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La divulgación de las ideas científicas, y de la física en particular

JUAN IGNACIO MENGUAL Universidad Complutense de Madrid

Desde los albores de la humanidad, los hombres hemos intentado comprender el mundo que nos rodea, es decir, la naturaleza. La búsqueda se ha llevado a cabo con ayuda de las religiones y de la ciencia. La ciencia trata de describir y comprender la naturaleza, empleando como herramientas básicas la razón, la experimentación y la intuición.

En la actualidad, formamos parte de una sociedad tecnológica, que es capaz de alcanzar otros cuerpos del sistema solar, pero, al mismo tiempo existe un desconocimiento generalizado sobre la ciencia. Por ejemplo, se habla constantemente de cambio climático, de efecto invernadero, de fusión fría, etc. y solamente los científicos saben de qué hablan. Otras muchas personas: políticos, periodistas, etc. hablan sin entender realmente la materia tratada. Incluso, al afirmar que sólo los científicos entienden la ciencia, estamos exagerando ya que, debido a la gran cantidad de conocimientos existente, la inmensa mayoría de los científicos son realmente “bárbaros especializados”, que únicamente conocen a fondo acerca de una pequeña parcela del conocimiento.

El principal objetivo de la colección Ciencia al alcance de todos (Pearson Educación) es paliar estos inconvenientes y así, los libros se dirigen a un público no-especializado, con el fin de interesarlo en la materia en cuestión.

En el caso concreto de la Física se pretende dos cosas:

1º) Introducir, sin demostraciones ni aparato matemático, los principios básicos de la Física y 2º) Discutir muchas cuestiones a un nivel elemental, de modo que pueda ser comprendido por cualquier lector interesado. Queremos, en este sentido, resaltar algunos puntos clave:

• Estos libros pueden ser útiles para alumnos de enseñanza media, que no tengan todavía una vocación definida y duden entre Ciencias y Letras, por ejemplo. También lo son para los alumnos de los cursos cero y primero de las Facultades de Ciencias o Escuelas de Ingeniería, ya que se explica, a un nivel muy asequible, el porqué de muchas cosas que se observan en la vida cotidiana. Por ejemplo, en el caso de la Física: ¿Por qué el cielo se ve azul?; ¿Por qué los lagos y mares se hielan por arriba, permitiendo que haya agua líquida y, por lo tanto, vida por debajo?

• La colección puede ser utilizada por profesores de ciencias de enseñanza media, para encontrar ejemplos y discutirlos en clase.

• De acuerdo con lo anterior, la colección hace hincapié en la importancia e influencia de la ciencia en general en la vida cotidiana. Ello conlleva el que el gusanillo del conocimiento científico se implante y extienda en la sociedad.

En lo que sigue, queremos comentar brevemente las relaciones existentes entre la Física y las otras Ciencias:

• 1ª Relación con la Matemática: Cualquiera que haya hojeado un libro de Física se habrá encontrado con parágrafos interrumpidos por multitud de ecuaciones matemáticas cuya comprensión requiere unos conocimientos previos de Física y de Matemáticas más o menos profundos. Esto confirma la aseveración que dice que la Matemática es el lenguaje de la Física.

• 2ª Relación con la Química: La base última de la Química son las leyes físicas. A modo de ejemplo podemos citar el hecho de que muchas ideas de la teoría atómica han sido confirmadas, a escala macroscópica, en laboratorios de Química.

• 3ª Relación con la Biología: Las leyes de la Física son también la base del comportamiento de los sistemas biológicos. Como ejemplos citaremos que la circulación de la sangre en animales se explica utilizando ideas de física de fluidos y que el funcionamiento del sistema nervioso se explica mediante la propagación de impulsos eléctricos, etc.

• 4ª Relación con la Geología: En Geología se utilizan conceptos tales como erosión, terremotos, vulcanismo, etc., que se explican en términos físicos. Asimismo, problemas tales como datación de sedimentos y otras muestras arqueológicas y paleontológicas utilizan como herramienta imprescindible el uso de los marcadores radiactivos, cuyo origen físico es innegable. El científico, al observar el universo, se encuentra con estructuras mayores y menores que él. En cuanto a las estructuras mayores, en orden ascendente desde el hombre, están la Tierra, el sistema Tierra-Luna, el sistema solar, nuestra Galaxia (la también llamada Vía Láctea), el Grupo Local (que incluye otras galaxias como la de Andrómeda o las nubes de Magallanes), etc. Estas grandes estructuras son estudiadas y analizadas principal mente por astrofísicos y matemáticos. En cuanto a las estructuras menores, en orden descendente, están las células, las moléculas, los átomos y las partículas elementales. De estas pequeñas estructuras se ocupan diferentes disciplinas. Así, por ejemplo, la Biología estudia las células; la Química y la Física estudian los átomos y moléculas, etc.

Queremos destacar desde ahora que, aunque la naturaleza sea objetiva, es decir, el mundo es como es, nuestra descripción de él es inevitablemente subjetiva. Se dice con frecuencia y se acepta en todos los ámbitos del mundo científico que la prueba definitiva de cualquier teoría es el experimento. Esta afirmación está de acuerdo con las bases del llamado método científico, propuesto por el científico italiano Galileo Galilei y por el filósofo inglés Francis Bacon.

El objetivo de la Ciencia es explicar el universo "como sí". Por ejemplo, Newton, al establecer su teoría de la gravitación, decía que “todo ocurre como si las masas se atrajesen...”. Es decir, explica cómo funciona el mundo, pero no se explica el porqué. Además, al principio siempre se busca la explicación más sencilla posible y se idean los modelos más simples. Por ejemplo, se supone que la Tierra es una esfera uniforme y con esta hipótesis se obtienen una gran cantidad de resultados satisfactorios.

Posteriormente, se postula un modelo más refinado en el que se parte del hecho de que la Tierra no es realmente esférica y, desde luego, no es uniforme. Ello permite explicar otros hechos detectados en la naturaleza.

Una anécdota que ilustra todo este proceso es la siguiente: El científico Richard Feynman, uno de los físicos teóricos y docentes más brillantes del siglo XX, asemejaba la labor del físico con la de un hipotético observador de una partida de superajedrez cuyas reglas le eran desconocidas.

El físico, a partir de la observación cuidadosa de la partida, debe encontrar las reglas del juego. Por ejemplo, los alfiles se mueven siempre en diagonal, las torres lo hacen en cruz, etc. Todo ello guardando las debidas distancias ya que el "tablero" sería, en este caso, el universo observable y el juego infinitamente más complicado que el ajedrez normal. La Física es una de las partes en que se divide la Ciencia.

Como hecho curioso, puede destacarse que alguna ley científica ha sido obtenida “por tanteo”. A modo de ejemplo, operando de esta manera, encontró Rutherford, en el bienio 1910-1911, que la materia es prácticamente hueca.

También, en ocasiones, se ha realizado algún descubrimiento científico “por accidente”. Por ejemplo, en el año 1895, Wilhelm Röntgen, quien estaba experimentando con descargas eléctricas de alto voltaje en tubos con gas, descubrió casualmente los rayos X, también llamados rayos Röntgen en su honor.

Cuando una hipótesis, que ya ha sido aceptada por la comunidad científica, es refutada por algún nuevo experimento, suele pasar una de estas dos cosas:

• 1º: Que la hipótesis sea desechada por falsa. Por ejemplo, la existencia del fluido llamado calórico, que pasaba de los cuerpos calientes a los fríos. Asimismo, durante años se aceptó la existencia de otro fluido, llamado éter, en el seno del cual se propagaba la luz. En el año 1887, los físicos Michelson y Morley probaron su inexistencia en uno de los experimentos mejor llevados a cabo en la historia de la Física.

• 2º: Que la hipótesis sea modificada y ampliada con el fin de englobar los nuevos conocimientos. Por ejemplo, la equivalencia entre masa y energía propuesta por Einstein en su famosa Teoría de la Relatividad.

 

Artículo: Universidalia No. 8

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