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1.0: Introducción

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    En el que consideramos lo que hace de la ciencia una forma distinta, productiva y progresiva de entender cómo funciona el universo y cómo la ciencia nos permite identificar lo que es posible y plausible a partir de lo imposible. Consideramos las “reglas” que distinguen un enfoque científico de un problema particular de uno no científico.

    Una característica importante de la ciencia, y que la distingue de muchas otras actividades humanas, es su dependencia esencial de experiencias compartibles en lugar de revelaciones individuales. Thomas Paine (1737-1809), uno de los padres intelectuales de la Revolución Americana, hizo este punto explícitamente en su libro La era de la razón 10. En la ciencia, no aceptamos que una observación o una conclusión sea cierta solo porque otra persona afirma que es verdad. No aceptamos la validez de la revelación ni lo que podríamos denominar “empirismo personal”. Lo crítico es que, a partir de nuestra descripción de un fenómeno, una observación, o un experimento, otros deberían, en la práctica o al menos en teoría, ser capaces de repetir la observación o el experimento. La ciencia se basa en el conocimiento social (compartido) más que en la verdad revelada.

    La revelación se limita necesariamente a la primera comunicación —después de eso solo es un relato de algo que esa persona dice que fue una revelación que se le hizo; y aunque pueda encontrarse obligado a creerlo, no me puede corresponder creerlo de la misma manera; porque no era un revelación hecha a MÍ, y solo tengo su palabra para ello de que se le hizo. —Thomas Paine, La era de la razón.

    Como ejemplo, considere la luz solar. Originalmente se sostuvo que la luz blanca era “pura” y que de alguna manera, cuando pasaba por un prisma, los diversos colores del espectro, los colores que vemos en un arco iris, fueron creados de novo. En 1665, Isaac Newton (1642—1727) realizó una serie de experimentos que interpretó como demostrando que la luz blanca no era pura, sino que de hecho estaba compuesta por luz de diferentes colores 11. Esta conclusión se basó en una serie de observaciones experimentales distintas. En primer lugar, señaló que la luz solar que pasaba por un prisma generaba un espectro de luz de muchos colores diferentes. Luego utilizó una lente para enfocar el espectro que emerge de un prisma para que pasara a través de un segundo prisma; un haz de luz blanca emergió del segundo prisma. Se podría seguir demostrando que la luz que emerge de la combinación prisma 1 lente prisma 2 se comportó igual que el haz original de luz blanca al pasarlo a través de un tercer prisma, que nuevamente produjo un espectro. En el segundo tipo de experimento, Newton utilizó una pantalla con un agujero en ella, una abertura, y mostró que la luz de un color particular no se alteraba cuando pasaba por un segundo prisma; no se produjeron nuevos colores. A partir de estas observaciones, Newton concluyó que la luz blanca no era lo que parecía ser —es decir, una simple sustancia pura— sino que estaba compuesta, inesperadamente, de luz de muchos colores distintos “puros”. El espectro se produjo porque los diferentes colores de la luz fueron “doblados” o refractados por el prisma en diferentes grados. Por qué ocurrió esto no estaba claro ni estaba claro qué es la luz. Los experimentos de Newton dejaron estas preguntas sin resolver. Esto es típico: las respuestas científicas suelen ser extremadamente específicas, elucidando un fenómeno particular, en lugar de proporcionar una explicación universal de la realidad.

    Dos características básicas hacen que las observaciones y conclusiones de Newton sean científicas. El primero es la reproducibilidad. Con base en su descripción de su experimento otros pudieron reproducir, confirmar y extender sus observaciones. Si tienes acceso a prismas de vidrio y lentes, puedes repetir los experimentos de Newton tú mismo, y llegarás a las mismas conclusiones empíricas; es decir, observarías los mismos fenómenos que Newton hizo 12. En 1800, William Herschel (1738-1822) hizo precisamente eso. Utilizó el enfoque experimental de Newton y descubrió la luz infrarroja (más allá de la roja). La luz infrarroja es invisible para nosotros pero su presencia puede ser revelada por el hecho de que cuando es absorbida por un objeto, digamos por un termómetro, conduce a un aumento en la temperatura del objeto 13. En 1801, inspirado en el descubrimiento de Herschel, Johann Ritter (1776 —1810) utilizó la capacidad de la luz para iniciar la reacción química: cloruro de plata + luz → plata + cloro para revelar la existencia de otro tipo de luz invisible, a la que llamó “luz química” y que ahora llamamos luz ultravioleta 14. Investigadores posteriores establecieron que la luz visible es solo una pequeña porción de un espectro mucho más amplio de “radiación electromagnética” que va desde los rayos X hasta las ondas de radio. Los estudios sobre cómo la luz interactúa con la materia han llevado a una amplia gama de tecnologías, desde la imagen de rayos X hasta la comprensión de la historia del Universo. Todos estos hallazgos surgen, de manera bastante inesperada, de intentos de entender el arco iris.

    El segundo aspecto científico de la obra de Newton fue su clara articulación del significado y las implicaciones de sus observaciones, la lógica de sus conclusiones. Estos llevaron a predicciones explícitas, como que un color en particular demostrará ser homogéneo, es decir, no compuesto por otro tipo de luz. Su opinión era que los diferentes tipos de luz, que vemos como diferentes colores, difieren en la forma en que interactúan con la materia. Una forma en que se revelan estas diferencias es la medida en que los diferentes colores de la luz se doblan cuando entran en un prisma. Newton utilizó algunas de estas ideas cuando optó por usar espejos en lugar de lentes para construir su telescopio reflectante (o newtoniano). Su diseño evitó las distorsiones de color que surgieron cuando la luz pasa a través de lentes simples.

    Las dos características del enfoque de Newton hacen posible la ciencia, como empresa social y progresista. Podemos reproducir una observación o experimento particular, y seguir el pensamiento explícito del investigador. Podemos identificar factores no apreciados que pueden influir en los resultados observados e identificar inconsistencias en la lógica o implicaciones que se pueden probar. Esto adquiere cada vez más importancia cuando consideramos cómo diversas disciplinas científicas interactúan entre sí.

    Referencias

    10 La edad de la razón: www.ushistory.org/paine/reason/singlehtml.htm

    11 Experimentos de prisma de Newton: http://micro.magnet.fsu.edu/primer/j...pticsu/newton/ & http://youtu.be/R8VL4xm_3wk

    12 Astronomía infrarroja: coolcosmos.ipac.caltech.edu/c... discovery.html

    13 Hay algunos animales que pueden ver la luz infrarroja: https://sciencing.com/animals-can-se...t-6910261.html y http://news.sciencemag.org/plants-an...infrared-light

    14 Ritter descubre luz ultravioleta: coolcosmos.ipac.caltech.edu/c... itter_bio.html

    Colaboradores y Atribuciones


    This page titled 1.0: Introducción is shared under a not declared license and was authored, remixed, and/or curated by Michael W. Klymkowsky and Melanie M. Cooper.