Ciencia


Ciencia

La ciencia es una sociedad sistemática que construye y organiza el conocimiento en forma de explicaciones y predicciones comprobables sobre el mundo.

Las primeras raíces de la ciencia se remontan al Antiguo Egipto y Mesopotamia alrededor de 3000 a 1200 a. C. Sus contribuciones a las matemáticas, la astronomía y la medicina entraron y dieron forma a la filosofía natural griega de la antigüedad clásica, mediante la cual se hicieron intentos formales para proporcionar explicaciones de los eventos en el mundo físico basadas en causas naturales. Después de la caída del Imperio Romano Occidental, el conocimiento de las concepciones griegas del mundo se deterioró en Europa Occidental durante los primeros siglos (400 a 1000 d.C.) de la Edad Media, pero se conservó en el mundo musulmán durante la Edad de Oro islámica. La recuperación y asimilación de las obras griegas y las investigaciones islámicas en Europa occidental del siglo X al XIII revivieron la «filosofía natural», que luego fue transformada por la Revolución Científica que comenzó en el siglo XVI  como nueva ideas y descubrimientos se apartaron de las concepciones y tradiciones griegas anteriores. El método científico pronto jugó un papel más importante en la creación de conocimiento y no fue hasta el siglo XIX cuando muchas de las características institucionales y profesionales de la ciencia comenzaron a tomar forma; junto con el cambio de «natural de la filosofía «a la» ciencia natural «.

La ciencia moderna se divide típicamente en tres ramas principales  que consisten en las ciencias naturales (por ejemplo, biología, química y física), que estudian la naturaleza en el sentido más amplio; las ciencias sociales (por ejemplo, la economía, la psicología y la sociología), que estudian a los individuos y las sociedades; y las ciencias formales (por ejemplo, la lógica, las matemáticas y la informática teórica), que se ocupan de los símbolos regidos por reglas. Sin embargo, hay desacuerdo sobre si las ciencias formales realmente constituyen una ciencia, ya que no se basan en pruebas empíricas. Las disciplinas que utilizan los conocimientos científicos existentes con fines prácticos, como la ingeniería y la medicina, se describen como ciencias aplicadas.

El nuevo conocimiento en ciencia avanza mediante la investigación de científicos motivados por la curiosidad por el mundo y el deseo de resolver problemas. La investigación científica contemporánea es altamente colaborativa y generalmente la realizan equipos en instituciones académicas y de investigación, agencias gubernamentales y empresas. El impacto práctico de su trabajo ha llevado al surgimiento de políticas científicas que buscan incidir en la empresa científica priorizando el desarrollo de productos comerciales, armamento, salud, infraestructura pública y protección ambiental.


Historia de la ciencia

La ciencia en un sentido amplio existió antes de la era moderna y en muchas civilizaciones históricas. La ciencia moderna es distinta en su enfoque y exitosa en sus resultados, por lo que ahora define qué es ciencia en el sentido más estricto del término. La ciencia en su sentido original era una palabra para un tipo de conocimiento, más que una palabra especializada para la búsqueda de tal conocimiento. En particular, fue el tipo de conocimiento que las personas pueden comunicarse y compartir. Por ejemplo, el conocimiento sobre el funcionamiento de las cosas naturales se recopiló mucho antes de la historia registrada y condujo al desarrollo de un pensamiento abstracto complejo. Así lo demuestra la construcción de calendarios complejos, técnicas para hacer comestibles las plantas venenosas, obras públicas a escala nacional, como las que aprovecharon la llanura aluvial del Yangtse con embalses, presas y diques, y edificios como las pirámides. Sin embargo, no se hizo una distinción consciente consistente entre el conocimiento de tales cosas, que son verdaderas en todas las comunidades, y otros tipos de conocimiento comunitario, como las mitologías y los sistemas legales. La metalurgia era conocida en la prehistoria, y la cultura Vinča fue la primera productora conocida de aleaciones similares al bronce. Se cree que la experimentación temprana con el calentamiento y la mezcla de sustancias a lo largo del tiempo se convirtió en alquimia.

Raíces más tempranas

Las primeras raíces de la ciencia se remontan al Antiguo Egipto y Mesopotamia alrededor de 3000 a 1200 a. C. Aunque las palabras y conceptos de «ciencia» y «naturaleza» no formaban parte del panorama conceptual en ese momento, los antiguos egipcios y mesopotámicos hicieron contribuciones que luego encontrarían un lugar en la ciencia griega y medieval: matemáticas, astronomía y medicina. Comenzando alrededor del 3000 a. C., los antiguos egipcios desarrollaron un sistema de numeración que era de carácter decimal y habían orientado su conocimiento de la geometría para resolver problemas prácticos como los de topógrafos y constructores. Incluso desarrollaron un calendario oficial que contenía doce meses, treinta días cada uno y cinco días al final del año. Con base en los papiros médicos escritos en el 2500-1200 a. C., los antiguos egipcios creían que la enfermedad era causada principalmente por la invasión de cuerpos por fuerzas malignas o espíritus. Por lo tanto, además de los tratamientos con medicamentos, las terapias curativas incluirían la oración, el encantamiento y el ritual.

Los antiguos mesopotámicos utilizaron el conocimiento sobre las propiedades de varios productos químicos naturales para la fabricación de cerámica, loza, vidrio, jabón, metales, yeso de cal e impermeabilización; también estudiaron la fisiología, anatomía y comportamiento de los animales con fines adivinatorios y hizo extensos registros de los movimientos de los objetos astronómicos para su estudio de la astrología. Los mesopotámicos tenían un gran interés en la medicina y las primeras recetas médicas aparecen en sumerio durante la Tercera Dinastía de Ur (c. 2112 a. C. – c. 2004 a. C.). No obstante, los mesopotámicos parecen haber tenido poco interés en recopilar información sobre el mundo natural por el mero hecho de recopilar información y principalmente solo estudiaron temas científicos que tenían aplicaciones prácticas obvias o relevancia inmediata para su sistema religioso.

Antigüedad clásica

En la antigüedad clásica, no existe un análogo antiguo real de un científico moderno. En cambio, individuos bien educados, por lo general de clase alta y casi universalmente masculinos realizaron diversas investigaciones sobre la naturaleza siempre que pudieron permitirse el tiempo. Antes de la invención o descubrimiento del concepto de «naturaleza» (phusis del griego clásico) por los filósofos presocráticos, las mismas palabras tienden a usarse para describir la «forma» natural en la que crece una planta, y el » forma «en la que, por ejemplo, una tribu adora a un dios en particular. Por esta razón, se afirma que estos hombres fueron los primeros filósofos en sentido estricto, y también las primeras personas en distinguir claramente entre «naturaleza» y «convención». La filosofía natural, la precursora de las ciencias naturales, fue por lo tanto, se distingue como el conocimiento de la naturaleza y las cosas que son verdaderas para cada comunidad, y el nombre de la búsqueda especializada de tal conocimiento fue filosofía, el reino de los primeros filósofos-físicos. Eran principalmente especuladores o teóricos, particularmente interesados ​​en la astronomía. Por el contrario, los científicos clásicos consideraban que tratar de utilizar el conocimiento de la naturaleza para imitar la naturaleza (artificio o tecnología, técnica griega) era un interés más apropiado para los artesanos de las clases sociales más bajas.

El universo como lo concibieron Aristóteles y Ptolomeo a partir de la obra Cosmographia de Peter Apian de 1524. La Tierra está compuesta por cuatro elementos: tierra, agua, fuego y aire. La Tierra no se mueve ni gira. Está rodeado de esferas concéntricas que contienen los planetas, el sol, las estrellas y el cielo.

Los primeros filósofos griegos de la escuela milesia, que fue fundada por Tales de Mileto y luego continuada por sus sucesores Anaximandro y Anaxímenes, fueron los primeros en intentar explicar los fenómenos naturales sin depender de lo sobrenatural. Los pitagóricos desarrollaron una filosofía de números complejos: 467-68 y contribuyeron significativamente al desarrollo de la ciencia matemática. La teoría de los átomos fue desarrollada por el filósofo griego Leucipo y su alumno Demócrito. El médico griego Hipócrates estableció la tradición de la ciencia médica sistemática y es conocido como «El padre de la medicina».

Un punto de inflexión en la historia de la ciencia filosófica primitiva fue el ejemplo de Sócrates de aplicar la filosofía al estudio de los asuntos humanos, incluida la naturaleza humana, la naturaleza de las comunidades políticas y el conocimiento humano en sí. El método socrático, tal como lo documentan los diálogos de Platón, es un método dialéctico de eliminación de hipótesis: se encuentran mejores hipótesis identificando y eliminando constantemente aquellas que conducen a contradicciones. Esta fue una reacción al énfasis sofista en la retórica. El método socrático busca verdades generales y comúnmente sostenidas que dan forma a las creencias y las examina para determinar su coherencia con otras creencias. Sócrates criticó el tipo más antiguo de estudio de la física por considerarlo demasiado puramente especulativo y carente de autocrítica. Sócrates fue más tarde, en palabras de su Apología, acusado de corromper a la juventud de Atenas porque «no creía en los dioses en los que cree el estado, sino en otros nuevos seres espirituales». Sócrates refutó estas afirmaciones, pero fue condenado a muerte.

Más tarde, Aristóteles creó un programa sistemático de filosofía teleológica: El movimiento y el cambio se describen como la actualización de los potenciales que ya están en las cosas, según el tipo de cosas que son. En su física, el Sol gira alrededor de la Tierra, y muchas cosas tienen como parte de su naturaleza que lo son para los humanos. Cada cosa tiene una causa formal, una causa final y un papel en un orden cósmico con un motor inmóvil. Los socráticos también insistieron en que la filosofía debería usarse para considerar la cuestión práctica de la mejor manera de vivir para un ser humano (un estudio que Aristóteles dividió en ética y filosofía política). Aristóteles sostenía que el hombre conoce científicamente una cosa «cuando posee una convicción a la que llega de determinada manera, y cuando los primeros principios sobre los que descansa esa convicción le son conocidos con certeza».

El astrónomo griego Aristarco de Samos (310-230 a. C.) fue el primero en proponer un modelo heliocéntrico del universo, con el Sol en el centro y todos los planetas orbitando. El modelo de Aristarco fue ampliamente rechazado porque se creía que violaba las leyes de la física. El inventor y matemático Arquímedes de Siracusa hizo importantes contribuciones a los inicios del cálculo y en ocasiones se le ha acreditado como su inventor, aunque su proto-cálculo carecía de varias características definitorias. Plinio el Viejo fue un escritor y erudito romano, que escribió la enciclopedia seminal Historia Natural, que trata de historia, geografía, medicina, astronomía, ciencias de la tierra, botánica y zoología. Otros científicos o protocientíficos de la Antigüedad fueron Teofrasto, Euclides, Herofilos, Hiparco, Ptolomeo y Galeno.

Ciencia medieval

Debido al colapso del Imperio Romano Occidental debido al Período de Migración, tuvo lugar un declive intelectual en la parte occidental de Europa en los años 400. En contraste, el Imperio Bizantino resistió los ataques de los invasores y preservó y mejoró el aprendizaje. John Philoponus, un erudito bizantino en la década de 500, cuestionó la enseñanza de la física de Aristóteles, señalando sus defectos. La crítica de John Philoponus a los principios aristotélicos de la física sirvió de inspiración a los eruditos medievales como así como a Galileo Galilei, quien diez siglos más tarde, durante la Revolución Científica, citó extensamente a Philoponus en sus obras mientras argumentaba por qué la física aristotélica era defectuosa.

Durante la Antigüedad tardía y la Alta Edad Media, se utilizó el enfoque aristotélico para investigar los fenómenos naturales. Las cuatro causas de Aristóteles prescribían que la pregunta «por qué» debía responderse de cuatro maneras para explicar las cosas científicamente. Algunos conocimientos antiguos se perdieron, o en algunos casos se mantuvieron en la oscuridad, durante la caída del Imperio Romano Occidental y las luchas políticas periódicas. Sin embargo, los campos generales de la ciencia (o «filosofía natural», como se le llamaba) y gran parte del conocimiento general del mundo antiguo se conservaron gracias a las obras de los primeros enciclopedistas latinos como Isidoro de Sevilla. Sin embargo, los textos originales de Aristóteles finalmente se perdieron en Europa Occidental, y solo un texto de Platón fue ampliamente conocido, el Timeo, que fue el único diálogo platónico, y una de las pocas obras originales de filosofía natural clásica, disponibles para los lectores latinos en el mundo. principios de la Edad Media. Otro trabajo original que ganó influencia en este período fue Almagest de Ptolomeo, que contiene una descripción geocéntrica del sistema solar.

Durante la antigüedad tardía, en el imperio bizantino se conservaron muchos textos clásicos griegos. Muchas traducciones siríacas fueron realizadas por grupos como los nestorianos y monofisitas. Desempeñaron un papel cuando tradujeron el griego de textos clásicos al árabe bajo el Califato, durante el cual se conservaron muchos tipos de aprendizaje clásico y, en algunos casos, se mejoraron. Además, el vecino Imperio Sasánida estableció la Academia médica de Gondeshapur, donde el griego, el siríaco y el persa los médicos establecieron el centro médico más importante del mundo antiguo durante los siglos VI y VII.

La Casa de la Sabiduría se estableció en Bagdad, Irak, en la era abasí, donde floreció el estudio islámico del aristotelismo. Al-Kindi (801–873) fue el primero de los filósofos musulmanes peripatéticos y es conocido por sus esfuerzos por introducir la filosofía griega y helenística en el mundo árabe. La Edad de Oro islámica floreció desde esta época hasta las invasiones mongolas del siglo XIII. Ibn al-Haytham (Alhazen), así como su predecesor Ibn Sahl, estaba familiarizado con la Óptica de Ptolomeo y usaba experimentos como un medio para adquirir conocimiento. Alhazen refutó la teoría de Ptolomeo de visión, pero no hizo ningún cambio correspondiente a la metafísica de Aristóteles. Además, médicos y alquimistas como los persas Avicenna y Al-Razi también desarrollaron en gran medida la ciencia de la medicina con el primero escribiendo el Canon of Medicine, una enciclopedia médica utilizada hasta el siglo XVIII y el segundo descubriendo múltiples compuestos como el alcohol. El canon de Avicena se considera una de las publicaciones más importantes en medicina y ambas contribuyeron significativamente a la práctica de la medicina experimental, utilizando ensayos clínicos y experimentos para respaldar sus afirmaciones.

En la antigüedad clásica, los tabúes griegos y romanos habían significado que la disección solía estar prohibida en la antigüedad, pero en la Edad Media cambió: los profesores y estudiantes de medicina de Bolonia comenzaron a abrir cuerpos humanos, y Mondino de Luzzi (c. 1275-1326) produjo el primer libro de texto de anatomía conocido basado en la disección humana.

En el siglo XI, la mayor parte de Europa se había vuelto cristiana; surgieron monarquías más fuertes; se restauraron las fronteras; Se realizaron desarrollos tecnológicos e innovaciones agrícolas que aumentaron el suministro de alimentos y la población. Además, los textos griegos clásicos comenzaron a traducirse del árabe y del griego al latín, lo que dio un mayor nivel de discusión científica en Europa Occidental.

En 1088, la primera universidad de Europa (la Universidad de Bolonia) había surgido de sus comienzos administrativos. Creció la demanda de traducciones latinas (por ejemplo, de la Escuela de Traductores de Toledo); Los europeos occidentales comenzaron a recopilar textos escritos no solo en latín, sino también en traducciones latinas del griego, el árabe y el hebreo. Copias manuscritas del Libro de Óptica de Alhazen también se propagaron por Europa antes de 1240, como lo demuestra su incorporación a la Perspectiva de Vitello. El Canon de Avicena se tradujo al latín. En particular, los textos de Aristóteles, Ptolomeo, y Euclides, conservados en las Casas de la Sabiduría y también en el Imperio Bizantino, fueron buscados entre los eruditos católicos. La afluencia de textos antiguos provocó el Renacimiento del siglo XII y el florecimiento de una síntesis de catolicismo y aristotelismo conocida como escolasticismo en Europa occidental, que se convirtió en un nuevo centro geográfico de la ciencia. Un experimento en este período se entendería como un proceso cuidadoso de observación, descripción y clasificación. Un científico destacado en esta época fue Roger Bacon. La escolástica tuvo un fuerte enfoque en la revelación y el razonamiento dialéctico, y gradualmente cayó en desgracia durante los siglos siguientes, a medida que el enfoque de la alquimia en experimentos que incluyen observación directa y documentación meticulosa aumentó lentamente en importancia.

Renacimiento y ciencia moderna temprana

Los nuevos desarrollos en óptica jugaron un papel en el inicio del Renacimiento, tanto al desafiar las ideas metafísicas de larga data sobre la percepción, como al contribuir a la mejora y el desarrollo de tecnologías como la cámara oscura y el telescopio. Antes de que comenzara lo que ahora conocemos como el Renacimiento, Roger Bacon, Vitello y John Peckham construyeron cada uno una ontología escolástica sobre una cadena causal que comenzaba con la sensación, la percepción y finalmente la apercepción de las formas individuales y universales de Aristóteles. Un modelo de visión conocido más tarde como perspectivismo fue explotado y estudiado por los artistas del Renacimiento. Esta teoría utiliza sólo tres de las cuatro causas de Aristóteles: formal, material y final.

En el siglo XVI, Copérnico formuló un modelo heliocéntrico del sistema solar a diferencia del modelo geocéntrico del Almagesto de Ptolomeo. Esto se basó en un teorema de que los períodos orbitales de los planetas son más largos ya que sus orbes están más lejos del centro de movimiento, que encontró que no estaba de acuerdo con el modelo de Ptolomeo.

Kepler y otros desafiaron la noción de que la única función del ojo es la percepción, y cambiaron el foco principal en la óptica del ojo a la propagación de la luz. Kepler modeló el ojo como un vaso lleno de agua. esfera con una abertura delante para modelar la pupila de entrada. Descubrió que toda la luz de un solo punto de la escena se reflejaba en un solo punto en la parte posterior de la esfera de vidrio. La cadena óptica termina en la retina en la parte posterior del ojo. Kepler es más conocido, sin embargo, por mejorar el modelo heliocéntrico de Copérnico a través del descubrimiento de las leyes del movimiento planetario de Kepler. Kepler no rechazó la metafísica aristotélica y describió su trabajo como una búsqueda de la Armonía de las Esferas.

Galileo hizo un uso innovador de la experimentación y las matemáticas. Sin embargo, fue perseguido después de que el Papa Urbano VIII bendijera a Galileo para que escribiera sobre el sistema copernicano. Galileo había utilizado argumentos del Papa y los había puesto en la voz de los simplones en la obra «Diálogo sobre los dos principales sistemas mundiales», que ofendió mucho a Urbano VIII.

En el norte de Europa, la nueva tecnología de la imprenta se utilizó ampliamente para publicar muchos argumentos, incluidos algunos que discrepaban ampliamente con las ideas contemporáneas de la naturaleza. René Descartes y Francis Bacon publicaron argumentos filosóficos a favor de un nuevo tipo de ciencia no aristotélica. Descartes enfatizó el pensamiento individual y argumentó que las matemáticas en lugar de la geometría deberían usarse para estudiar la naturaleza. Bacon enfatizó la importancia del experimento sobre la contemplación. Bacon cuestionó además los conceptos aristotélicos de causa formal y causa final, y promovió la idea de que la ciencia debería estudiar las leyes de las naturalezas «simples», como el calor, en lugar de asumir que existe una naturaleza específica, o «causa formal», de cada tipo de cosa compleja. Esta nueva ciencia comenzó a verse a sí misma como una descripción de «leyes de la naturaleza». Este enfoque actualizado de los estudios en la naturaleza se consideró mecanicista. Bacon también argumentó que la ciencia debería apuntar por primera vez a invenciones prácticas para la mejora de toda la vida humana.

Era de iluminación

Como precursor de la Era de la Ilustración, Isaac Newton y Gottfried Wilhelm Leibniz lograron desarrollar una nueva física, ahora conocida como mecánica clásica, que podría confirmarse mediante experimentos y explicarse usando matemáticas (Newton (1687), Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica) . Leibniz también incorporó términos de la física aristotélica, pero ahora se usa de una manera nueva no teleológica, por ejemplo, «energía» y «potencial» (versiones modernas de «energeia y potentia» aristotélicas). Esto implicó un cambio en la visión de los objetos: donde Aristóteles había señalado que los objetos tienen ciertas metas innatas que pueden actualizarse, ahora se consideraba que los objetos carecían de metas innatas. Al estilo de Francis Bacon, Leibniz asumió que diferentes tipos de cosas funcionan todas de acuerdo con las mismas leyes generales de la naturaleza, sin causas formales o finales especiales para cada tipo de cosas. Es durante este período que la palabra «ciencia» gradualmente se volvió más comúnmente utilizada para referirse a un tipo de búsqueda de un tipo de conocimiento, especialmente el conocimiento de la naturaleza, acercándose en significado al antiguo término «filosofía natural».

Durante este tiempo, el propósito y el valor declarados de la ciencia se convirtieron en producir riqueza e invenciones que mejorarían la vida humana, en el sentido materialista de tener más comida, ropa y otras cosas. En palabras de Bacon, «el objetivo real y legítimo de las ciencias es dotar a la vida humana de nuevos inventos y riquezas», y disuadió a los científicos de perseguir ideas filosóficas o espirituales intangibles, que creía que contribuían poco a la felicidad humana más allá de «el humo de especulaciones sutiles, sublimes o agradables «.

La ciencia durante la Ilustración estaba dominada por sociedades científicas y academias, que habían reemplazado en gran medida a las universidades como centros de investigación y desarrollo científicos. Las sociedades y academias también fueron la columna vertebral de la maduración de la profesión científica. Otro avance importante fue la popularización de la ciencia entre una población cada vez más alfabetizada. Philosophes presentó al público muchas teorías científicas, sobre todo a través de la Encyclopédie y la popularización del newtonianismo por Voltaire, así como por Émilie du Châtelet, la traductora francesa de los Principia de Newton.

Algunos historiadores han marcado el siglo XVIII como un período monótono en la historia de la ciencia, sin embargo, el siglo vio avances significativos en la práctica de la medicina, las matemáticas y la física; el desarrollo de la taxonomía biológica; una nueva comprensión del magnetismo y la electricidad; y la maduración de la emistría como disciplina, que sentó las bases de la química moderna.

Los filósofos de la Ilustración eligieron una breve historia de predecesores científicos – Galileo, Boyle y Newton principalmente – como guías y garantes de sus aplicaciones del concepto singular de naturaleza y ley natural a todos los campos físicos y sociales de la época. En este sentido, las lecciones de la historia y las estructuras sociales construidas sobre ella podrían descartarse.

Las ideas sobre la naturaleza humana, la sociedad y la economía también evolucionaron durante la Ilustración. Hume y otros pensadores de la Ilustración escocesa desarrollaron una «ciencia del hombre», que se expresó históricamente en obras de autores como James Burnett, Adam Ferguson, John Millar y William Robertson, todos los cuales fusionaron un estudio científico de cómo se comportaban los humanos en culturas antiguas y primitivas con una fuerte conciencia de las fuerzas determinantes de la modernidad. La sociología moderna se originó en gran parte de este movimiento. En 1776, Adam Smith publicó La riqueza de las naciones, que a menudo se considera el primer trabajo sobre economía moderna.

Siglo XIX

El siglo XIX es un período particularmente importante en la historia de la ciencia ya que durante esta época comenzaron a tomar forma muchas características distintivas de la ciencia moderna contemporánea como: transformación de las ciencias de la vida y físicas, uso frecuente de instrumentos de precisión, aparición de términos como » biólogo «,» físico «,» científico «; alejándose lentamente de etiquetas anticuadas como «filosofía natural» e «historia natural», el aumento de la profesionalización de quienes estudian la naturaleza condujo a la reducción de naturalistas aficionados, los científicos ganaron autoridad cultural en muchas dimensiones de la sociedad, la expansión económica y la industrialización de numerosos países, el florecimiento de escritos de divulgación científica y aparición de revistas científicas.

A principios del siglo XIX, John Dalton sugirió la teoría atómica moderna, basada en la idea original de Demócrito de partículas indivisibles llamadas átomos.

Tanto John Herschel como William Whewell sistematizaron la metodología: este último acuñó el término científico.

A mediados del siglo XIX, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron de forma independiente la teoría de la evolución por selección natural en 1858, que explicaba cómo se originaron y evolucionaron diferentes plantas y animales. Su teoría se expuso en detalle en el libro de Darwin Sobre el origen de las especies, que se publicó en 1859. Por separado, Gregor Mendel presentó su artículo, «Versuche über Pflanzenhybriden» («Experimentos sobre hibridación de plantas»), en 1865, que esbozó los principios de la herencia biológica, que sirve como base para la genética moderna.

Las leyes de conservación de la energía, conservación del impulso y conservación de la masa sugirieron un universo altamente estable donde podría haber poca pérdida de recursos. Sin embargo, con el advenimiento de la máquina de vapor y la revolución industrial, hubo una mayor comprensión de que todas las formas de energía, tal como las define la física, no eran igualmente útiles: no tenían la misma calidad energética. Esta comprensión condujo al desarrollo de las leyes de la termodinámica, en las que se considera que la energía libre del universo disminuye constantemente: la entropía de un universo cerrado aumenta con el tiempo.

La teoría electromagnética también fue establecida en el siglo XIX por las obras de Hans Christian Ørsted, André-Marie Ampère, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Oliver Heaviside y Heinrich Hertz. La nueva teoría planteó preguntas que no podrían responderse fácilmente utilizando el marco de Newton. Los fenómenos que permitirían la deconstrucción del átomo fueron descubiertos en la última década del siglo XIX: el descubrimiento de los rayos X inspiró el descubrimiento de la radiactividad. Al año siguiente se produjo el descubrimiento de la primera partícula subatómica, el electrón.

A finales del siglo XIX, la psicología surgió como una disciplina separada de la filosofía cuando Wilhelm Wundt fundó el primer laboratorio de investigación psicológica en 1879.

Siglo XX

La doble hélice de ADN es una molécula que codifica las instrucciones genéticas utilizadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y muchos virus.
La teoría de la relatividad de Albert Einstein y el desarrollo de la mecánica cuántica llevaron al reemplazo de la mecánica clásica por una nueva física que contiene dos partes que describen diferentes tipos de eventos en la naturaleza.

En la primera mitad del siglo, el desarrollo de antibióticos y fertilizantes artificiales hizo posible el crecimiento de la población humana mundial. Al mismo tiempo, se descubrió la estructura del átomo y su núcleo, lo que dio lugar a la liberación de «energía atómica» (energía nuclear). Además, el uso extensivo de la innovación tecnológica estimulado por las guerras de este siglo llevó a revoluciones en el transporte (automóviles y aviones), el desarrollo de misiles balísticos intercontinentales, una carrera espacial y una carrera de armamentos nucleares.

La evolución se convirtió en una teoría unificada a principios del siglo XX cuando la síntesis moderna reconcilió la evolución darwiniana con la genética clásica. La estructura molecular del ADN fue descubierta por James Watson y Francis Crick en 1953.

El descubrimiento de la radiación cósmica de fondo de microondas en 1964 condujo a un rechazo de la teoría del estado estable del universo a favor de la teoría del Big Bang de Georges Lemaître.

El desarrollo de los vuelos espaciales en la segunda mitad del siglo permitió las primeras mediciones astronómicas realizadas en o cerca de otros objetos en el espacio, incluidos seis aterrizajes tripulados en la Luna. Los telescopios espaciales conducen a numerosos descubrimientos en astronomía y cosmología.

El uso generalizado de circuitos integrados en el último cuarto del siglo XX combinado con satélites de comunicaciones llevó a una revolución en la tecnología de la información y al surgimiento de Internet global y la computación móvil, incluidos los teléfonos inteligentes. La necesidad de una sistematización masiva de largas cadenas causales entrelazadas y grandes cantidades de datos llevó al surgimiento de los campos de la teoría de sistemas y el modelado científico asistido por computadora, que se basan en parte en el paradigma aristotélico.

Problemas ambientales nocivos como el agotamiento del ozono, la acidificación, la eutrofización y el cambio climático llamaron la atención del público en el mismo período y provocaron el inicio de la ciencia ambiental y la tecnología ambiental.

Siglo XXI

El Proyecto Genoma Humano se completó en 2003, determinando la secuencia de pares de bases de nucleótidos que componen el ADN humano e identificando y mapeando todos los genes del genoma humano. Las células madre pluripotentes inducidas se desarrollaron en 2006, una tecnología que permite transformar células adultas en células madre capaces de dar lugar a cualquier tipo de célula que se encuentre en el cuerpo, potencialmente de gran importancia para el campo de la medicina regenerativa.

Con el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, se encontró la última partícula predicha por el Modelo Estándar de física de partículas. En 2015, se observaron por primera vez las ondas gravitacionales, predichas por la relatividad general un siglo antes.

En 2019, el Observatorio del Telescopio Event Horizon anunció sus primeros resultados en conferencias de prensa simultáneas en todo el mundo el 10 de abril de 2019. Las conferencias de prensa presentaron la primera imagen directa de un agujero negro, donde apareció el agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia Messier 87, que se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra. Los hallazgos científicos se presentan en una serie de seis artículos publicados en The Astrophysical Journal.


Ramas de la ciencia

La ciencia moderna se divide comúnmente en tres ramas principales: ciencias naturales, ciencias sociales y ciencia formal. Cada una de estas ramas comprende varias disciplinas científicas especializadas pero superpuestas que a menudo poseen su propia nomenclatura y experiencia. Tanto las ciencias naturales como las sociales son ciencias empíricas,  ya que su conocimiento se basa en observaciones empíricas y su validez puede ser probada por otros investigadores que trabajen en las mismas condiciones.

También hay disciplinas estrechamente relacionadas que utilizan la ciencia, como la ingeniería y la medicina, que a veces se describen como ciencias aplicadas. Las relaciones entre las ramas de la ciencia se resumen en la siguiente tabla.

Ciencias Naturales

La ciencia natural es el estudio del mundo físico. Se puede dividir en dos ramas principales: ciencias de la vida (o ciencias biológicas) y ciencias físicas. Estas dos ramas pueden dividirse en disciplinas más especializadas. Por ejemplo, la ciencia física se puede subdividir en física, química, astronomía y ciencias de la tierra. La ciencia natural moderna es la sucesora de la filosofía natural que comenzó en la Antigua Grecia. Galileo, Descartes, Bacon y Newton debatieron los beneficios de utilizar enfoques más matemáticos y más experimentales de una manera metódica. Sin embargo, las perspectivas, conjeturas y presuposiciones filosóficas, a menudo pasadas por alto, siguen siendo necesarias en las ciencias naturales. La recopilación sistemática de datos, incluida la ciencia del descubrimiento, sucedió a la historia natural, que surgió en el siglo XVI, describiendo y clasificando plantas, animales, minerales, etc. Hoy, «historia natural» sugiere descripciones observacionales dirigidas a audiencias populares.

Ciencias Sociales

Las ciencias sociales son el estudio del comportamiento humano y el funcionamiento de las sociedades. Tiene muchas disciplinas que incluyen, entre otras, antropología, economía, historia, geografía humana, ciencias políticas, psicología y sociología. En las ciencias sociales, hay muchas perspectivas teóricas en competencia, muchas de las cuales se extienden a través de programas de investigación en competencia, como los funcionalistas, los teóricos del conflicto y los interaccionistas en sociología. Debido a las limitaciones de realizar experimentos controlados que involucren a grandes grupos de individuos o situaciones complejas, los científicos sociales pueden adoptar otros métodos de investigación como el método histórico, estudios de casos y estudios transculturales. Además, si se dispone de información cuantitativa, los científicos sociales pueden confiar en enfoques estadísticos para comprender mejor las relaciones y los procesos sociales.

Ciencia formal

La ciencia formal es un área de estudio que genera conocimiento utilizando sistemas formales. Incluye matemáticas, teoría de sistemas e informática teórica. Las ciencias formales comparten similitudes con las otras dos ramas al apoyarse en el estudio objetivo, cuidadoso y sistemático de un área de conocimiento. Sin embargo, se diferencian de las ciencias empíricas en que se basan exclusivamente en el razonamiento deductivo, sin necesidad de evidencia empírica, para verificar sus conceptos abstractos. Las ciencias formales son, por tanto, disciplinas a priori y, por ello, existe un desacuerdo sobre si realmente constituyen una ciencia. Sin embargo, las ciencias formales juegan un papel importante en las ciencias empíricas. El cálculo, por ejemplo, se inventó inicialmente para comprender el movimiento en física. Las ciencias naturales y sociales que dependen en gran medida de las aplicaciones matemáticas incluyen la física matemática, la química matemática, la biología matemática, las finanzas matemáticas y la economía matemática.

Ciencia aplicada

La ciencia aplicada es el uso del método científico y el conocimiento para lograr objetivos prácticos e incluye una amplia gama de disciplinas como la ingeniería y la medicina. La ingeniería es el uso de principios científicos para diseñar y construir máquinas, estructuras y otros elementos, incluidos puentes, túneles, carreteras, vehículos y edificios. La ingeniería en sí misma abarca una variedad de campos de ingeniería más especializados, cada uno con un énfasis más específico en áreas particulares de matemáticas aplicadas, ciencias y tipos de aplicación. La medicina es la práctica de cuidar a los pacientes manteniendo y restaurando la salud mediante la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de lesiones o enfermedades. La medicina contemporánea aplica las ciencias biomédicas, la investigación médica, la genética y la tecnología médica para prevenir, diagnosticar y tratar lesiones y enfermedades, generalmente mediante el uso de medicamentos, dispositivos médicos, cirugía e intervenciones no farmacológicas. Las ciencias aplicadas a menudo se contrastan con las ciencias básicas, que se centran en el avance de teorías científicas y leyes que explican y predicen eventos en el mundo natural.


Investigación científica

La investigación científica puede etiquetarse como investigación básica o aplicada. La investigación básica es la búsqueda de conocimientos y la investigación aplicada es la búsqueda de soluciones a problemas prácticos utilizando este conocimiento. Aunque algunas investigaciones científicas son investigaciones aplicadas a problemas específicos, gran parte de nuestra comprensión proviene de la realización de la investigación básica impulsada por la curiosidad. Esto conduce a opciones de avances tecnológicos que no estaban planificados o, a veces, ni siquiera imaginables. Este punto fue señalado por Michael Faraday cuando supuestamente en respuesta a la pregunta «¿para qué sirve la investigación básica?» él respondió: «Señor, ¿de qué sirve un niño recién nacido?». Por ejemplo, la investigación sobre los efectos de la luz roja en los bastoncillos del ojo humano no parecía tener ningún propósito práctico; eventualmente, el descubrimiento de que nuestra visión nocturna no se ve afectada por la luz roja llevaría a los equipos de búsqueda y rescate (entre otros) a adoptar la luz roja en las cabinas de aviones y helicópteros. Finalmente, incluso la investigación básica puede dar giros inesperados, y en cierto sentido el método científico es construido para aprovechar la suerte.

Método científico

La investigación científica implica el uso del método científico, que busca explicar objetivamente los eventos de la naturaleza de una manera reproducible. Un experimento de pensamiento explicativo o una hipótesis se presenta como explicación utilizando principios como la parsimonia (también conocida como «Navaja de Occam») y generalmente se espera que busque la consiliencia, encajando bien con otros hechos aceptados relacionados con los fenómenos. Esta nueva explicación se utiliza para hacer predicciones falsables que se pueden comprobar mediante experimentos u observaciones. Las predicciones deben publicarse antes de que se busque un experimento u observación de confirmación, como prueba de que no se ha producido ninguna manipulación. La refutación de una predicción es evidencia de progreso. Esto se hace en parte a través de la observación de fenómenos naturales, pero también a través de la experimentación que intenta simular eventos naturales bajo condiciones controladas apropiadas a la disciplina ( en las ciencias de la observación, como la astronomía o la geología, una observación predicha podría tomar el lugar de un experimento controlado). La experimentación es especialmente importante en la ciencia para ayudar a establecer relaciones causales (para evitar la falacia de correlación).

Cuando una hipótesis resulta insatisfactoria, se modifica o se descarta. Si la hipótesis sobrevivió a la prueba, puede ser adoptada en el marco de una teoría científica, un modelo o marco lógicamente razonado y autoconsistente para describir el comportamiento de ciertos fenómenos naturales. Una teoría describe típicamente el comportamiento de conjuntos de fenómenos mucho más amplios que una hipótesis; por lo general, una gran cantidad de hipótesis pueden vincularse lógicamente mediante una sola teoría. Por tanto, una teoría es una hipótesis que explica varias otras hipótesis. En ese sentido, las teorías se formulan de acuerdo con la mayoría de los mismos principios científicos que las hipótesis. Además de probar hipótesis, los científicos también pueden generar un modelo, un intento de describir o representar el fenómeno en términos de una representación lógica, física o matemática y generar nuevas hipótesis que puedan ser probadas, basadas en fenómenos observables.

Al realizar experimentos para probar hipótesis, los científicos pueden tener una preferencia por un resultado sobre otro, por lo que es importante asegurarse de que la ciencia en su conjunto pueda eliminar este sesgo. Esto se puede lograr mediante un diseño experimental cuidadoso, transparencia y un proceso exhaustivo de revisión por pares de los resultados experimentales, así como de cualquier conclusión. Después de que se anuncian o publican los resultados de un experimento, es una práctica normal que los investigadores independientes verifiquen dos veces cómo se realizó la investigación y realicen un seguimiento realizando experimentos similares para determinar qué tan confiables podrían ser los resultados. Tomado en su totalidad, el método científico permite una resolución de problemas muy creativa al tiempo que minimiza cualquier efecto de sesgo subjetivo por parte de sus usuarios (especialmente el sesgo de confirmación).

Verificabilidad

John Ziman señala que la verificabilidad intersubjetiva es fundamental para la creación de todo conocimiento científico. Ziman muestra cómo los científicos pueden identificar patrones entre sí a lo largo de los siglos; él se refiere a esta habilidad como «consensibilidad perceptiva». Luego hace de la consensibilidad, que conduce al consenso, la piedra de toque del conocimiento confiable.

Papel de las matemáticas

Las matemáticas son esenciales en la formación de hipótesis, teorías y leyes en las ciencias naturales y sociales. Por ejemplo, se utiliza en modelos científicos cuantitativos, que pueden generar nuevas hipótesis y predicciones para ser probadas. También se utiliza mucho para observar y recopilar medidas. La estadística, una rama de las matemáticas, se utiliza para resumir y analizar datos, lo que permite a los científicos evaluar la confiabilidad y variabilidad de sus resultados experimentales.

La ciencia computacional aplica el poder de la computación para simular situaciones del mundo real, lo que permite una mejor comprensión de los problemas científicos de lo que las matemáticas formales por sí solas pueden lograr. El uso del aprendizaje automático (también inteligencia artificial) se está convirtiendo en una característica central de las contribuciones computacionales a la ciencia, por ejemplo, en la economía computacional basada en agentes, bosques aleatorios, modelado de temas y diversas formas de predicción. Según la Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas, la computación es ahora tan importante como la teoría y el experimento en el avance del conocimiento científico. Sin embargo, las máquinas por sí solas rara vez promueven el conocimiento, ya que requieren la guía humana y la capacidad de razonar; y pueden introducir prejuicios contra ciertos grupos sociales o, a veces, tener un desempeño inferior al de los humanos. Por lo tanto, el aprendizaje automático se usa a menudo en ciencia como predicción al servicio de la estimación.

Filosofía de la Ciencia

Los científicos generalmente dan por sentado un conjunto de supuestos básicos que son necesarios para justificar el método científico:

  • (1) que existe una realidad objetiva compartida por todos los observadores racionales;
  • (2) que esta realidad objetiva se rige por leyes naturales;
  • (3) que estas leyes pueden descubrirse mediante la observación y la experimentación sistemáticas.

La filosofía de la ciencia busca una comprensión profunda de lo que significan estos supuestos subyacentes y si son válidos.

La creencia de que las teorías científicas deberían representar y representan la realidad metafísica se conoce como realismo. Puede contrastarse con el antirrealismo, la opinión de que el éxito de la ciencia no depende de que sea precisa sobre entidades inobservables como los electrones. Una forma de antirrealismo es el idealismo, la creencia de que la mente o la conciencia es la esencia más básica y que cada mente genera su propia realidad. En una visión idealista del mundo, lo que es verdad para una mente no tiene por qué ser verdad. para otras mentes.

Hay diferentes escuelas de pensamiento en filosofía de la ciencia. La posición más popular es el empirismo, que sostiene que el conocimiento es creado por un proceso que involucra la observación y que las teorías científicas son el resultado de generalizaciones de tales observaciones. El empirismo generalmente abarca el inductivismo, una posición que intenta explicar la forma en que las teorías generales pueden justificarse por el número finito de observaciones que los humanos pueden hacer y, por lo tanto, la cantidad finita de evidencia empírica disponible para confirmar las teorías científicas. Esto es necesario porque el número de predicciones que hacen esas teorías es infinito, lo que significa que no se pueden conocer a partir de la cantidad finita de evidencia utilizando únicamente la lógica deductiva. Existen muchas versiones del empirismo, siendo las predominantes el bayesianismo y el método hipotético-deductivo.

El empirismo ha contrastado con el racionalismo, la posición originalmente asociada con Descartes, que sostiene que el conocimiento es creado por el intelecto humano, no por la observación. El racionalismo crítico es un enfoque contrastante de la ciencia del siglo XX, definido por primera vez por el filósofo austriaco-británico Karl Popper. Popper rechazó la forma en que el empirismo describe la conexión entre teoría y observación. Afirmó que las teorías no se generan mediante la observación, sino que la observación se realiza a la luz de las teorías y que la única forma en que una teoría puede verse afectada por la observación es cuando entra en conflicto con ella. Popper propuso reemplazar la verificabilidad con falsabilidad como el hito de las teorías científicas y reemplazar la inducción con la falsificación como método empírico. Popper afirmó además que en realidad solo hay un método universal, no específico de la ciencia: el método negativo de crítica, ensayo y error. Abarca todos los productos de la mente humana, incluidas las ciencias, las matemáticas, la filosofía y el arte.

Otro enfoque, el instrumentalismo, enfatiza la utilidad de las teorías como instrumentos para explicar y predecir fenómenos. Considera las teorías científicas como cajas negras en las que solo su entrada (condiciones iniciales) y su salida (predicciones) son relevantes. Se afirma que las consecuencias, las entidades teóricas y la estructura lógica son algo que simplemente debería ignorarse y por lo que los científicos no deberían hacer un escándalo (ver interpretaciones de la mecánica cuántica). Cerca del instrumentalismo está el empirismo constructivo, según el cual el criterio principal para el éxito de una teoría científica es si lo que dice sobre las entidades observables es cierto.

Para Kuhn, la adición de epiciclos en la astronomía ptolemaica fue «ciencia normal» dentro de un paradigma, mientras que la revolución copernicana fue un cambio de paradigma.
Thomas Kuhn argumentó que el proceso de observación y evaluación tiene lugar dentro de un paradigma, un «retrato» lógicamente consistente del mundo que es consistente con las observaciones hechas desde su encuadre. Él caracterizó la ciencia normal como el proceso de observación y «resolución de acertijos» que tiene lugar dentro de un paradigma, mientras que la ciencia revolucionaria ocurre cuando un paradigma supera a otro en un cambio de paradigma. Cada paradigma tiene sus propias preguntas, objetivos e interpretaciones. La elección entre paradigmas implica poner dos o más «retratos» frente al mundo y decidir qué semejanza es más prometedora. Un cambio de paradigma ocurre cuando un número significativo de anomalías observacionales surgen en el antiguo paradigma y un nuevo paradigma les da sentido. Es decir, la elección de un nuevo paradigma se basa en observaciones, aunque esas observaciones se hacen en el contexto del antiguo paradigma. Para Kuhn, la aceptación o el rechazo de un paradigma es tanto un proceso social como un proceso lógico. La posición de Kuhn, sin embargo, no es de relativismo.

Finalmente, otro enfoque que se cita a menudo en los debates de escepticismo científico contra movimientos controvertidos como la «ciencia de la creación» es el naturalismo metodológico. Su punto principal es que debe hacerse una diferencia entre explicaciones naturales y sobrenaturales y que la ciencia debe restringirse metodológicamente a explicaciones naturales. Que la restricción sea meramente metodológica (en lugar de ontológica) significa que la ciencia no debe considerar lo sobrenatural. explicaciones en sí mismas, pero tampoco deben pretender que sean incorrectas. En cambio, las explicaciones sobrenaturales deberían dejarse como una cuestión de creencia personal fuera del alcance de la ciencia. El naturalismo metodológico sostiene que la ciencia adecuada requiere una estricta adhesión al estudio empírico y la verificación independiente como un proceso para desarrollar y evaluar adecuadamente las explicaciones de los fenómenos observables. Los partidarios del naturalismo metodológico suelen citar la ausencia de estos estándares, argumentos de autoridad, estudios observacionales sesgados y otras falacias comunes como características de la no ciencia que critican.

Certeza y ciencia

Una teoría científica es empírica y siempre está abierta a la falsificación si se presentan nuevas pruebas. Es decir, ninguna teoría se considera estrictamente cierta cuando la ciencia acepta el concepto de falibilismo. El filósofo de la ciencia Karl Popper distinguió tajantemente la verdad de la certeza. Escribió que el conocimiento científico «consiste en la búsqueda de la verdad», pero «no es la búsqueda de la certeza … Todo conocimiento humano es falible y, por lo tanto, incierto».

El nuevo conocimiento científico rara vez produce grandes cambios en nuestra comprensión. Según el psicólogo Keith Stanovich, puede ser el uso excesivo de palabras como «avance» por parte de los medios lo que lleva al público a imaginar que la ciencia está constantemente demostrando que todo lo que pensaba que era cierto es falso. Si bien hay casos tan famosos como la teoría de la relatividad que requirieron una reconceptualización completa, se trata de excepciones extremas. El conocimiento en ciencia se obtiene mediante una síntesis gradual de información de diferentes experimentos realizados por varios investigadores en diferentes ramas de la ciencia; es más un ascenso que un salto. Las teorías varían en la medida en que han sido probadas y verificadas, así como su aceptación en la comunidad científica. Por ejemplo, la teoría heliocéntrica, la teoría de la evolución, la teoría de la relatividad y la teoría de los gérmenes todavía llevan el nombre «teoría «aunque, en la práctica, se consideran fácticos. El filósofo Barry Stroud agrega que, aunque se cuestiona la mejor definición de «conocimiento», ser escéptico y considerar la posibilidad de que uno sea incorrecto es compatible con ser correcto. Por lo tanto, los científicos que se adhieran a los enfoques científicos adecuados dudarán de sí mismos incluso una vez que posean la verdad. El falibilista CS Peirce argumentó que la indagación es la lucha para resolver la duda real y que la duda meramente pendenciera, verbal o hiperbólica es infructuosa, pero también que el indagador debe tratar de alcanzar una duda genuina en lugar de descansar acríticamente en el sentido común. Sostuvo que las ciencias exitosas no confían en una sola cadena de inferencia (no más fuerte que su eslabón más débil) sino en el cable de múltiples y variados argumentos íntimamente conectados.

Stanovich también afirma que la ciencia evita buscar una «fórmula mágica»; evita la falacia de una sola causa. Esto significa que un científico no se preguntaría simplemente «Cuál es la causa de …», sino más bien «Cuáles son las causas más importantes de …». Este es especialmente el caso en los campos más macroscópicos de la ciencia (por ejemplo, psicología, cosmología física). La investigación a menudo analiza pocos factores a la vez, pero estos siempre se agregan a la larga lista de factores que es más importante considerar. Por ejemplo, conocer los detalles de la genética de una persona, o su historia y crianza, o la situación actual puede no explicar un comportamiento, pero una comprensión profunda de todas estas variables combinadas puede ser muy predictivo.

Literatura cientifica

La investigación científica se publica en una enorme variedad de publicaciones científicas. Las revistas científicas comunican y documentan los resultados de la investigación llevada a cabo en universidades y otras instituciones de investigación, sirviendo como un registro de archivo de la ciencia. Las primeras revistas científicas, Journal des Sçavans, seguida de Philosophical Transactions, comenzaron a publicarse en 1665. Desde entonces, el número total de publicaciones periódicas activas ha aumentado constantemente. En 1981, una estimación del número de revistas científicas y técnicas publicadas era de 11.500. La Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos actualmente indexa 5.516 revistas que contienen artículos sobre temas relacionados con las ciencias de la vida.

Aunque las revistas están en 39 idiomas, el 91 por ciento de los artículos indexados se publican en inglés.

La mayoría de las revistas científicas cubren un solo campo científico y publican la investigación dentro de ese campo; la investigación se expresa normalmente en forma de artículo científico. La ciencia se ha vuelto tan omnipresente en las sociedades modernas que generalmente se considera necesario comunicar los logros, las noticias y las ambiciones de los científicos a una población más amplia.

Las revistas científicas como New Scientist, Science & Vie y Scientific American satisfacen las necesidades de un público mucho más amplio y proporcionan un resumen no técnico de áreas populares de investigación, incluidos descubrimientos y avances notables en ciertos campos de investigación. Los libros de ciencia atraen el interés de mucha más gente. Tangencialmente, el género de ciencia ficción, principalmente de naturaleza fantástica, atrae la imaginación del público y transmite las ideas, si no los métodos, de la ciencia.

Los esfuerzos recientes para intensificar o desarrollar vínculos entre la ciencia y disciplinas no científicas como la literatura o, más específicamente, la poesía, incluyen el recurso Creative Writing Science desarrollado a través del Royal Literary Fund.

Impactos prácticos de la ciencia

Electricidad estática y magnetismo (c. 1600) Corriente eléctrica (siglo XVIII): Todos los aparatos eléctricos, dínamos, centrales eléctricas, electrónica moderna, incluida la iluminación eléctrica, la televisión, la calefacción eléctrica, la estimulación magnética transcraneal, la estimulación cerebral profunda, la cinta magnética, el altavoz, la brújula y el pararrayos.

Difracción (1665) Óptica, por lo tanto, cable de fibra óptica (década de 1840), comunicaciones intercontinentales modernas y televisión por cable e Internet.

Teoría de los gérmenes (1700) Higiene, que conduce a una menor transmisión de enfermedades infecciosas; anticuerpos, lo que lleva a técnicas para el diagnóstico de enfermedades y terapias dirigidas contra el cáncer.

Vacunación (1798) Conduce a la eliminación de la mayoría de las enfermedades infecciosas de los países desarrollados y a la erradicación mundial de la viruela.

Efecto fotovoltaico (1839) Células solares (1883), por lo tanto, energía solar, relojes, calculadoras y otros dispositivos que funcionan con energía solar.

La extraña órbita de Mercurio (1859) y otras investigaciones conduciendo a la relatividad especial (1905) y la relatividad general (1916) Tecnología basada en satélites como el GPS (1973), la navegación por satélite y las comunicaciones por satélite.

Ondas de radio (1887) La radio se había utilizado de innumerables formas más allá de sus áreas más conocidas de telefonía y transmisión de televisión (1927) y radio (1906) entretenimiento. Otros usos incluyeron: servicios de emergencia, radar (navegación y predicción del tiempo), medicina, astronomía, comunicaciones inalámbricas, geofísica y redes. Las ondas de radio también llevaron a los investigadores a frecuencias adyacentes, como las microondas, que se utilizan en todo el mundo para calentar y cocinar alimentos.

Radiactividad (1896) y antimateria (1932) Tratamiento del cáncer (1896), datación radiométrica (1905), reactores nucleares (1942) y armas (1945), exploración de minerales, tomografías por emisión de positrones (1961) e investigación médica (mediante marcaje isotópico).

Rayos X (1896) Imágenes médicas, incluida la tomografía computarizada.

Cristalografía y mecánica cuántica (1900) Dispositivos semiconductores (1906), de ahí la informática y las telecomunicaciones modernas, incluida la integración con dispositivos inalámbricos: el teléfono móvil, [l] lámparas LED y láseres.

Plásticos (1907) Comenzando con la baquelita, muchos tipos de polímeros artificiales para numerosas aplicaciones en la industria y la vida diaria.
Antibióticos (década de 1880, 1928) Salvarsan, penicilina, doxiciclina, etc.

Resonancia magnética nuclear (1930) Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (1946), resonancia magnética (1971), resonancia magnética funcional (1990).

Desafíos

Crisis de replicación:

La crisis de la replicación es una crisis metodológica en curso que afecta principalmente a partes de las ciencias sociales y de la vida en la que los académicos han descubierto que los resultados de muchos estudios científicos son difíciles o imposibles de replicar o reproducir en investigaciones posteriores, ya sea por investigadores independientes o por los investigadores originales. ellos mismos. La crisis tiene raíces de larga data; la frase se acuñó a principios de la década de 2010 como parte de una creciente conciencia del problema. La crisis de la replicación representa un importante cuerpo de investigación en metaciencia, cuyo objetivo es mejorar la calidad de toda la investigación científica al tiempo que se reduce el desperdicio.

Ciencia marginal, pseudociencia y ciencia basura:

Un área de estudio o especulación que se disfraza de ciencia en un intento de reclamar una legitimidad que de otro modo no podría lograr se denomina a veces pseudociencia, ciencia marginal o ciencia basura. El físico Richard Feynman acuñó el término » «cargo culto a la ciencia» para los casos en los que los investigadores creen que están haciendo ciencia porque sus actividades tienen la apariencia externa de la ciencia, pero en realidad carecen del «tipo de total honestidad» que permite que sus resultados sean evaluados rigurosamente. Varios tipos de publicidad comercial, que va desde la exageración hasta el fraude, puede pertenecer a estas categorías. La ciencia ha sido descrita como «la herramienta más importante» para separar las reclamaciones válidas de las inválidas.

También puede haber un elemento de sesgo político o ideológico en todos los lados de los debates científicos. A veces, la investigación puede caracterizarse como «mala ciencia», investigación que puede estar bien intencionada pero en realidad es una exposición de ideas científicas incorrecta, obsoleta, incompleta o simplificada. El término «mala conducta científica» se refiere a situaciones en las que los investigadores han tergiversado intencionalmente sus datos publicados o han dado deliberadamente el crédito por un descubrimiento a la persona equivocada.


Comunidad científica

La comunidad científica es un grupo de todos los científicos que interactúan, junto con sus respectivas sociedades e instituciones.

Científicos

El científico de origen alemán Albert Einstein (1879-1955) desarrolló la teoría de la relatividad. También ganó el Premio Nobel de Física en 1921 por su explicación del efecto fotoeléctrico.
Los científicos son personas que realizan investigaciones científicas para promover el conocimiento en un área de interés. El término científico fue acuñado por William Whewell en 1833. En los tiempos modernos, muchos científicos profesionales se capacitan en un entorno académico y, al finalizar, obtienen un título académico, siendo el título más alto un doctorado, como un Doctor en Filosofía (PhD). Muchos científicos siguen carreras en diversos sectores de la economía, como la academia, la industria, el gobierno y organizaciones sin fines de lucro.

Los científicos muestran una gran curiosidad por la realidad, y algunos científicos desean aplicar el conocimiento científico en beneficio de la salud, las naciones, el medio ambiente o las industrias. Otras motivaciones incluyen el reconocimiento por parte de sus pares y el prestigio. El Premio Nobel, un prestigioso galardón ampliamente considerado, se otorga anualmente a quienes han logrado avances científicos en los campos de la medicina, la física, la química y la economía.

Mujeres en la ciencia

Históricamente, la ciencia ha sido un campo dominado por los hombres, con algunas excepciones notables. Las mujeres enfrentaron una discriminación considerable en la ciencia, al igual que lo hicieron en otras áreas de sociedades dominadas por hombres, como por ejemplo, ser ignoradas con frecuencia en busca de oportunidades laborales y denegadas de crédito. por su trabajo. [o] Por ejemplo, Christine Ladd (1847-1930) pudo ingresar a un doctorado. programa como «C. Ladd»; Christine «Kitty» Ladd completó los requisitos en 1882, pero obtuvo su título recién en 1926, después de una carrera que abarcó el álgebra de la lógica (ver tabla de verdad), la visión del color y la psicología. Su trabajo precedió a investigadores notables como Ludwig Wittgenstein y Charles Sanders Peirce. Los logros de las mujeres en la ciencia se han atribuido al desafío de su papel tradicional como trabajadoras en el ámbito doméstico.

A finales del siglo XX, la contratación activa de mujeres y la eliminación de la discriminación institucional basada en el sexo aumentaron considerablemente el número de científicas, pero persisten grandes disparidades de género en algunos campos; a principios del siglo XXI, más de la mitad de los nuevos biólogos eran mujeres, mientras que el 80% de los doctorados en física se otorgan a hombres. A principios del siglo XXI, las mujeres en los Estados Unidos obtuvieron el 50,3% de los títulos de licenciatura , El 45,6% de las maestrías y el 40,7% de los doctorados en las áreas de ciencia e ingeniería. Obtuvieron más de la mitad de los títulos en psicología (alrededor del 70%), ciencias sociales (alrededor del 50%) y biología (alrededor del 50-60%), pero obtuvieron menos de la mitad de los títulos en ciencias físicas, ciencias de la tierra, matemáticas, ingeniería e informática. La elección del estilo de vida también juega un papel importante en la participación de las mujeres en la ciencia; las mujeres con hijos pequeños tienen un 28% menos de probabilidades de ocupar puestos de permanencia debido a problemas de equilibrio entre el trabajo y la vida personal, y el interés de las estudiantes de posgrado en las carreras de investigación disminuye drásticamente en el transcurso de la escuela de posgrado, mientras que el de los hombres colegas permanece sin cambios.

Sociedades eruditas

Las sociedades eruditas para la comunicación y promoción del pensamiento científico y la experimentación han existido desde el Renacimiento. Muchos científicos pertenecen a una sociedad científica que promueve su respectiva disciplina científica, profesión o grupo de disciplinas relacionadas. La membresía puede estar abierta a todos, puede requerir la posesión de algunas credenciales científicas o puede ser un honor conferido por elección. La mayoría de las sociedades científicas son organizaciones sin fines de lucro y muchas son asociaciones profesionales. Sus actividades generalmente incluyen la celebración de conferencias periódicas para la presentación y discusión de nuevos resultados de investigación y la publicación o el patrocinio de revistas académicas en su disciplina. Algunos también actúan como profesionales en Órganos de sesión, regulando las actividades de sus miembros en interés público o en el interés colectivo de los miembros. Los estudiosos de la sociología de la ciencia [¿quién?] Argumentan que las sociedades científicas son de importancia clave y que su formación ayuda al surgimiento y desarrollo de nuevas disciplinas o profesiones.

La profesionalización de la ciencia, iniciada en el siglo XIX, fue posible en parte por la creación de una distinguida academia de ciencias en varios países, como la Accademia dei Lincei italiana en 1603, la Royal Society británica en 1660, la Académie francesa des Sciences en 1666, [194] la Academia Nacional Estadounidense de Ciencias en 1863, el Instituto Alemán Kaiser Wilhelm en 1911 y la Academia China de Ciencias en 1928. Desde entonces se han formado organizaciones científicas internacionales, como el Consejo Internacional de Ciencias promover la cooperación entre las comunidades científicas de diferentes naciones.


La ciencia y el público

La política científica es un área de política pública que se ocupa de las políticas que afectan la conducción de la empresa científica, incluida la financiación de la investigación, a menudo en la búsqueda de otros objetivos de política nacional, como la innovación tecnológica para promover el desarrollo de productos comerciales, el desarrollo de armas, la atención de la salud y monitoreo ambiental. La política científica también se refiere al acto de aplicar el conocimiento científico y el consenso al desarrollo de políticas públicas. Por tanto, la política científica se ocupa de todo el dominio de cuestiones que involucran a las ciencias naturales. De acuerdo con la preocupación de las políticas públicas por el bienestar de sus ciudadanos, el objetivo de las políticas científicas es considerar cómo la ciencia y la tecnología pueden servir mejor al público.

La política estatal ha influido en la financiación de las obras públicas y la ciencia durante miles de años, especialmente en civilizaciones con gobiernos altamente organizados como la China imperial y el Imperio Romano. Ejemplos históricos destacados incluyen la Gran Muralla China, completada en el transcurso de dos milenios con el apoyo estatal de varias dinastías, y el Gran Canal del río Yangtze, una inmensa hazaña de ingeniería hidráulica iniciada por Sunshu Ao (孫叔敖 siglo VII a. C. ), Ximen Bao (西門豹 siglo V a. C.) y Shi Chi (siglo IV a. C.). Esta construcción data del siglo VI a. C. bajo la dinastía Sui y todavía se usa en la actualidad. En China, tales proyectos de investigación científica y de infraestructura respaldados por el estado datan al menos de la época de los mohistas, quienes inspiraron el estudio de la lógica durante el período de las Cien Escuelas de Pensamiento y el estudio de fortificaciones defensivas como la Gran Muralla China durante el período de los Reinos Combatientes.

La política pública puede afectar directamente el financiamiento de equipos de capital e infraestructura intelectual para la investigación industrial al brindar incentivos fiscales a las organizaciones que financian la investigación. Vannevar Bush, director de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico del gobierno de los Estados Unidos, precursor de la National Science Foundation, escribió en julio de 1945 que «la ciencia es una preocupación propia del gobierno».

Financiamiento de la ciencia

La investigación científica a menudo se financia mediante un proceso competitivo en el que se evalúan los proyectos de investigación potenciales y solo los más prometedores reciben financiación. Estos procesos, que son dirigidos por el gobierno, corporaciones o fundaciones, asignan fondos escasos. La financiación total de la investigación en la mayoría de los países desarrollados se sitúa entre el 1,5 y el 3 por ciento del PIB. En la OCDE, alrededor de dos tercios de la investigación y el desarrollo en los campos científico y técnico son realizados por la industria, y el 20% y el 10%, respectivamente, por las universidades y el gobierno. La proporción de financiamiento gubernamental en ciertas industrias es más alta y domina la investigación en ciencias sociales y humanidades. De manera similar, con algunas excepciones (por ejemplo, biotecnología), el gobierno proporciona la mayor parte de los fondos para la investigación científica básica. Muchos gobiernos tienen agencias dedicadas a apoyar la investigación científica. Entre las organizaciones científicas destacadas se incluyen la National Science Foundation en los Estados Unidos, el National Scientific and Technical Research Council en Argentina, la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) en Australia, el Centre national de la recherche scientifique en Francia, la Max Planck Society y Deutsche. Forschungsgemeinschaft en Alemania y CSIC en España. En la investigación y el desarrollo comercial, todas las empresas, excepto las más orientadas a la investigación, se centran más en el corto plazo y posibilidades de comercialización en lugar de ideas o tecnologías de «cielo azul» (como la fusión nuclear).

Conciencia pública de la ciencia

La conciencia pública de la ciencia se relaciona con las actitudes, comportamientos, opiniones y actividades que conforman las relaciones entre la ciencia y el público en general. Integra diversos temas y actividades como la comunicación científica, los museos de ciencia, los festivales de ciencia, las ferias de ciencia, la ciencia ciudadana y la ciencia en la cultura popular. Los científicos sociales han ideado varias métricas para medir la comprensión pública de la ciencia, como el conocimiento fáctico, el conocimiento autoinformado y el conocimiento estructural.

Periodismo científico

Los medios de comunicación se enfrentan a una serie de presiones que pueden impedirles describir con precisión afirmaciones científicas en competencia en términos de su credibilidad dentro de la comunidad científica en su conjunto. Determinar cuánto peso dar a los diferentes lados en un debate científico puede requerir una experiencia considerable en la materia. Pocos periodistas tienen un conocimiento científico real, e incluso los reporteros vencedores que saben mucho sobre ciertos temas científicos pueden ignorar otros temas científicos que de repente se les pide que cubran.

Politización de la ciencia

Estudios académicos de acuerdo científico sobre el calentamiento global causado por el hombre: Un estudio de 2019 encontró que el consenso científico era del 100%, y un estudio de 2021 concluyó que excedía el 99%.

La politización de la ciencia ocurre cuando el gobierno, las empresas o los grupos de defensa utilizan la presión legal o económica para influir en los resultados de la investigación científica o en la forma en que se difunde, informa o interpreta. Muchos factores pueden actuar como facetas de la politización de la ciencia, como el antiintelectualismo populista, las amenazas percibidas a las creencias religiosas, el subjetivismo posmodernista y el temor por los intereses comerciales. La politización de la ciencia generalmente se logra cuando la información científica se presenta de una manera que enfatiza la incertidumbre asociada con la evidencia científica. Se han utilizado tácticas como cambiar la conversación, no reconocer los hechos y capitalizar la duda del consenso científico para atraer más atención a las opiniones que han sido socavadas por la evidencia científica. Entre los ejemplos de cuestiones que han implicado la politización de la ciencia se incluyen la controversia sobre el calentamiento global, los efectos de los plaguicidas en la salud y los efectos del tabaco en la salud.


 

David
Author: David