Introducción a las ciencias naturales. Ciencia y su método. Parte 3.

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1. Calcar las siguientes ilustraciones en el cuaderno junto con la transcripción de sus textos correspondientes.

[Figura. Aristóteles de Estagira]                    [Figura: Robert Boyle]

[Figura. Robert Hooke]                                 [Figura. John Dalton]

2. Transcribe el siguiente texto al cuaderno

 Las ciencias de la naturaleza surgieron a partir de la antigua filosofía natural, que buscaba explicar el mundo mediante causas naturales en lugar de mitológicas. Pensadores como Tales de Mileto iniciaron la idea de un principio fundamental de la naturaleza, marcando el paso hacia explicaciones racionales. Posteriormente, autores como Aristóteles integraron conocimientos de biología, física y cosmología en un mismo marco. Con el tiempo, estos saberes se separaron en disciplinas como la historia natural, la física y la química, impulsadas por científicos como Newton y Boyle. Finalmente, la biología moderna se consolidó con la teoría de la evolución por selección natural, estableciendo explicaciones científicas para la diversidad de la vida.

El método científico no es lineal, sino un proceso dinámico y circular que parte de teorías generales y genera hipótesis comprobables. Estas hipótesis se contrastan mediante observaciones, experimentos o modelos, permitiendo aceptar o rechazar explicaciones. En muchos casos se emplean la hipótesis nula y la hipótesis alternativa para evaluar resultados, especialmente en ciencias experimentales. Los resultados pueden formularse como leyes científicas o integrarse en teorías, que son marcos amplios que organizan el conocimiento. Las teorías no son definitivas, sino que funcionan como base para nuevas preguntas y ciclos continuos de investigación.

El desarrollo científico ocurre mediante cambios de paradigma, como explicó Thomas Kuhn, donde periodos de estabilidad son seguidos por crisis científicas. Estas crisis surgen cuando aparecen anomalías que las teorías existentes no pueden explicar. Modelos como los programas de investigación de Lakatos muestran que las teorías evolucionan ajustando hipótesis sin abandonar su núcleo. Conceptos como el átomo o la evolución funcionan como metateorías, manteniéndose a través de múltiples cambios. Aunque la ciencia puede parecer inestable, todos estos procesos se desarrollan dentro del naturalismo metodológico, donde las explicaciones siempre se basan en evidencia empírica y causas naturales.

3. Bilinguismo

(A) Natural sciences evolved from natural philosophy into distinct disciplines, using a dynamic scientific method based on hypotheses, experimentation, and theory building.

(B) Scientific knowledge changes through paradigm shifts and research programs, yet remains grounded in naturalistic explanations and empirical evidence.

(C) (1) natural — natural (2) sciences — ciencias (3) evolved — evolucionaron (4) philosophy — filosofía (5) disciplines — disciplinas (6) dynamic — dinámico (7) method — método (8) hypotheses — hipótesis (9) experimentation — experimentación (10) theory — teoría (11) building — construcción (12) scientific — científico (13) knowledge — conocimiento (14) changes — cambios (15) paradigm — paradigma (16) shifts — cambios (17) research — investigación (18) programs — programas (19) grounded — fundamentado (20) explanations — explicaciones (21) empirical — empírico (22) evidence — evidencia

(D) Las ciencias naturales evolucionaron desde la filosofía natural hacia disciplinas distintas, utilizando un método científico dinámico basado en hipótesis, experimentación y construcción de teorías.

(E) El conocimiento científico cambia mediante cambios de paradigma y programas de investigación, pero se mantiene basado en explicaciones naturalistas y evidencia empírica.

6. Mira la siguiente presentación

[Introducción a las ciencias naturales  Ciencia y su método  Parte 3]

5. Realizar las siguientes ilustraciones

Enlace a la [Figura. El Telescopio Espacial Hubble]

Figura. telescopio de Newton

Aunque la imagen muestra más bien un telescopio refractor pequeño de iniciación, sirve para introducir el tema de los telescopios caseros de espejo, es decir, los reflectores tipo newtoniano, muy apreciados en la astronomía aficionada porque ofrecen buena apertura por un costo menor que muchos refractores equivalentes. En estos equipos, la luz no se concentra con una lente principal, sino con un espejo cóncavo en el fondo del tubo, que la redirige hacia un espejo secundario y luego al ocular. Ese diseño permite observar con bastante eficacia la Luna, los planetas, cúmulos y algunos objetos de cielo profundo. En el ámbito aficionado, los “caseros” pueden ir desde instrumentos verdaderamente construidos por el usuario hasta versiones comerciales sencillas inspiradas en esa lógica de simplicidad mecánica y buen rendimiento óptico. (astromania)

En Colombia este tipo de instrumentos sí está disponible, tanto en comercios especializados como en plataformas de venta masiva. La Tienda del Planetario de Bogotá indica expresamente que allí se ofrecen artículos para aficionados, desde literatura especializada hasta binoculares o telescopios con diferentes características. Además, el propio Planetario organiza actividades como “Trae tu telescopio”, orientadas al uso, mantenimiento y criterios de selección del equipo, lo que confirma que existe una comunidad aficionada activa y un mercado real alrededor de estos instrumentos. Sin embargo, la oferta muestra una gran brecha: hay equipos muy básicos de entrada, pero también reflectores y monturas que suben rápidamente de precio cuando aumenta la apertura, la estabilidad o la calidad óptica. (Planetario de Bogotá)

Por eso puede decirse que, aunque estos telescopios ya forman parte de la oferta cultural y comercial en ciudades como Bogotá, su costo todavía los mantiene fuera del alcance de buena parte de la población general. En listados comerciales colombianos aparecen desde opciones muy económicas de iniciación hasta equipos de astronomía aficionada claramente más costosos; por ejemplo, se observan referencias desde menos de 100 mil pesos en equipos muy simples hasta varios millones de pesos en instrumentos más serios, incluidos reflectores y monturas de mejor nivel. Esa distancia de precios hace que la astronomía observacional siga siendo accesible sobre todo de manera parcial: cercana como interés cultural, pero no siempre como práctica doméstica sostenida. (Mercado Libre)

Figura. El Telescopio Espacial Hubble

El Telescopio Espacial Hubble es uno de los instrumentos científicos más importantes de la historia de la astronomía. Fue lanzado en 1990 y colocado en órbita alrededor de la Tierra para observar el universo sin la interferencia de la atmósfera terrestre, que distorsiona la luz y limita la nitidez de los telescopios instalados en superficie. Gracias a esta posición privilegiada, el Hubble pudo captar imágenes de una claridad extraordinaria de galaxias, nebulosas, cúmulos estelares, planetas y regiones de formación de estrellas. Su nombre honra a Edwin Hubble, astrónomo fundamental para demostrar que el universo contiene muchas galaxias además de la Vía Láctea y que el cosmos se encuentra en expansión. Así, el observatorio no solo es una máquina de tomar fotografías hermosas, sino una herramienta decisiva para transformar la comprensión humana del universo.

Desde el punto de vista técnico, el Hubble es un telescopio reflector con un espejo principal de 2.4 metros de diámetro y varios instrumentos capaces de registrar distintas longitudes de onda, sobre todo en el rango visible, ultravioleta y parte del infrarrojo cercano. Su historia también es notable porque comenzó con un problema: al poco tiempo de su lanzamiento se descubrió un defecto en el pulido del espejo, lo que producía imágenes borrosas. Sin embargo, una misión espacial posterior corrigió ese error mediante sistemas ópticos especiales, convirtiendo al Hubble en un ejemplo de reparación y perfeccionamiento en órbita. A lo largo de varias misiones de servicio, astronautas reemplazaron cámaras, paneles solares y otros componentes, prolongando enormemente su vida útil y aumentando su capacidad científica.

La importancia del Hubble radica en que permitió medir con mayor precisión la edad del universo, estudiar la expansión cósmica, observar galaxias extremadamente lejanas y registrar detalles impresionantes de fenómenos como la muerte y nacimiento de estrellas. También ayudó a consolidar la idea de que el universo es dinámico, inmenso y evolutivo. En el imaginario colectivo, el Hubble ocupa un lugar especial porque unió ciencia, tecnología y asombro visual: convirtió al cosmos en algo no solo calculable, sino también visible con una belleza que marcó a generaciones enteras.

Figura. Los modelos atómicos

 La imagen presenta una pasarela de los modelos atómicos construida como una secuencia visual de grandes figuras: Demócrito, Dalton, J. J. Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr y Erwin Schrödinger. Cada personaje aparece asociado a una representación distinta del átomo, desde la intuición filosófica de partículas indivisibles hasta los esquemas de electrones, núcleo y orbitales de la física moderna. Como recurso didáctico, la composición es muy eficaz, porque permite ver de un vistazo que la ciencia cambia, corrige, reorganiza y reemplaza explicaciones anteriores. El átomo no aparece aquí como una verdad revelada de una vez para siempre, sino como una idea histórica que se transforma con nuevos experimentos, nuevas matemáticas y nuevas preguntas. En ese sentido, la imagen comunica bien una de las lecciones más importantes de la historia de la ciencia: el conocimiento científico es dinámico, revisable y acumulativo, aunque no de manera simple ni perfectamente ordenada.

Sin embargo, la misma claridad visual introduce un problema importante: sugiere una historia excesivamente lineal, casi como si cada modelo hubiera surgido inevitablemente del anterior en una marcha recta hacia la verdad final. Esa impresión es peligrosa, porque hace parecer que el camino estaba ya trazado y que cada autor ocupó un escalón predestinado. En realidad, la historia del átomo fue mucho más desordenada, polémica y plural. Entre esos nombres hubo otros investigadores, hipótesis y modelos hoy menos recordados, además de debates sobre continuidad de la materia, vórtices, electrones incrustados, estructuras planetarias, cuantos, espectros y probabilidades. También coexistieron propuestas rivales y zonas de incertidumbre donde no estaba claro qué dirección era correcta. La imagen, por su formato escolar, simplifica todo eso y deja en penumbra muchos aportes intermedios que fueron decisivos.

Por eso, esta representación es escolarmente útil, pero debe tomarse con pinzas. Sirve para introducir una narrativa general y para mostrar que la ciencia no es inmóvil, pero no debe confundirse con la historia real completa. Más que una cronología exacta, ofrece un esquema pedagógico. Ayuda a ordenar, pero también puede ocultar la complejidad del trabajo científico, que rara vez avanza en fila india. La verdadera historia de los modelos atómicos incluye retrocesos, coexistencias, controversias y múltiples actores, no solo una elegante sucesión de héroes.

Figura. Louis Pasteur

 Louis Pasteur fue uno de los científicos más influyentes del siglo XIX. Nació en 1822 en Dole, Francia, y se formó como químico antes de convertirse en una figura decisiva para la microbiología, la química y la medicina. Sus primeros trabajos sobre la asimetría molecular ya mostraban una capacidad extraordinaria para relacionar observaciones minuciosas con grandes principios teóricos. Más tarde demostró que muchos procesos de fermentación dependían de microorganismos específicos, refutó de manera contundente la generación espontánea mediante sus célebres experimentos y abrió el camino para la teoría microbiana de la enfermedad. A ello se sumaron aportes prácticos enormes, como la pasteurización, los estudios sobre enfermedades del gusano de seda y el desarrollo de vacunas contra el carbunco y la rabia. En su figura convivían el investigador de laboratorio, el inventor de técnicas y el hombre convencido de que la ciencia debía servir directamente a la nación.

Su rivalidad con Robert Koch fue una de las grandes tensiones científicas de la época. Ambos representaban tradiciones distintas: Pasteur, más químico, experimental y generalista; Koch, más médico, bacteriológico y metódico en el aislamiento de patógenos. La disputa no fue solo personal, sino también intelectual y nacional. Franceses y alemanes competían por el liderazgo científico europeo en décadas marcadas por la guerra franco-prusiana y por un ambiente político envenenado por resentimientos nacionales. Pasteur, profundamente patriota, veía a menudo la ciencia como una extensión del honor francés. Esa actitud fortaleció su energía y su capacidad institucional, pero también endureció su tono frente a los alemanes, en especial frente a Koch, con quien sostuvo polémicas ásperas sobre métodos, prioridad y vacunas.

Ese nacionalismo en Pasteur rozó a veces lo que podría llamarse un fervor casi irracional, porque no separaba con facilidad el debate científico del orgullo nacional herido. Sin embargo, reducirlo a eso sería injusto. Fue también un trabajador infatigable, un organizador brillante y un símbolo de la ciencia moderna aplicada a problemas reales. Murió en 1895, dejando una herencia inmensa: no solo cambió la comprensión de las enfermedades infecciosas, sino también la relación entre laboratorio, Estado y sociedad.

Figura. Robert Hooke

 Robert Hooke fue uno de los grandes polímatas de la ciencia del siglo XVII. Nació en 1635 en la isla de Wight, se formó en Westminster School y después en Oxford, donde destacó muy pronto por su talento para diseñar instrumentos y montar experimentos. Trabajó con Robert Boyle y en 1662 fue nombrado Curator of Experiments de la Royal Society, cargo desde el cual realizó demostraciones semanales y contribuyó al desarrollo de la ciencia experimental inglesa. Su obra Micrographia de 1665 lo hizo célebre, no solo por sus observaciones microscópicas, sino porque allí apareció la primera referencia clásica a las células. Hooke también trabajó en mecánica, astronomía, geología, meteorología, relojería e incluso en la reconstrucción de Londres tras el Gran Incendio de 1666.

Su figura fue extraordinariamente amplia y difícil de encerrar en una sola disciplina. Además de sus estudios microscópicos, formuló la relación de la elasticidad que hoy se conoce como ley de Hooke, mejoró aparatos científicos, colaboró en investigaciones sobre gases y diseñó diversos instrumentos ópticos y mecánicos. También tuvo un papel importante como topógrafo y como intelectual práctico, siempre orientado a resolver problemas mediante dispositivos, mediciones y observación precisa. Sin embargo, su carácter competitivo lo llevó a conflictos célebres, especialmente con Isaac Newton, en disputas sobre la gravitación, la luz y la prioridad de ciertas ideas. Esa rivalidad marcó mucho la memoria posterior de Hooke, cuya fama quedó durante siglos en parte eclipsada por la inmensa autoridad newtoniana.

Sobre el verdadero rostro de Hooke se sabe muy poco. La Royal Society señala que no se conoce ningún retrato seguro suyo y que la famosa historia según la cual Newton quemó su único retrato pertenece más bien al terreno de la leyenda. La institución reconoce que el relato existe y que Newton tenía motivo y oportunidad, sobre todo tras la muerte de Hooke y durante la mudanza de la Society, pero también subraya que la evidencia es inconclusa e incluso que no está demostrado que tal retrato haya existido realmente. Por eso, Hooke ha llegado a la posteridad como un genio científico de obra inmensa, pero con un rostro histórico casi perdido entre rumores, vacíos documentales y la sombra de su gran rival. (Royal Society)

Introducción a las ciencias naturales Ciencia y su método Parte 3