisenberg demostró que eso era imposible; que era un resultado probabilístico (posición probabilística). Desde entonces se introdujo el estudio de las probabilidades (y de la Estadística en general) en la física.
  • LA FÍSICA EN EL SIGLO XX La mecánica cuántica BOHR En el principio de indeterminación (o principio de incertidumbre) de Heisenberg formulado en 1927, nuestro conocimiento de los fenómenos físicos es necesariamente limitado. Al observar (medir) un fenómeno lo alteramos, de forma que la medida realizada no se corresponde con su valor original. Este límite al conocimiento físico no sólo es real sino que se puede calcular cuánto vale. Las medidas son necesariamente erróneas. Este principio supone un serio revés al sueño de Laplace de calcularlo todo, pasado presente y futuro. Pero aún más demoledor resulta la estructura completa de la mecánica cuántica en la que calculamos, no una magnitud física de la materia, sino la función de probabilidad de dicha magnitud. Por decirlo más claramente, la mecánica cuántica no nos dice donde va a estar el electrón en un instante de tiempo dado, sino que nos da las distintas probabilidades de que esté en los diferentes puntos del espacio. Einstein, firme adversario de la mecánica cuántica se niega a creer que "Dios juegue a los dados” La fisión nuclear En el siglo XX, la física, no sólo ha roto el átomo, no sólo ha encontrado las partes de lo "sin partes", sino que ha descubierto que, a su vez, el núcleo atómico está compuesto por un número variable de protones y neutrones. Los núcleos más grandes, en ocasiones, tienden a romperse espontáneamente. Así por ejemplo ocurre con el Uranio, estudiado por Becquerel, o con el Radio analizado por los esposos Curie (Marie y Pierre). Al romperse estos átomos emiten una radiación. A este fenómeno se le denominó radiactividad. y ha dado origen a la física nuclear contemporánea. A la rotura del núcleo se la denomina fisión nuclear. Este proceso puede liberar una gran energía que puede utilizarse de forma explosiva o controlada.
  • LA FÍSICA EN EL SIGLO XX La bomba atómica Durante la Segunda Guerra Mundial se trabajó intensamente para producir una reacción de fisión nuclear en cadena, de forma que tuviese un carácter explosivo y liberase una gran cantidad de energía. Este proyecto, conocido como proyecto Manhattan, fue dirigido por Oppenheimer y culminó en 1945 con el lanzamiento de dos bombas atómicas por parte de USA en dos ciudades japonesas: Hiroshima y Nagasaki. El uso pacífico de la energía nuclear de fisión se realizó por primera vez en 1956 en la central nuclear de Calder Hall (Gran Bretaña). La Fusión nuclear Pero la fractura de núcleos pesados no es la única reacción nuclear posible. De hecho, ni siquiera la más importante. Mediante el proceso inverso, es decir la unión (fusión) de núcleos ligeros de Hidrógeno, se obtiene un núcleo de Helio (Deuterio + Tritio = Helio + neutrón). En este proceso se libera una gran energía. A este proceso se le denomina la fusión nuclear y es el que proporciona la energía del sol. Esta energía de fusión se utilizó por primera vez con fines militares en 1952 para la fabricación de la denominada bomba H. El uso pacífico de esta energía es todavía un problema sin resolver.
  • LA FÍSICA EN EL SIGLO XX Los quarks Para poner un poco de orden en tal proliferación de partículas, Gell-Mann y Zweig propusieron en 1964 un modelo, denominado modelo estándar, según el cual por debajo de las partículas conocidas habría otras, denominadas quarks. Dicho de otra forma, no sólo es que el átomo tenga partes, sino que el protón, por ejemplo, también tiene partes. Estas partes son los quarks. Existen 6 tipos de quarks, el último de los cuales fue detectado en 1994. Sin embargo los físicos consideran que no han llegado aun al final. Para ello se basan en que el modelo estándar, del que los quarks forman parte, no es capaz de integrar los efectos gravitatorios y además depende de 15 constantes arbitrarias que no pueden ser deducidas teóricamente sino que deben ser medidas experimentalmente. La física de partículas En el estudio del átomo y de sus componentes, además de los protones neutrones y electrones, empezaron a surgir nuevas partículas subatómicas: mesones, bosones, piones, neutrinos, etc. El mundo subatómico empezó a poblarse de numerosas entidades que parecían no tener orden ni concierto. Muchas de estas partículas sólo son observables, durante tiempos muy cortos, tras una brutal colisión. Los aceleradores de partículas son dispositivos muy grandes (varios kilómetros de diámetro), con complejísimas instalaciones auxiliares, y con gravísimos problemas de financiación.
  • LA FÍSICA SIGLO XX Las teorías de unificación de fuerzas En 1973, Pati, Salam, Georgi y Glashow, introdujeron las teorías de Gran Unificación todavía no confirmadas ni refutadas, en las cuales la interacción nuclear fuerte se uniría a la electro-débil. Mucho más elusiva resulta la unificación de la fuerza gravitatoria. Las interacciones eléctricas, magnéticas, nuclear débil y nuclear fuerte ocurren todas ellas dentro del marco del espacio- tiempo. Pero la gravedad no es otra fuerza impuesta sobre el espacio-tiempo, sino una distorsión del mismo. No obstante, se están consiguiendo algunos resultados parciales en este terreno, entre los que destacan los trabajos del popular Stephen Hawking. Las teorías de unificación de fuerzas Hasta el siglo XIX, sólo se conocían 3 tipos de fuerzas o de interacciones en la naturaleza: la gravitatoria, la eléctrica y la magnética. Maxwell unificó en 1873 las dos últimas mediante su teoría del campo electromagnético. Quedaban por tanto, a principios del siglo XX, sólo dos fuerzas: la gravitatoria y la electromagnética. Sin embargo el estudio del átomo y de las partículas elementales puso de manifiesto la existencia de otros dos tipos de interacciones que tienen lugar principalmente en los núcleos atómicos: la interacción nuclear débil y la interacción nuclear fuerte. Tanto por razones teóricas como estéticas, los físicos pretenden unificar todas las fuerzas de la naturaleza en una única teoría. Fruto de este esfuerzo, Weinberg, Salam y Glashow proponen en 1960, y es confirmada en 1983, la teoría electrodébil, que unifica la fuerza nuclear débil y la fuerza electromagnética.
  • LA FÍSICA EN EL SIGLO XX La astronomía Pero la física de nuestro siglo no sólo se ha preocupado por lo muy pequeño, sino también por lo muy grande: por el universo. Mediante el uso del telescopio, y de nuevos instrumentos de exploración, nuestra imagen del cosmos ha cambiado radicalmente. A las estrellas y planetas han venido a sumarse toda una serie de nuevos cuerpos celestes de los que antes no se tenía conocimiento: púlsares, cuásares, supernovas, estrellas de neutrones, agujeros negros, etc. Todo un catálogo que nos presenta un universo en continuo cambio y ebullición. La cosmología (Big-Bang) Quizás la más espectacular y popular de las teorías astronómicas sea la del Big- Bang o gran explosión. Como consecuencia de la teoría de la relatividad general Friedmann (ruso) en 1922 y Lemaitre (belga) en 1927 proponen que el universo surgió a partir de una gran explosión original y que desde entonces se está expandiendo. Esta teoría estaba apoyada en las observaciones de Hubble (Usa) de 1925, en las que se ponía de manifiesto que las galaxias se estaban separando todas unas de otras. Esta teoría ha sido posteriormente confirmada por numerosas evidencias, siendo hoy ampliamente aceptada. No hace falta subrayar las profundas consecuencias filosóficas de la teoría del Big-Bang.
  • LA CRISIS DE LA MATEMÁTICA Las matemáticas en los siglos XVII y XVIII  Durante los siglos XVII y XVIII las matemáticas tuvieron un desarrollo muy parejo a las teorías físicas a las que daban soporte. Las dos grandes aportaciones son la geometría analítica y el cálculo.  La geometría analítica, propuesta por Descartes en 1637 en su "Discurso del método", realiza un tratamiento algebraico (ecuaciones) de las entidades geométricas (rectas, curvas, planos, superficies, volúmenes).  El cálculo fue descubierto por Newton en 1665-1666, e independientemente por Leibniz entre 1673 y 1676, aunque la forma que perdura hoy día es la debida a este último. En el cálculo se introducen los conceptos de derivada e integral. Vesalio  El desarrollo de la biología no ha sido tan rápido como el de las ciencias físicas y se puede decir que el nacimiento de la biología como tal actividad científica, proporcionando un marco conceptual a los meros conocimientos empíricos, no nació hasta mediados del siglo XIX.  No obstante, pueden reconocerse desde el comienzo de la Modernidad un intento experimentador y sistematizador notable. Es notable, por ejemplo, que en 1543, el mismo año en que Copérnico publica su obra maestra, que sería el origen de la nueva física, Andreas Vesalio publica su obra "De humani corporis fabrica" (Sobre la estructura del cuerpo humano), basado en un sistemático proceso de disecciones. . RENÉ DESCARTES . VESALIO EL PROGRESO DE LA BIOLOGÍA
  • Darwin  El equivalente a Newton en biología es sin duda Darwin. En 1859 publica su obra "El origen de las especies", en la que desarrolla su teoría de la evolución. Las especies sufren, de una generación a otra pequeñas variaciones. Aquellos individuos, cuyas características resulten más favorables para su adaptación al medio físico, resultan beneficiados y, sobreviven y se reproducen más fácilmente que los peor adaptados. Mendel  Lo que Darwin desconocía era la forma en que se transmitían a la descendencia las características que favorecieron la adaptación al medio. Es el problema de la herencia que fue resuelto por Mendel, un monje austriaco en 1865, pero que no fue conocido por la comunidad científica hasta el año 1900. Mendel descubrió, de forma teórica, la existencia de una serie de genes que determinaban las características de la herencia. Esto dio lugar al nacimiento de la genética. . DARWIN . VESALIO EL PROGRESO DE LA BIOLOGÍA DNA (Watson y Crick)  Mendel desconocía la forma concreta que tuvieran los genes. Pero con el estudio de la célula, se averiguó que en el núcleo de la célula había unas estructuras, denominadas cromosomas, y que cada cromosoma está formado por numerosos genes. Aún más, en 1953 Watson y Crick consiguieron determinar la estructura química de los genes, el ácido desoxirribonucléico o DNA, con un forma de doble hélice.
  • Genoma humano  A finales de los años 80 se puso en marcha el proyecto "Genoma Humano", que todavía continúa en nuestros días. Su objetivo es determinar la ubicación y función de todos los genes del ser humano. Se estima que el número total de genes es entre 50 y 100 mil. - El conocimiento completo y detallado del mapa genético abre las puertas al manejo de la estructura genética del hombre, produciendo alteraciones artificiales y consiguiendo individuos artificialmente condicionados. EL PROGRESO DE LA BIOLOGÍA Interrogantes en la física  A pesar del indudable avance que ha experimentado el conocimiento científico en la modernidad, todavía quedan grandes cuestiones abiertas. En cosmología se desconoce que pasó antes del Big Bang y cual es el futuro del universo. Se duda si continuará expandiéndose y enfriándose continuamente (muerte fría), o por el contrario funcionará como una especie de muelle en el que, una vez finalizada la actual fase de expansión comenzará otra de contracción que determinará una gran implosión final o Big Crunch (muerte caliente). Tampoco se sabe que ocurriría después: final de todo o vuelta a comenzar. En física se desconfía que la descripción de la materia que proporciona la teoría de quarks sea la adecuada. No se sabe cuál es el componente último de la materia, ni la naturaleza íntima de las distintas interacciones. LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA CIENCIA
  • Interrogantes en la biología  En biología, aunque se han realizado avances importantes, se desconoce el mecanismo por el cual surge la vida a partir de la materia inanimada. Igualmente se desconoce el mecanismo por el cual se desarrolla un individuo a partir de la información aportada por su código genético, aunque en este sentido se están produciéndose grandes avances, como los que han protagonizado los premios Nobel de Medicina de este año 1995. Y en el otro extremo, se ignoran las causas últimas que conducen al envejecimiento y la muerte de los seres vivos. Interrogantes en las matemáticas  La Matemática ha sufrido un proceso de progresivo alejamiento de los problemas de las otras ciencias. Lo que desde luego no es un problema para los matemáticos es la utilidad de su disciplina. Sin embargo, es de esperar que algunas de las ramas de las matemáticas desarrolladas de espaldas a la ciencia puedan ser finalmente útiles a ésta. Pero quizás el interrogante más interesante que se plantea cualquiera de las distintas ramas de la matemática sea el origen del pensamiento y la conciencia. Este tema tiene gran importancia con el nacimiento de los ordenadores (computadoras), los cuales son cognoscitivamente equiparables a estructuras matemáticas complejas. Por tanto la pregunta pertinente sería si una estructura matemática compleja, es decir un ordenador, puede pensar, puede tener conciencia. ¿Cuál es el origen de la conciencia?.  Una de las características del método científico tradicional es el análisis, es decir, la separación de las partes constituyentes de un sistema para poder estudiarlo por separado. Esta disección, si bien se ha mostrado fructífera en multitud de campos científicos, parece afectar a otros. Esto da lugar al estudio de sistemas complejos (materiales, biológicos, cognitivos o sociales) en los que el todo es más que la simple suma de las partes. La emergencia de determinadas propiedades, por ejemplo la vida o la conciencia, no tendría explicación desde el estudio aislado de los componentes químicos de la célula o de la estructura neuronal humana, sino de la consideración holística de la célula y el cerebro. Un campo en el que la teoría de la complejidad sería de gran interés es el de las denominadas ciencias sociales. LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA CIENCIA
  • Si las telecomunicaciones son importantes, aún más revolucionarias han sido las consecuencias derivadas del nacimiento y desarrollo de la Informática.  ENIAC Aunque se registran en la historia diversos dispositivos para la realización de cálculos, se considera que el primer ordenador en sentido moderno es el ENIAC, desarrollado en USA en 1945. Este dispositivo tenía 18.000 válvulas, ocupaba 170 metros cuadrados (el equivalente a dos pisos de protección oficial), y consumía 180.000 watios (es decir, 180 estufas encendidas simultáneamente). Todos los ordenadores modernos utilizan interruptores electrónicos que dejan o no dejan pasar la electricidad. Las válvulas son el primer tipo de interruptor electrónico. Este primer ordenador fue desarrollado, como no, para uso militar y estuvo en uso durante 9 años. Los ordenadores que utilizaban tubos de vacío se denominan de primera generación.  Cuarta generación. La cuarta generación comienza con el uso del microprocesador, es decir, cuando el número de transistores que pueden ser integrados en un único chip es tan alto, que puede realizar las funciones de cálculo de un ordenador casi completo. El primer microprocesador el 4004 fue desarrollado por Intel en 1971. Desde entonces la potencia de estos microprocesadores no ha dejado de crecer. El incremento en el número de transistores lleva aparejado un incremento espectacular en la capacidad de cálculo, además tiene también gran importancia la capacidad de almacenamiento de la información. Esto viene realizándose actualmente en pen-drives. La evolución en este terreno será espectacular en los próximos años. Pero además de toda su potencia individual, los ordenadores se han "asociado", formando redes de ordenadores. La conexión y el intercambio de información entre los distintos ordenadores de la red ha crecido vertiginosamente en los últimos años, dando lugar a las que se han denominado autopistas de la información, en las que es posible encontrar información casi de cualquier cosa, desde galaxias a pornografía, desde poesía a ciencia. La más importante y popular de estas redes de ordenadores es Internet. EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN (INFORMÁTICA)
  • • La historia de la ciencia física se remonta, prácticamente, a los inicios del hombre • Desde sus inicios, la ciencia ha tenido un desarrollo ininterrumpido • En cada época se tienen personajes que sobresalen por sus observaciones y aportes a la ciencia • La electricidad es uno de los campos que más cambios de paradigma ha experimentado. • La ciencia no se detiene. No se sabe el porcentaje conocido de la física, pero sí se especula que es muy poco • Digamos entonces como dijo Sócrates: “sólo sé que no sé nada” http://www.nororma.com/asociacion/areas/otros_programas/aula_uned/logo_uned.gif CONCLUSIONES
  • GRADO EN FILOSOFÍA FILOSOFÍA DE LA CIENCIA NOMBRE ALUMNA UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA (UNED) CENTRO ASOCIADO: 00000 — PROVINCIA — LOCALIDAD CURSO ACADÉMICO: 2012 – 2013 E-MAIL: studiante@alumna.uned.es PROFESOR: NOMBRE PROFESOR TUTOR DEL CA DE LA UNED DE LOCALIDAD