Nociones científicas básicas. Caso 4A

 

Caso 4.A: “El colapso de la función de onda en física cuántica no es un concepto físico, sino filosófico”. Elabora el argumento.

El colapso de la función de onda en física cuántica es un concepto filosófico ya que aparecen muchos problemas “abstractos”, por llamarlo de alguna manera, a la hora de medir las propiedades de partículas cuánticas. Se producen contradicciones entre la realidad y los resultados de esa medida.

Electrones, protones, fotones y demás partículas cuánticas se encuentran en superposición (concepto creado para explicar la naturaleza de estas partículas) de manera que su posición en el espacio se traduce a una probabilidad. Es cuando se intenta medir esta propiedad que se produce el colapso de la función de onda (decoherencia) y el resultado pierde “veracidad”.

Lo que sí se puede observar es la correlación entre las partículas cuánticas y lo observado a nivel macroscópico. Por eso, es una acción más filosófica que práctica en Física cuántica el querer medir la posición de una partícula cuántica cuando sabemos que ésta ocupa infinitos espacios al mismo tiempo. Además, este hecho no ha impedido a los científicos aplicar la física cuántica en alta tecnología electrónica, etc

De momento no se ha encontrado una unidad de medida que concuerde con la realidad de estas posiciones de las partículas cuánticas y se entra en el terreno de la filosofía. Quizás, en un futuro se encuentre una explicación física y el debate salga del campo de la filosofía.

Nociones científicas básicas. Caso 4C

 

Caso 4.C: “Todos los cristales tienen una estructura atómica o molecular periódica, que presenta un orden tanto a corto como a largo alcance. Por ello los cristales presentan un patrón de difracción de rayos X definido, que sería imposible sin esa estructura periódica” ¿Por qué este párrafo es falso?

Este párrafo es falso porque sí es posible tener en los cristales un patrón de difracción definido de rayos X sin una estructura periódica de sus átomos o moléculas. En la actualidad la definición de cristales incluye únicamente el requisito de tener un patrón de difracción definido, tengan o no estructura atómica o molecular periódica.

Mediante la difracción de rayos x, electrones o neutrones se obtiene una imagen bidimensional de la simetría de un cristal. Hasta la década de los 80 se había comprobado que todos los cristales seguían una periodicidad en su estructura porque solo se habían encontrado en ellos patrones de simetría con unidades que se repiten de triángulo, cuadrados, hexágonos y rectángulos. Jamás se había encontrado un patrón con simetría pentagonal: es imposible completar un mosaico, sin dejar huecos, solo con pentágonos. Pero, sin embargo, si pueden tener un patrón de difracción definido con otras unidades distintas al pentágono.

El premiado con el Nobel Dan Shechtman descubrió, en 1982, esta nueva forma de simetría, nunca antes vista, al analizar una aleación de aluminio y manganeso. Le llevó dos años que la comunidad científica le creyera y aceptara que las leyes de la cristalografía debían incluir a los cuasicristales en la denominación de cristales.

Este es un ejemplo de lo importante que es la humildad en la ciencia y de la necesidad de estar siempre alertas ante la posibilidad de tener que aceptar modificaciones en las leyes científicas.

Nociones científicas básicas. Caso 4B

 

Caso 4.B: “La Wi-Fi impide conciliar el sueño” ¿En qué casos la frase es cierta?

En esta ocasión, el uso de mayúsculas y minúsculas en la redacción es importante. Pero imaginemos que estamos manteniendo una conversación telefónica y le decimos a nuestro interlocutor que “la wifi impide conciliar el sueño, ¿en qué casos la frase es cierta?”. Nuestro interlocutor, que es muy detallista, nos pregunta:

-       ¿a qué te refieres con “la wifi” a la marca registrada “Alianza Wi-Fi” o a la tecnología de conexión inalámbrica wifi? Porque en el caso de que te refieras a la tecnología wifi, los únicos casos en los que se me ocurre que pueda impedirme conciliar el sueño es cuando tengo la opción de estar conectado y sea tentador hacerlo en lugar de dormir. O puede ocurrir lo contrario, que tenga problemas con la conexión y esto me produzca tal preocupación que me impide conciliar el sueño.

-       Comprendo, pero ahora tengo curiosidad por tu respuesta en el caso de que me estuviera refiriendo a la marca registrada Wi-Fi, que sabemos que es la organización que promueve la tecnología Wifi y certifica esto productos.

-       En este caso no se me ocurre ninguna razón. Siempre me aseguro de que mis productos estén certificados por Wi-Fi y por tanto se ajusten a las normas de interoperabilidad entre productos con estos certificados y las conexiones sean seguras.

-       Y yo que pensaba que me ibas a hablar del 5G…

Ciencia y artes. Tarea 2.2. Resumen tema 2 (pinchar en la imagen siguiente)

 

Nociones científicas básicas. Caso 3C

 

Caso 3.C: “Los átomos, en realidad, no existen. Su existencia es solo un modelo útil”

Esta afirmación es falsa.

Los átomos existen y utilizamos el modelo atómico para probar su existencia.

Sería como decir que la capa de ozono no existe, pero su existencia es un modelo útil. O que las figuras geométricas con volumen plasmadas en un plano bidimensional no existen, pero son modelos útiles.

Los átomos forman la materia.

La materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

Los átomos tienen masa, que se define por la suma de protones y neutrones que forman el núcleo de un átomo.

El número atómico es el número de protones y define la configuración electrónica del átomo. Los elementos químicos de la tabla periódica se ordenan según esta característica.

Los átomos ocupan un espacio que será diferente en función del número de electrones.

Los electrones se encuentran en forma de nubes electrónicas que tienen diferentes niveles energéticos.

El átomo es la parte más pequeña de un elemento químico. Y cada elemento químico viene definido por el número atómico. Independientemente del estado físico en que se encuentre la materia, si no cambio ese número atómico la identidad del átomo no cambiará. Por tanto, podemos afirmar que los átomos son un modelo útil para explicar los diferentes tipos de átomo que existen.

Nociones científicas básicas. Caso 3A

 

Caso 3A: “Ni existe acción a distancia en el entrelazamiento cuántico ni existe en la gravedad”

No es correcto.

Sí ocurre una acción a distancia en el entrelazamiento cuántico y en la gravedad.

En el entrelazamiento cuántico dos partículas están “conectadas” de tal manera que lo que le ocurre a una, afecta a la otra (sea la distancia que sea la que las separa). La luz se emite hacia todas las direcciones, pero para simplificar el entendimiento del entrelazamiento nos concentramos en una única partícula de luz. Un fotón que viaja en una dirección determinada tendrá su fotón gemelo de tal manera que conociendo la situación de uno de ellos podemos deducir/conocer la situación del otro.

La gravedad es una acción que ocurre también a distancia. En la teoría de la relatividad general Einstein considera la gravedad como una deformación del espacio-tiempo (a diferencia de Newton que la considera como una fuerza de atracción a distancia de los cuerpos). “En presencia de una masa el espacio tiempo se deforma”. Así, pasamos de estar en un espacio plano (euclidiano) a uno no euclidiano, donde la distancia mas corta no es la línea recta sino la curva. En presencia de una segunda masa ésta se ve afectada por la deformación del espacio-tiempo influyendo en su movimiento en dirección hacia la primera masa.

Nociones científicas básicas. Caso 3B

 

Caso 3.B: “Si los neandertales y los sapiens tuvieron descendencia eso significa que son la misma especie”

Este supuesto es falso.

Los neandertales y los sapiens no son de la misma especie ya que unos se extinguieron y otros no. Unos tenían unas características propias diferentes a los otros que no les aportaron ventajas en su supervivencia, y viceversa.

El hecho de que neandertales y sapiens tuvieran descendencia es un hecho anecdótico.

Diferentes estudios avalan la idea de que el origen común de estas dos especies fue el Homo antecesor. Diferentes poblaciones de esta especie se separaron, se aislaron reproductivamente y acumularon cambios a lo largo de miles de años en un proceso llamado especiación. Pero ocurrió que, durante este proceso, los neandertales coincidieron con nuestros antepasados en el espacio y en el tiempo y se reprodujeron. Así, parte del ADN del Homo sapiens moderno procede del neandertal.

Ciencia y artes. Tarea 1.1. Reflexión sobre las diferencia entre "Oir" y "Escuchar"

 

“Algunos oyen con las orejas, algunos con el estómago, algunos con el bolsillo y algunos no oyen en absoluto”

Khalil Gibran.

 

Es curioso como algunas veces utilizamos el verbo “oír” pero lo que queremos decir en realidad es “escuchar”. Porque no es lo mismo. Todos tenemos la capacidad fisiológica de “oír”, excepto cuando existe una patología, pero eso no significa que los estímulos sonoros que recibimos nos produzcan la misma reacción. En función de las vivencias, de la educación recibida, del entorno, etc, esos estímulos sonoros van a tener un significado distinto en cada uno de nosotros.

Una manera sencilla de explicar lo que quiero decir es con la poesía. Un mismo poema provoca reacciones distintas en personas diferentes. Las palabras del poema evocan conexiones neuronales diferentes en función de las vivencias, traumas, recuerdos de quien lo está leyendo. Las palabras son las mismas, pero pueden tener un significado diferente en función de quien lo está leyendo.

Con los sonidos ocurre lo mismo. Los estímulos sonoros llegan a las células sensoriales auditivas de igual manera a cualquier persona. Oír no es un acto voluntario: las ondas sonoras llegan de igual manera “queramos o no” hasta el oído interno y desencadena toda una serie de mecanismos mecánicos y fisiológicos para transformar estas ondas sonoras en un lenguaje que nuestro cerebro entienda. La cuestión es que cada cerebro es diferente porque cada persona tiene un diseño en cuanto a establecimiento de conexiones neuronales propio. Al nacer cada individuo establece unas conexiones diferentes en función de las vivencias y queda anclado en la memoria. Así que es inevitable que se produzcan discordancias de interpretación de lo que escuchan diferentes personas ante el mismo estímulo sonoro. Así que escuchar se convierte en un acto involuntario ya que en cierta manera somos “esclavos” de nuestras vivencias.

Habría que precisar que no es lo mismo escuchar una clase de matemáticas, que escuchar música o un trueno en mitad de la noche. Además, podemos educar la capacidad de escuchar en función de nuestro interés o voluntad. Como cuando una madre escucha el llanto de su bebé la primera en medio de un gentío, o cuando un músico es capaz de discernir entre los matices de cada uno de los instrumentos de una pieza musical.

Así pues, los sonidos pueden provocarnos sensaciones diferentes. A menudo esas sensaciones son comunes. Decimos que una melodía es triste porque nuestro cerebro ha sido educado para relacionar ciertos sonidos con un recuerdo triste (una película famosa, por ejemplo). Lo mismo ocurre con los sonidos que consideramos, en general, alegres o de terror. Nuestro cerebro ha aprendido a asociar los sonidos con determinadas situaciones que provocan unas emociones. Es posible que algunos sonidos incluso nos generen unas emociones en función de nuestros instintos, herencia de nuestros antepasados. Otros serán en función de las vivencias personales.

Por lo tanto, existe todo un abanico de posibilidades a la hora de percibir lo que oímos. La manera con la que cada persona conecta con los estímulos sonoros es muy personal. Se tienen tan interiorizadas las conexiones que no nos damos cuenta y quedamos a merced de la sensibilidad que posea cada uno.

Nociones científicas básicas. Caso 2C

 

Caso 2.C: “El consumo de suplementos de colágeno es bueno para las articulaciones”

Es verdadera porque no es falsa.

El colágeno es sintetizado por unas células llamadas condrocitos presentes en el cartílago articular de las articulaciones móviles. El colágeno es secretado a la matriz extracelular y ayuda al cartílago articular a actuar de amortiguador protegiendo el desgaste de las superficies óseas.

Este cartílago no posee vasos sanguíneos así que tiene poca capacidad regenerativa en caso de lesión. El consumo de suplementos de colágeno puede ser bueno para las articulaciones igual que lo es mantener una dieta variada y equilibrada.

Así que no se puede afirmar que el consumo de suplementos de colágeno no es bueno para las articulaciones ya que lo son en la misma medida que una dieta que aporte los nutrientes necesarios para el buen funcionamiento de todas las células del cuerpo.

Nociones científicas básicas. Caso 2B

 

Caso 2.B: “Si no hay actividad volcánica en Marte eso significa que no hay terremotos y viceversa”

Verdadero.

Desconociendo la dinámica interna de Marte, no nos equivocaremos si afirmamos que, si no existe una energía interna en el planeta que origine actividad volcánica tampoco la habrá para originar terremotos y viceversa. Si no hay terremotos originados como consecuencia de la dinámica interna tampoco ésta originará actividad volcánica.

El Monte Olimpo (volcán) es la montaña conocida mas alta del sistema solar pero no es el único elemento que nos indica que en Marte haya existido actividad interna. Las observaciones de la superficie de Marte hacen pensar que no ha cambiado en varios billones de años pero esto no quiere decir que sea un planeta sin energía interna (los tiempos geológicos funcionan a estas escalas).

Independientemente de las pistas que pueda aportar el relieve de Marte, sería arriesgado afirmar que, en la actualidad, Marte es un planeta con una dinámica interna activa, si no fuera porque los últimos estudios así parecen demostrarlo.

Así que, ante la duda, la única forma de no equivocarse es afirmar que si no hay actividad volcánica en Marte eso significa que no hay terremotos y viceversa.

Nociones científicas básicas. Caso 2A

 

Caso 2.A: “Todas las reacciones químicas que aumentan la entropía son espontáneas”

Verdadero.

Es imposible que la entropía disminuya porque nunca se ha dado que una reacción química irreversible (espontánea) se transforme en reversible. Por ejemplo, el calor fluye de objetos calientes a fríos y no al contrario La única manera de “hacer reversible” una reacción “irreversible” sería aplicando una energía (en forma de calor o trabajo). De manera espontánea no se revierte una reacción irreversible. Por eso las reacciones irreversibles son espontáneas. Se dan de manera natural, es su tendencia.

En los procesos irreversible (espontáneos) la entropía aumenta.

En los procesos reversibles (no espontáneos) la entropía se mantiene

Por tanto, todas las reacciones químicas que aumentan la entropía son espontáneas.

Nociones científicas básicas. Caso 1C

 Caso 1.C: “La Tierra es el centro del universo y el modelo de Ptolomeo en cuanto describe cómo la orbita el Sol, la luna y los planetas es perfectamente válido”

Los supuestos de los que parte Ptolomeo son falsos: la Tierra no es el centro del universo y el resto de astros, incluidos el Sol, no orbitan a su alrededor. Ptolomeo creó un modelo a partir de unos supuestos inventados. Quizás si los supuestos hubieran sido otros como considerar, por qué no, a la Tierra como el resto de los planetas, hubiera adaptado sus conocimientos a un modelo más real, en los que los planetas orbitan en torno al sol.

Partiendo de unos supuestos falsos, fue capaz de crear un modelo adaptado a esos postulados erróneos. Consideraba a la Tierra como una esfera estática y los planetas conocidos y el Sol orbitaban a su alrededor. Supo predecir eclipses y las posiciones de los astros gracias a que supo calcular las excentricidades de las órbitas. Y si hubiera podido observar las fases de Venus que descubrió Galileo también su modelo lo explicaba con la descripción de los epiciclos.

 Pero esos movimientos de los astros tan bien ajustados matemáticamente no pueden legitimar un modelo que parte de unos supuestos falsos. Por tanto, debo concluir que el modelo ptolemaico, aunque coherente matemáticamente, no es válido puesto que parte de unas premisas falsas. 

Nociones científicas básicas. Caso 1B

 

Caso 1.B: “No es razonable que exista la vida basada en silicio”

La vida basada en el silicio se plantea debido a su abundancia y a sus semejanzas con el carbono que sí es la base de la vida.

Pero el silicio se comporta de manera muy diferente al carbono, por ejemplo:

-      La capacidad del silicio para formar enlaces es muy baja y por tanto también para formar diversas moléculas con diferentes funciones.

-      Las cadenas complejas de silicio son menos estables y versátiles que las de carbono. Sería otra desventaja para el mantenimiento de estructuras que pueden ser vitales como por ejemplo las múltiples funciones que tienen moléculas como los enzimas.

-      El producto de desecho resultante de la respiración del oxígeno contendría el silicio y no sería un gas (como el CO2) sino un sólido.

-      El silicio tiene dificultad para formar moléculas grandes y complejas, necesarias por ejemplo para guardar el material hereditario.

No es razonable que, con tantos impedimentos, se pudiera dar una forma de vida basada en silicio que fuera capaz de cumplir las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Nociones científicas básicas. Caso 1A

 Caso 1.A: “La teoría de la evolución de Darwin no es una teoría completa desde el punto de vista científico”

A priori, esta afirmación sobre la teoría de la evolución de Darwin podría parecer tener una connotación negativa en cuanto a la legitimidad sobre si verdaderamente es una teoría científica o no. O más bien es todo lo contrario, ya que, como teoría está sujeta a ser revisada y corregida o ampliada.

Las ideas de Darwin han resistido el paso del tiempo porque sentaron las bases sobre los mecanismos de la evolución de las comunidades de seres vivos y permitieron plantear otros modelos actualizados basándose en posteriores conocimientos sobre Genética.

La teoría de la evolución de Darwin se basaba en tres postulados: variabilidad dentro de una población de individuos; competencia entre los individuos de esa población y la selección natural. Darwin defendía que aquellos mas aptos sobrevivirían y transmitirían sus características a la descendencia. Estos cambios graduales provocaban la evolución de las comunidades de seres vivos dando lugar a nuevas especies. Pero el propio Darwin fue incapaz de dar explicación al origen de uno de sus postulados: la variabilidad dentro de la especie, imprescindible para la actuación de la selección natural, quedando así esta teoría incompleta.