Clase 2: Ciencia ASIGNATURA INVESTIGACIÓN I

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1 Clase 2: Ciencia ASIGNATURA INVESTIGACIÓN I
FACULTAD DE CIENCIAS Departamento Académico de Biología, Microbiología y Biotecnología E.A.P. Biotecnología ASIGNATURA INVESTIGACIÓN I Clase 2: Ciencia Dr. Blgo. Walter Reyes Avalos

2 La ciencia es una actividad de investigación, bastante característica, que trata de explicar la realidad física. La ciencia es un acopio de conocimiento mediante el uso del método científico que utilizamos para comprender el mundo y modificarlo. La ciencia estado, ciencia producto o ciencia estructural está constituida por las definiciones científicas realizadas mediante el lenguaje. Comprende hipótesis convalidadas y sistematizadas en forma de proposiciones, reglas, principios, modelos, leyes y teorías. El conocimiento científico estado o ciencia estado si puede y si debe ser transmitido de sujeto a sujeto, de comunidad a comunidad, de generación a generación con lo que se garantiza su uso oportuno y aplicación eficaz en “beneficio de la humanidad”. La ciencia proceso, ciencia acción o ciencia función es el momento en que el sujeto conoce al objeto de estudio a través del método gnoseológico de la ciencia o método científico. En este momento el sujeto cognoscente está haciendo ciencia. La ciencia proceso o ciencia acción es sinónimo de INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

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6 Para que la ciencia “funcione” se tiene que dar algunas circunstancias especiales en cuanto a la naturaleza de la naturaleza: Toda realidad es, en el fondo, de naturaleza matemática. La realidad es accesible a través de los sentidos.

7 TIPOS DE PROPOSICIONES CIENTÍFICAS

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13 Herschel (1831) distingue un nivel superior de leyes fundamentales y otro inferior, y derivado, de leyes empíricas. Por ejemplo, las tres leyes de la mecánica de Newton y su ley de la gravitación son un ejemplo de leyes del primer grupo, mientras que las leyes de Kepler lo son del segundo. Las leyes empíricas no explican realmente los hechos, sólo dan cuenta de las regularidades observadas en su ocurrencia. Son las leyes fundamentales las que nos proporcionan esas explicaciones al estar relacionadas con las causas de los fenómenos, causas generalmente inaccesibles a la observación. De esta forma, Herschel establece una clara distinción entre los conceptos observables (leyes empíricas) y los no observables (axiomas y leyes fundamentales) [Herschel, 1831, 193: citado en Ruse 1975]. Cuando mejor se confirman las leyes empíricas es cuando consiguen explicar hechos imprevistos, incluso hostiles con la teoría en el momento de su formulación [Herschel, 1831].

14 LA TEORÍA Geocéntrica: Propuesta por Aristóteles (384 - 322 a. C
LA TEORÍA Geocéntrica: Propuesta por Aristóteles ( a.C.) y posteriormente reforzada por Ptolomeo (90 – 168 a.C.), comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante.

15 LA TEORÍA Heliocéntrica
Fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos (310 a.C a.C.), quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa. En el siglo XVI, la teoría volvería a ser formulada por Nicolás Copérnico, uno de los más influyentes astrónomos de la historia, con la publicación en 1543 del libro De Revolutionibus Orbium Coelestium. La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos para sustentar su hipótesis.

16 Teorías del Origen de la Vida
Teoría creacionista: Los primeros seres vivos se explican como producto del impulso creativo de una fuerza sobrenatural (Dios) cuyo estudio por definición, no puede abordarse en términos científicos. Teoría de la generación espontánea (abiogénesis). Idea vitalista, que duró 2000 años, dominó el pensamiento hasta el siglo XVII. propone que la aparición de seres vivos es a partir de algo no vivo. apoyada por Aristóteles. Decían que para producir materia viva a partir de materia inorgánica, se almacenaban camisas sudadas y trigo en un lugar obscuro para producir ratones. En 1668, Francesco Redi: experiencia con carne descompuesta. En 1862, Pasteur descubrió que las bacterias, levaduras y protozoarios eran la causa de la descomposición de la materia orgánica.

17 Teoría de Oparín-Haldane
Teoría de Oparín-Haldane. Oparin, propuso en 1924 que la atmósfera primitiva debió contener cantidades importantes de metano, amoniaco, hidrogeno y vapor de agua y carecer de oxigeno libre De acuerdo con Haldane, la tierra tenía una atmósfera formada por bióxido de carbono, amoníaco y agua pero carente de oxígeno libre; al interaccionar la radiación ultravioleta de origen solar, se formó una gran cantidad de compuestos orgánicos, como azúcares y aminoácidos, que al acumularse en los mares primitivos, formaron la llamada “sopa primigenia”, donde surgieron los primeros organismos. Teoría de la panspermia. Propone que la vida es eterna y se halla presente en cualquier rincón del universo. Según Svante August Arrhenius ( ) en 1906 nos dice que la vida se desarrolló a partir de una espora o una bacteria que llegó del espacio exterior y que se desprendió de un planeta en el que hubiese vida.

18 Herencia de los caracteres adquiridos
Teoría de Lamarck (1809) Herencia de los caracteres adquiridos Existen dos series de hechos: a) Primero: Que los organismos son modificados por el ambiente b) Segundo: Que la descendencia se parece a los progenitores Si se relacionan estas dos series de hechos las modificaciones inducidas en los padres por el ambiente, se transmitirán a la descendencia que la hereda” Lamarck: HCA es el mecanismo más importante en la evolución

19 TEORÍA DE DARWIN (1859) La teoría evolutiva o darwinismo se concreta en los siguientes puntos o postulados: -Las formas de vida no son estáticas sino que evolucionan; las especies cambian continuamente, unas se originan y otros se extinguen. -El proceso de la evolución es gradual, lento y continuo, sin saltos discontinuos o cambios súbitos. -Los organismos parecidos se hallan emparentados y descienden de un antepasado común. Todos los organismos vivientes pueden remontarse a un origen único de la vida. -La selección natural es la llave, en dos fases, que explica todo el sistema. La primera fase es la producción de variabilidad: la generación de modificaciones espontáneas en los individuos. La segunda, la selección a través de la supervivencia en la lucha por la vida: los individuos mejor dotados, los que han nacido con modificaciones espontáneas favorables para hacer frente al medio ambiente van a tener más posibilidades de sobrevivir, de reproducirse y de dejar descendencia con estas ventajas.

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23 Si en condiciones variables de vida los seres orgánicos presentan diferencias individuales en casi todas las partes de su estructura –y esto es indiscutible-; Si hay, debido a su progresión geométrica, una rigurosa lucha por la vida en alguna edad, estación o año –y esto es ciertamente indiscutible-; considerando entonces la complejidad infinita de las relaciones de los seres orgánicos entre sí y con sus condiciones de vida, que hacen que sean ventajoso para ellos una infinita diversidad de estructuras, constitución y costumbres, sería un hecho, el más extraordinario, que no se hubiesen presentado nunca variaciones útiles a las prosperidad de cada ser, ..., los individuos caracterizados de este modo tendrán seguramente las mayores probabilidades de conservarse en la lucha por la vida y, por el poderoso principio de la herencia, tenderán a producir descendientes con caracteres semejantes. A este principio de conservación o supervivencia de los más adecuados lo he llamado selección natural. Conduce este principio al perfeccionamiento de cada ser en relación con sus condiciones de vida orgánica e inorgánica y, por consiguiente, en la mayor parte de los casos, a lo que puede ser considerado como un progreso en la organización.

24 Teoría endosimbiótica (1938)

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26 LA TEORÍA CUÁNTICA (1900) Según la teoría clásica del electromagnetismo la energía de un cuerpo caliente sería infinita!!! Esto es imposible en el mundo real, y para resolver este problema el físico Max Plank inventó la mecánica cuántica. ¿EN QUÉ CONSISTE LA MECÁNICA CUÁNTICA? Los sistemas atómicos y las partículas elementales no se pueden describir con las teorías que usamos para estudiar los cuerpos macroscópicos (como las rocas, los carros, las casas, etc). Esto de debe a un hecho fundamental respecto al comportamiento de las partículas y los átomos que consiste en la imposibilidad de medir todas sus propiedades simultáneamente de una manera exacta. Es decir en el mundo de los átomos siempre existe una INCERTIDUMBRE que no puede ser superada. La mecánica cuántica explica este comportamiento. ¿ENTONCES QUÉ DICE LA MECÁNICA CUÁNTICA? El tamaño de un núcleo atómico es del orden de cm. ¿Podemos imaginar esto? Muy difícilmente. Mucho más difícil aún sería imaginar como interactúan dos núcleos atómicos, o cómo interactúa el núcleo con los electrones en el átomo. Por eso lo que dice la mecánica cuántica muchas veces nos parece que no es 'lógico'. Veamos que propone la mecánica cuántica: El intercambio de energía entre átomos y partículas solo puede ocurrir en paquetes de energía de cantidad discreta (Fuerzas e Interacciones) Las ondas de luz, en algunas circunstancias se pueden comportar como si fueran partículas ( fotones). Las partículas elementales, en algunas circunstancias se pueden comportar como si fueran ondas. Es imposible conocer la posición exacta y la velocidad exacta de una partícula al mismo tiempo. Este es el famoso Principio de Incertidumbre de Heisemberg

27 LA TEORÍA DEL BIG BANG: Es una teoría que dice que el universo nació hace aproximadamente 14 mil millones años de un único punto que estaba contenido en el espacio, y que a partir de ahí el universo se expande continuamente. A esta conclusión llegó Edwin Hubble en 1929, al observar que la Vía Láctea se alejaba de nosotros a una velocidad proporcional a la distancia que mantenía con la Tierra.

28 LA TEORÍA DEL CAOS Popularmente, se le llama Teoría del Caos a la rama de las ciencias exactas, principalmente física y matemáticas, que trata sobre comportamientos impredecibles en sistemas dinámicos (sistemas complejos que cambian o evolucionan con el estado del tiempo). La Teoría del Caos plantea que el mundo no sigue un patrón fijo y previsible, sino que se comporta de manera caótica y que sus procesos y comportamiento dependen, en gran manera, de circunstancias inciertas. Esto plantea que una pequeña variación en el sistema o en un punto del mismo puede provocar que en un lapso de tiempo a futuro éste presente un comportamiento completamente diferente e impredecible. No es propiamente una teoría, sino un gran campo de investigación abierto que abarca numerosas líneas de pensamiento. La teoría de las estructuras disipativas o teoría del caos, fue formulada por Ilya Prigogine en 1977 y apoyada otros como Gleick, 1988.

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30 MODELOS ATÓMICOS Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.

31 MODELO DEL MOSAICO FLUIDO

32 MODELO DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN
propuesto por Watson y Crick en 1953. Son dos hebras antiparalelas, en forma de hélice, que se mantienen unidas por el apareamiento complementario de las bases: A –T y C- G Espectro de difracción de rayos X: Wilkins y Atsbury

33 Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH)

34 CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS SUPRAMOLECULARES
ILGFR 1999

35 MODELOS METEOROLÓGICOS: MODELOS PREDICTIVOS

36 Algunos protagonistas en el desarrollo de la Ciencia

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41 CLASIFICACIÓN DE LA CIENCIA

42 POR SU OBJETO

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46 POR SU ORIENTACIÓN

47 Ciencia No Experimental
POR SU CAPACIDAD DE EXPERIMENTACIÓN Ciencia Experimental Posee un alto índice de sus contenidos que han sido comprobados mediante experimentos. Física Química Biología Ciencia No Experimental Es imposible llevar a cabo experimentos. Astronomía Geología Meteorología

48 OBJETIVOS DE LA CIENCIA

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50 ENTONCES QUÉ ES CIENCIA
La CIENCIA (del latín Scientia, conocimiento), es un proceso sistemático de adquisición de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sobre un sistema organizado y sistema de conocimientos obtenidos mediante ese proceso, a partir de los cuales se deducen principios, leyes universales que expresen y puedan predecir el comportamiento de un sistema en determinadas condiciones. En resumen, una ciencia es una disciplina que utiliza el método científico con la finalidad de hallar principios y estructuras generales (Leyes) existentes en el universo. No existe ciencia acabada. La ciencia vive venciendo errores y no estableciendo verdades (Eichenbaum, 1925).

51 “El hombre es el intérprete de la naturaleza, y la ciencia la interpretación correcta” (Whewel, 1840). “la ciencia es valiosa como herramienta para domar la naturaleza y remodelar la sociedad; es valiosa en sí misma, como clave para la inteligencia del mundo y del yo; y es eficaz en el enriquecimiento, la disciplina y la liberación de nuestra mente” (Bunge, 1981).