El Método Científico

¿Cómo se construye el conocimiento?

El método científico es un proceso fundamental para la construcción del conocimiento. Se inicia con la observación de un fenómeno que despierta curiosidad. A partir de esta observación, se formula una hipótesis, que es una suposición basada en conocimientos previos. Para comprobar la hipótesis, se realiza la experimentación. Los resultados obtenidos se analizan para llegar a una conclusión. Si los resultados confirman la hipótesis, esta se comunica a la comunidad científica para su validación y para contribuir al avance del conocimiento, generando nuevas teorías y leyes.

Planetas, Asteroides y Cometas

Planetas: Los errantes del sistema solar

Un planeta es un cuerpo celeste que gira alrededor de una estrella, tiene una forma aproximadamente esférica y ha despejado su órbita de otros objetos. En la antigua Grecia se consideraban planetas al Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Júpiter, Marte y Saturno. La palabra «planeta» proviene del griego y significa «errante». En el siglo XVI, Copérnico propuso un modelo heliocéntrico con la Tierra, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno girando alrededor del Sol. Posteriormente, se descubrieron Urano (1781), Neptuno (1846) y Plutón (1930). Sin embargo, en 2006, la Unión Astronómica Internacional reclasificó a Plutón como planeta enano, debido a su ubicación en el cinturón de Kuiper.

Asteroides: Restos de un planeta no formado

Entre Marte y Júpiter se encuentra el cinturón de asteroides, una región donde se cree que debería haber un planeta, pero en su lugar hay una gran cantidad de asteroides. Un asteroide de 10 km de diámetro impactó la Tierra hace 65 millones de años, provocando la extinción de los dinosaurios. El meteorito ALH84001, encontrado en la Antártida, es un fragmento de Marte que llegó a la Tierra.

Cometas: Viajeros helados del espacio

La nube de Oort es la región más alejada del sistema solar, ubicada más allá de Plutón. Contiene polvo y materiales helados debido a la falta de calor solar. Los cometas son cuerpos helados que se desprenden de la nube de Oort y giran alrededor del Sol. A medida que se acercan al Sol, desarrollan una cola debido a la evaporación de los materiales helados por el viento solar. Un ejemplo famoso es el cometa Halley, que pasa cerca de la Tierra cada 75 años.

Vida Extraterrestre

¿Estamos solos en el universo?

Existen diversas pruebas que sugieren la posibilidad de vida extraterrestre. La presencia de oxígeno en otros planetas podría indicar la existencia de plantas y fotosíntesis. La clorofila en las plantas y el metano producido por vacas, termitas y bacterias son otros indicadores. La detección de ondas de radio también podría ser una señal de vida inteligente.

Condiciones para la vida

Para que exista vida tal como la conocemos, se necesitan ciertas condiciones: agua líquida para las reacciones químicas, energía solar y geotérmica para mantener el agua en estado líquido, carbono como base de los compuestos orgánicos, y elementos como nitrógeno, fósforo y azufre, esenciales para las proteínas y ácidos nucleicos. Se estima que la vida unicelular apareció hace 3.500 millones de años y la vida inteligente hace 500 millones de años.

Viaje a Marte

Requisitos para ser astronauta

Para ser astronauta se requiere: no tener claustrofobia, formación científica, superar un examen médico, tener entre 27 y 37 años (la edad media para viajar es de 50 años), equilibrio psicológico, dominio del inglés, y capacidad para el trabajo en equipo y la operación en entornos complejos. El salario de un astronauta es de aproximadamente 70.000€ al año. La probabilidad de muerte en una misión espacial es del 2%, y en caso de fallecimiento, la familia recibe una compensación de 200.000$.

La vida en el espacio

La vida en el espacio presenta desafíos como la radiación cósmica (protones, rayos X) y la ingravidez, que afecta al sistema circulatorio, aumenta la diuresis, provoca pérdida de peso (2-4 kg), afecta al equilibrio y causa atrofia muscular y pérdida de calcio en los huesos. Es obligatorio realizar ejercicio físico. La dieta de un astronauta consiste en 3.000 a 4.000 kcal diarias, con suplementos de hierro, vitamina C y D. Deben dormir de 7 a 8 horas al día. A mitad del viaje, pueden surgir problemas psicológicos como agotamiento, depresión, apatía y fallos de coordinación.

El viaje a Marte

Un viaje a Marte dura aproximadamente 2 años, ya que es necesario esperar a que la Tierra y Marte estén en una posición cercana. El viaje en sí dura unos 6 meses. Las comunicaciones se ven afectadas por la distancia, tardando las señales entre 3 minutos y 15 segundos (a 59 millones de km) y 22 minutos (a 400 millones de km). La nave se esteriliza con alcohol y calor (120°C). El regreso a la Tierra es complejo debido a la cantidad de combustible necesario, lo que requeriría 37 cohetes Saturno V (el cohete más grande construido hasta la fecha).

La Carrera Espacial

Una competencia por la conquista del espacio

La carrera espacial comenzó en 1957 con el lanzamiento del Sputnik 1 por la URSS. Meses después, el Sputnik 2 llevó a Laika, el primer ser vivo en el espacio. En 1959, la URSS envió la primera sonda a la Luna. En 1961, Yuri Gagarin se convirtió en el primer hombre en el espacio a bordo del Vostok 1. En 1963, Valentina Tereshkova fue la primera mujer en el espacio en el Vostok 6. En 1969, Neil Armstrong fue el primer hombre en pisar la Luna con la misión Apollo XI. La carrera espacial finalizó en 1975 con un acuerdo entre la URSS y EEUU para ensamblar las naves Apollo-Soyuz.

Spin-offs de la carrera espacial

La carrera espacial ha generado numerosos avances tecnológicos que se aplican en la vida cotidiana, como materiales ignífugos, detectores de humo, auriculares inalámbricos, materiales viscoelásticos, lanchas salvavidas, materiales reflectantes de rayos infrarrojos, filtros solares para rayos ultravioleta, pasta de dientes comestible, pañales superabsorbentes, toallitas húmedas, bolígrafos que escriben en condiciones extremas, taladros portátiles, aspiradoras portátiles, termómetros digitales, comida liofilizada y códigos de barras.

¿Cómo se difunden las investigaciones científicas?

Las investigaciones científicas se difunden a través de congresos y publicaciones en revistas científicas. Existen alrededor de 40.000 revistas científicas en el mundo, que publican aproximadamente 2.500.000 artículos al año. El proceso de revisión por pares (peer review) garantiza la calidad de las publicaciones. Expertos anónimos evalúan los trabajos antes de su publicación.

El Botijo: Un ejemplo de enfriamiento por evaporación

El botijo, hecho de barro cocido, es un ejemplo de enfriamiento por evaporación. El agua se filtra a través de los poros del barro y se evapora en la superficie, absorbiendo calor del agua del interior y enfriándola. Un experimento en una estufa a 39°C y 42% de humedad demostró que el agua en un botijo de 3,2 litros se enfrió durante las primeras 7 horas, para luego aumentar su temperatura hasta las 72 horas, quedando 0,5 litros. Esto se debe al intercambio de calor con el aire que entra por la boca y el pitorro.

Terremotos: El poder de la Tierra

Los terremotos son movimientos bruscos de la superficie terrestre causados por el movimiento de las placas tectónicas. Se miden con un sismógrafo. El hipocentro es el punto de origen del terremoto, y el epicentro es la proyección vertical del hipocentro en la superficie. Un maremoto es un terremoto bajo el océano, y un tsunami son las olas gigantes que genera. La escala de Richter mide la energía liberada (0-9), y la escala de Mercalli mide la intensidad de los daños (I-XII). La predicción de terremotos se basa en el aumento del gas radón, microterremotos, periodos de retorno, deformación de la corteza y cambios en el comportamiento animal. La prevención incluye mapas sísmicos, normas de construcción, protección civil y preparación de la población.

¿Se puede reconstruir el pasado?

Paleontología: El estudio de la vida pasada

La paleontología estudia los seres vivos del pasado a través de los fósiles, que son restos petrificados. Los fósiles nos permiten conocer la apariencia, el modo de vida y el hábitat de organismos extintos.

Dinosaurios: Gigantes del pasado

Los dinosaurios fueron reptiles terrestres que vivieron hace millones de años. Eran ovíparos y podían ser bípedos o cuadrúpedos, grandes o pequeños. Su dieta variaba: herbívoros, carnívoros (depredadores, carroñeros, caníbales), omnívoros e insectívoros. Los carnívoros eran más inteligentes que los herbívoros. La proporción tamaño/cuerpo del Tyrannosaurus rex era de 1/8.000, mientras que la del Stegosaurus era de 1/40.000. Se extinguieron hace 65 millones de años, posiblemente debido a un meteorito o a un cambio climático.

Icnitas: Huellas del pasado

Las icnitas son huellas petrificadas que nos permiten estudiar la locomoción de los dinosaurios. La longitud de la huella multiplicada por 4 nos da la altura de la cadera. La relación entre la longitud de la zancada y la altura de la cadera indica si el animal caminaba, trotaba o corría. El greparismo, o movimiento en grupo, se puede inferir de la presencia de varias huellas juntas.

Neandertales: Nuestros parientes extintos

Los neandertales vivieron en Europa y Asia hace entre 500.000 y 25.000 años. Medían alrededor de 1,70 m y pesaban unos 90 kg. Tenían una capacidad craneal de 1.600 cc y un prognatismo acentuado. Eran omnívoros, principalmente herbívoros, y ocasionalmente carnívoros y carroñeros. Cuidaban a sus enfermos y ancianos. Hay evidencia de que se pintaban el cuerpo. Algunos humanos modernos tienen genes neandertales.

Clonación de neandertales: ¿Ciencia ficción o realidad?

La clonación de neandertales requeriría el ADN completo, organizado en 46 cromosomas. Se necesitaría un óvulo humano al que se le extraería el ADN para insertar el ADN neandertal, y un útero humano para la gestación. Actualmente, no es posible clonar un neandertal debido a la falta de ADN completo y a las dificultades técnicas.

Etiquetas: Ciencia, cometas, Planetas, vida extraterrestre