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Investigadores de las ciencias naturales y teorías sobre el origen del universo y sistema solar

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INTRODUCCION

Los adelantos de la ciencia han provocado muchos cambios en el mundo. Por ejemplo, desde Aristóteles en el 350 AC y hasta hace 500 años se creía que la Tierra era plana y que estaba en el centro del universo, hace 70 años no se conocía la televisión, los aviones jet ni la forma de prevenir las picaduras dentales, hace pocos años se descubrió la clonación de seres vivos, recientemente se descifró el código del genoma humano. La ciencia no es nueva, data de la prehistoria. El ser humano ha estado sobre la Tierra desde hace 100 mil años y desde entonces ha empezado a hacer ciencia.

Este trabajo intentar dar a conocer algunos de los personajes de la ciencia que han dejado una huella importancia en los avances científicos de la actualidad.

En la segunda sección de este trabajo se verán los dibujos realizados sobre el universo y conceptos de relación e importancia.

Además se presentará algunas de las teorías que buscan dar explicación sobre el origen y evolución del universo.

 

PRIMERA PARTE. BIOGRAFÍAS DE CIENTÍFICOS

PARACELSO

Alquimista, médico y astrólogo

Nació: 10 de noviembre de 1493

Murió: 24 de septiembre de 1541

Nacionalidad: Suizo

Su nombre completo Theophrastus Phillippus Aureolus Bombastus von Hohenheim. Fue un alquimista, médico y astrólogo. Fue conocido porque se creía que había logrado la transmutación del plomo en oro mediante procedimientos alquimistas y por haberle dado al zinc su nombre, llamándolo zincum.

El orden cósmico era lo que le interesaba a Paracelso en primera instancia y lo halló en la tradición astrológica. La doctrina del Astrum in corpore es su idea capital y más querida. Fiel a la concepción del hombre como microcosmos, puso el firmamento en el cuerpo del hombre y lo designó como Astrum o Sydus (en español, astro o constelación). Fue para él un cielo endosomático cuyo curso estelar no coincide con el cielo astronómico, sino con la constelación individual que comienza con el Ascendente u horóscopo. Se le atribuye la paternidad del término Espagiria. Su oposición a la tradición y los remedios heredados de tiempos antiguos le postulan como un médico moderno, adelantado a sus contemporáneos. En su concepción del misticismo y la astrología se podría decir que mantuvo una postura inmovilista sobre los conceptos más arcaicos.

 

ISAAC NEWTON

Filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático

Nació: 4 de enero de 1643

Murió: 31 de marzo de 1727

Nacionalidad: Inglés

Fue un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático. Logra explicar el movimiento de los cuerpos celestes con los mismos principios del movimiento con que caen los cuerpos: la órbita elíptica de los cuerpos celestes es la resultante de un movimiento de inercia y la fuerza de atracción del Sol, cuyo valor es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Los planetas caen hacia el Sol, así como la Luna hacia la Tierra, igual como la manzana sobre la superficie terrestre. En 1687 aparece su obra más importante, Principios matemáticos de la filosofía natural. En 1704 publicó un libro sobre luz y colores que llamo: óptica. Fue un hombre interesado en la alquimia y la teología.

Los aportes realizados por Newton en el área de las ciencias siguen estando completamente vigentes. Las tres leyes del movimiento, conocidas como las Leyes de Newton, son requisito básico en toda cátedra de física y sus descubrimientos son materia obligada para los conocedores de las ciencias naturales.

 

GEORGE BUFFON

Naturista, botánico, matemático, biológico, cosmólogo y escritor

Nació: 7 de septiembre de 1707

Murió: 16 de abril de 1788

Nacionalidad: Francés

Buffon pretendió compendiar todo el saber humano sobre el mundo natural en su obra en 44 volúmenes Histoire naturelle. Su enfoque influyó en la Enciclopedia de Diderot y sus ideas también lo hicieron sobre las siguientes generaciones de naturalistas y en particular sobre Jean-Baptiste Lamarck, Georges Cuvier y Charles Darwin. En Les époques de la nature (1778) Buffon estudia el origen del Sistema Solar sugiriendo que los planetas podrían haberse formado por la colisión sucesiva de cometas contra el Sol. También sugirió que la edad de la Tierra era muy superior a los 6000 años proclamados por la iglesia. Basándose en el ritmo del hierro, calculó que la edad de la Tierra era al menos de 50.000 años. Por estas aseveraciones fue juzgado por la Iglesia Católica y hubo de retractarse de su teoría en el segundo volumen de su Histoire Naturelle. Prosiguió sus investigaciones afinando sus cálculos y llegando a una cifra para la edad de la Tierra de 75.000 años, y publicó sus resultados en edad avanzada ya sin temor de la Iglesia. Aun así el Conde de Buffon se mostraba partidario de una edad mayor basándose en el impreciso registro fósil.

 

IMMANUEL KANT

Fisiólogo y precursor del idealismo

Nació: 22 de abril de 1724

Murió: 12 de febrero de 1804

Nacionalidad: Alemán (Prusiano)

Es considerado como uno de los pensadores más influyentes de la Europa moderna y del último periodo de la Ilustración. Kant adelantó importantes trabajos en los campos de la ciencia, el derecho, la moral, la religión y la historia, inclusive creía haber logrado un compromiso entre el empirismo y el racionalismo. Planteando la primera que todo se adquiere a través de la experiencia mientras que la segunda mantiene que la razón juega un papel importante. Kant argumentaba que la experiencia, los valores y el significado mismo de la vida serían completamente subjetivos si antes no habían sido subsumidos por la razón pura, y que usar la razón sin aplicarla a la experiencia, nos llevaría inevitablemente a ilusiones teóricas. Sus otras obras principales son la Crítica de la razón práctica, centrada en la ética; la Crítica del juicio, en la que investiga acerca de la estética y la teleología y La metafísica de las costumbres que indaga en la filosofía del Derecho y del Estado. Kant cuestionando si la metafísica era o no un ciencia y se critica las cualidades de la razón para saber cuáles son posibilidades de conocer y sus límites.

 

JEAN BAPTISTE VAN HELMONT

Químico, físico, alquimista, médico, fisiólogo

Nació: 12 de enero de 1579

Murió: 25 de diciembre de 1644

Nacionalidad: Belga

Procedente de una familia noble de Bruselas. Es conocido por sus experimentos sobre el crecimiento de las plantas, que reconocieron la existencia de gases discretos. Identificó los compuestos químicos que hoy llamamos dióxido de carbono y óxido de nitrógeno; fue el primer científico que diferenció entre los conceptos de gas y aire, y el que introdujo la palabra “gas” en el vocabulario científico. Fue pionero en la experimentación y en una forma primitiva de bioquímica, llamada iatroquímica. Fue también el primero en aplicar principios químicos en sus investigaciones sobre la respiración, digestión y la nutrición para el estudio de problemas fisiológicos. Por esto se le conoce como el “padre de la bioquímica”. Van Helmont consideraba al aire y al agua como los elementos básicos del Universo, y a ésta última como el principal constituyente de la materia.

Es famoso por sus experimentos sobre el crecimiento de las plantas, que reconocieron la existencia de gases discretos. Identificó los compuestos químicos que hoy llamamos dióxido de carbono y óxido de nitrógeno; fue el primer científico que diferenció entre los conceptos de gas y aire.

TOMAS EDISON

Inventor, científico y empresario

Nació: 11 de febrero de 1847

Murió: 18 de octubre de 1931

Nacionalidad: Estadounidense

Patentó más de mil inventos (durante su vida adulta hacia un invento cada quince días) y contribuyó a darle, tanto a Estados Unidos como a Europa, los perfiles tecnológicos del mundo contemporáneo: las industrias eléctricas, un sistema telefónico viable, el fonógrafo, las películas, etc. Edison ideó un instrumento muy simple para el recuento mecánico de votos en 1868. En el ámbito científico, descubrió el efecto Edison, patentado en 1883, que consistía en el paso de electricidad desde un filamento a una placa metálica dentro de un globo de lámpara incandescente. Aunque ni él ni los científicos de su época le dieron importancia, estableció los fundamentos de la válvula de la radio y de la electrónica. Su último gran invento fue el Kinetograph, cuya patente registró en 1891. Se trataba de una rudimentaria cámara de cine que incluía, sin embargo, un ingenioso mecanismo para asegurar el movimiento intermitente de la película. La actividad de este genial inventor se prolongó más allá de cumplidos los ochenta años, completando la lista de sus realizaciones tecnológicas hasta totalizar las 1.093 patentes que llegó a registrar en vida.

BENJAMIN FRANKLIN

Inventor, científico y Político

Nació: 17 de enero de 1706

Murió: 17 de abril de 1790

Nacionalidad: Estadounidense

Es considerado uno de los Padres Fundadores de los Estados Unidos. Su afición por los temas científicos dio comienzo a mediados del siglo XVIII, y coincidió con el comienzo de su actividad política. Se dedicó principalmente al estudio de los fenómenos eléctricos. Enunció el Principio de conservación de la electricidad. De sus estudios nace su obra científica más destacada, Experimentos y observaciones sobre electricidad. Su Experimento de la cometa, que lo llevó a inventar el pararrayos. Expuso una teoría acerca de la electricidad en la que consideraba que ésta era un fluido sutil que podía presentar un exceso o un defecto, descubrió el poder de las puntas metálicas al observar que un cuerpo con carga eléctrica se descarga mucho más deprisa si termina en punta, y enunció el principio de conservación de la carga eléctrica. Inventó también el llamado horno de Franklin y las denominadas lentes bifocales. La gran curiosidad que sentía por los fenómenos naturales le indujo a estudiar fenómenos naturales como las corrientes oceánicas calientes de la costa este de América del Norte y fue el primero en describir la Corriente del Golfo.

ALESSANDRO VOLTA

Físico, científico y químico

Nació: 18 de febrero de 1745

Murió: 5 de marzo de 1827

Nacionalidad: Italiano

Famoso principalmente por haber desarrollado la batería eléctrica. A la edad de 18 años realizaba experimentos eléctricos y mantenía correspondencia con investigadores eléctricos europeos. Su primer trabajo científico llevó por título “Sobre la fuerza atractiva del fuego eléctrico” datado en 1769. En 1774 trabajó como profesor de física en la Escuela Regia de Cómo y en el año siguiente inventa el electróforo, un instrumento que producía cargas eléctricas. Entre 1776 y 1777 se dedica a la química, estudiando la electricidad atmosférica ideó experimentos como la ignición de gases mediante una chispa eléctrica en un recipiente cerrado. En 1778 ocupa la cátedra de Física experimental de la universidad de Pavía donde trabajó hasta su retirada en 1819.

Hacia 1800 había desarrollado la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica, que producía un flujo estable de electricidad. Por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801 el mismo año en que saldó su famosa controversia con Luigi Galvani acerca de la electricidad animal.

El voltio se denomina así en honor a este portento de las ciencias.

MICHAEL FARADAY

Físico y químico

Nació: 22 de septiembre de 1791

Murió: 25 de agosto de 1867

Nacionalidad: Británico

Estudió de forma determinante el electromagnetismo y la electroquímica. Logró demostrar la relación existente entre los fenómenos magnéticos y los eléctricos, fundamento de transformadores, motores y generadores. Realizó contribuciones en el campo de la electricidad. En 1821, después de que el químico danés Oersted descubriera el electromagnetismo, Faraday construyó dos aparatos para producir lo que el llamó rotación electromagnética, en realidad, un motor eléctrico. Diez años más tarde, en 1831, comenzó sus más famosos experimentos con los que descubrió la inducción electromagnética, experimentos que aún hoy día son la base de la moderna tecnología electromagnética. Trabajando con la electricidad estática, demostró que la carga eléctrica se acumula en la superficie exterior del conductor eléctrico cargado, con independencia de lo que pudiera haber en su interior. Este efecto se emplea en el dispositivo denominado jaula de Faraday. En reconocimiento a sus importantes contribuciones, la unidad de capacidad eléctrica se denomina faradio. Dio un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento.

JAMES WATT

Inventor y piloto

Nació: 19 de enero de 1736

Murió: 25 de agosto de 1819

Nacionalidad: Escocés

Watt inventó el movimiento paralelo para convertir el movimiento circular a un movimiento casi rectilíneo, del cual estaba muy orgulloso, y el medidor de presión para medir la presión del vapor en el cilindro a lo largo de todo el ciclo de trabajo de la máquina, mostrando así su eficiencia y ayudándolo a perfeccionarla.

Watt ayudó sobremanera al desarrollo de la máquina de vapor, convirtiéndola, de un proyecto tecnológico, a una forma viable y económica de producir energía. Watt descubrió que la máquina de Newcomen estaba gastando casi tres cuartos de la energía del vapor en calentar el pistón y el cilindro. Watt desarrolló una cámara de condensación separada que incrementó significativamente la eficiencia. Hasta el momento, ese fue uno de los mejores desarrollos de la historia.

Watt se opuso al uso de vapor a alta presión. Entre otras importantes mejoras en las máquinas de vapor se le deben la máquina de doble efecto, cuyos pistones suben y bajan alternativamente (1782), el regulador de fuerza centrífuga para el control automático de la máquina y, en 1784, el paralelogramo articulado, una disposición de rodetes conectados que guían el movimiento del pistón.

SEGUNDA PARTE. Describa cada una de las teorías que intentan explicar la evolución del universo

Teoría del Big Bang

La teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann- Lemaître – Robertson – Walker. El término “Big Bang” se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.

La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede combinarse con las observaciones de isotropía y homogeneidad a gran escala de la distribución de galaxias y los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del Universo antes o después en el tiempo.

Una consecuencia de todos los modelos de Big Bang es que, en el pasado, el Universo tenía una temperatura más alta y mayor densidad y, por tanto, las condiciones del Universo actual son muy diferentes de las condiciones del Universo pasado. A partir de este modelo, George Gamow en 1948 pudo predecir que debería de haber evidencias de un fenómeno que más tarde sería bautizado como radiación de fondo de microondas

Teoría del Gran Estallido

Propuesto por Albert Einstein en 1915

Teoría del Universo Pulsante o Universo Oscilante

El universo oscilante es una hipótesis propuesta por Richard Tolman, según la cual, el universo sufre una serie infinita de oscilaciones, cada una de ellas iniciándose con un Big Bang y terminando con un Big Crunch. Después del Big Bang, el universo se expande por un tiempo antes de que la atracción gravitacional de la materia produzca un acercamiento hasta llegar a un colapso y sufrir seguidamente un Gran Rebote. Todos los cuerpos comenzarían a acercarse unos a otros a una velocidad cada vez mayor, hasta encontrarse de nuevo toda la materia en un mismo punto, denominado “huevo cósmico”. Esta congregación de materia volvería a estallar, dando origen a un nuevo universo. Este proceso se repetiría eternamente, por lo que nuestro universo actual sería el último de muchos otros surgidos en el pasado. El momento en que el universo es atraído sobre sí mismo por su propia gravedad es conocido como “big Crunch”. El Big Crunch marcaría el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo.

El universo oscilante es una hipótesis propuesta por Richardsom Tolmanansom, según la cual, el universo sufre una serie infinita de oscilaciones, cada una de ellas iniciándose con un Big Bang y terminando con un Big Crunch.

Esta hipótesis fue bastante aceptada durante un tiempo por los cosmólogos que pensaban que alguna fuerza debería impedir la formación de singularidades gravitacionales y conecta el big bang con un anterior big crunch: las singularidades matemáticas que aparecían en los cálculos eran el resultado de sobre idealización matemática y serían resueltas por un tratamiento más cuidadoso.

Teoría del Universo Oscilante

Propuesto por Richard Toiman

Teoría del Universo Estacionario o Creación Continua

Se trata de un modelo presentado, en 1948, por los astrónomos británicos Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle. Consideraban insatisfactoria, desde el punto de vista filosófico, la idea de un repentino comienzo del Universo.
Su modelo se derivaba de una extensión del “principio cosmológico”, que en su forma previa, más restringida, afirmaba que el Universo parece el mismo en su conjunto, en un momento determinado desde cualquier posición.

La teoría del Universo Estacionario añade el postulado de que el Universo parece el mismo siempre. Plantean que la disminución de la densidad del Universo provocada por su expansión se compensa con la creación continua de materia, que se condensa en galaxias que ocupan el lugar de las galaxias que se han separado de la Vía Láctea y así se mantiene la apariencia actual del Universo.

Esta es una teoría que supone la creación continua. La teoría del universo estacionario, al menos en esta forma, no la aceptan la mayoría de los cosmólogos, en especial después del descubrimiento aparentemente incompatible de la radiación de fondo de microondas en 1965.

De acuerdo con la teoría del estado estacionario, la disminución de la densidad que produce el Universo al expandirse se compensa con una creación continua de materia. Debido a que se necesita poca materia para igualar la densidad del Universo (2 átomos de hidrógeno por cada m³ por cada 1.000 millones de años), esta Teoría no se ha podido demostrar directamente. La teoría del estado estacionario surge de la aplicación del llamado principio cosmológico perfecto, el cual sostiene que para cualquier observador el universo debe parecer el mismo en cualquier lugar del espacio. La versión perfecta de este principio incluye el tiempo como variable por lo cual el universo no solamente presenta el mismo aspecto desde cualquier punto sino también en cualquier instante de tiempo siendo sus propiedades generales constantes tanto en el espacio como en el tiempo.

Teoría del Universo Estacionario

Porpuesto por Thomas Gold y Hermann Bondi en 1928

Teoría Inflacionaria o de la Inflación Cósmica

La inflación cósmica es la idea propuesta inicialmente por Alan Guth en 1981 de que el universo naciente pasó por una fase de expansión exponencial, que fue producida por una densidad de energía del vacío de presión negativa. Esta expansión puede ser modelada con una constante cosmológica no nula. Como consecuencia directa de esta expansión, todo el universo observable podría haberse originado en una región pequeña, conectada causalmente. La inflación contesta a los interrogantes clásicos de la cosmología del Big Bang: por qué el Universo parece ser plano, homogéneo e isótropo de acuerdo con el principio cosmológico como se esperaría, y basándose en la física del Big Bang, un Universo altamente curvado y heterogéneo. La inflación también explica el origen de la estructura a gran escala del universo. Las fluctuaciones cuánticas en la región microscópica inflacionaria, magnificada a tamaño cósmico, podrían entonces ser las semillas para el crecimiento de estructuras en el universo.

Aunque el mecanismo responsable detallado de la física de partículas para la inflación se desconoce, la imagen básica proporciona un número de predicciones que se han confirmado por pruebas observacionales. La inflación es actualmente considerada como parte del estándar Big Bang cosmológico caliente. La partícula elemental o campo hipotético que se piensa que es responsable de la inflación es llamada inflatón.

La teoría inflacionaria, predice que el universo debe ser esencialmente plano, lo cual puede comprobarse experimentalmente, ya que la densidad de materia de un universo plano guarda relación directa con su velocidad de expansión.

La otra predicción comprobable de esta teoría tiene que ver con las perturbaciones de densidad producidas durante la inflación. Se trata de perturbaciones de la distribución de materia en el universo, que incluso podrían venir acompañadas de ondas gravitacionales. Las perturbaciones dejan su huella en el fondo cósmico de microondas, que llena el cosmos desde hace casi 15 mil millones de años.

Teoría Inflacionaria

Propuesto por Alan Guth en 1981

 

CONCLUSIÓN

En este trabajo hemos podido conocer como la ciencia ha podido abrir las puertas hacia la invención de los numerosos aparatos, métodos y leyes que estudiamos, ponemos en práctica y que simplemente vemos en nuestras vidas diarias, sin importarnos ¿como lo hicieron o como sucede eso? Estos científicos hicieron grandes logros para la ciencia y la tecnología, muchos de sus inventos fueron reconocidos por los Premios Nóbel, ya sea de física, química e inclusive de matemática.

Estas notables personas de la historia dedicaron su vida, a la investigación, cosa que muy poco se ve en estos días, actualmente vemos como la pereza y las dificultades son factores que influyen en la realización de nuestro sueños, nos dejamos tumbar por un pequeño y mínimo obstáculo que se interponga en nuestros caminos; pero si comparamos con estas ilustres personas, nos damos cuenta que ellos tuvieron muchas adversidades en sus caminos, ya sea económicos, sociales, discriminatorios, pero sin importar el costo, estos siguieron sus sueños, hasta por fin dar con su realidad, que simplemente su vida era movida por la investigación.

 

BIBLIOGRAFÍA

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/w/watt.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/James_Watt

http://es.wikipedia.org/wiki/Thomas_Alva_Edison

http://www.buscabiografias.com/bios/biografia/verDetalle/1827/Michael%20Faraday

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Aportes y biografías de científicos famosos

 

Citar este texto en formato APA: _______. (2022). WEBSCOLAR. Investigadores de las ciencias naturales y teorías sobre el origen del universo y sistema solar. https://www.webscolar.com/investigadores-de-las-ciencias-naturales-y-teorias-sobre-el-origen-del-universo-y-sistema-solar. Fecha de consulta: 3 de October de 2022.

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