El método científico en las ciencias experimentales

Lo que diferencia una disciplina o rama de conocimiento científica de otra es  el procedimiento por el cual se obtienen las conclusiones. En concreto, ramas científicas como la Física, la Biología o la Química emplean un método de investigación (denominado científico) que está sujeto a los principios del razonamiento y se basa, principalmente, en demostraciones empíricas (basado en la experiencia y en la observación de los hechos) o numéricas.

Por lo general, el método científico consiste en la observación sistemática de los hechos, la medición de alguna característica natural, la experimentación, la formulación de hipótesis, el análisis de datos y la modificación de las hipótesis. Existen dos pilares fundamentales en el método científico:

• Reproductibilidad. Capacidad de repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. Cualquier experimento científico debería poder se repetido en cualquier momento, concluyendo en un resultado similar (por no decir igual).

• Refutabilidad. Esta extraña palabra significa que cualquier proposición científica puede ser susceptible de ser falsada o refutada. Esto es una de las características más importantes de la Ciencia. No se busca verificar un experimento, sino demostrar que este no puede ser refutado.

Se debe tener en cuenta que no existe un método científico único. Esto significa que cada rama de conocimiento científico puede emplear estrategias distintas para obtener sus conclusiones. Pensemos, por ejemplo, en una investigación médica que está testando los efectos secundarios de una vacuna contra la viruela y en una investigación astrofísica que está estudiando la disminución del brillo de una estrella. Ambas emplean métodos científicos distintos adaptados a las necesidades de las propias ramas de conocimiento. Sin embargo, esto no significa que no sea un sistema opaco que cada rama científica atesora para unos pocos. El método científico puede simplificarse en los siguientes pasos y es común a todas las ramas que llamamos Ciencia:

Jacob Sierra Díaz y Sigma

La Osa Mayor

La Osa Mayor, también llamada El Carro Mayor o Ursa Major (en latín), es una de las constelaciones más importantes del cielo boreal. Veamos su historia:

Para los egipcios esta constelación representaba la silueta de un jabalí; sin embargo, para nuestra civilización, se ha asociado históricamente a este asterismo como una osa. Curiosamente el oso también fue representado por los árabes, fenicios e iroqeses (ninguno de ellos mantuvieron contactos de forma física o intelectual).

Según la mitología griega, la más cercana a nuestra cultura, Zeus se enamoró de una joven ninfa, doncella de la diosa Diana, llamada Calisto. Entonces, Zeus se disfrazó de Diana para acercarse a Calisto y poder hacer el amor con ella. Como la doncella quedó embarazada y Diana se dió cuenta de lo acontecido (mientras tomaba un baño con todas sus ninfas), la separó de su grupo. 

Más tarde, Hera  (esposa de Zeus) escuchó que Calisto había parido a un niño, Arkas. Entonces, debido a un ataque de celos, convirtió a Calisto en una osa.

Años después, en un paseo, Arkas encontró una osa al que, por miedo de ser atacado, intentó matar. Pero Zeus, viendo lo que iba a suceder, corrió a salvar a aquélla a su amada. Más rápido que un relámpago, Zeus se precipitó desde el monte Olimpo, se apoderó de Calisto y se la llevó a través del nocturno firmamento. 

Como en el cielo, Calisto estaba triste porque estaba sola, Zeus arrancó a su hijo Arkas de la Tierra a los cielos, en donde, convertido en un pequeño oso, permanece cerca de su madre. 

Allí, con el paso de los años, se transformaron en estrellas. Desde entonces, viven juntos en el cielo y son conocidos como las constelaciones de la Osa Mayor y la Osa Menor. 

Pero aquí no acaba la historia. Cuando la todavía celosa Hera los descubrió, mandó a Poseidón [dios del mar] a que les prohibiera descender hasta el océano, como lo hacen las demás estrellas en el Norte. Por esta razón, la Osa mayor y la Osa Menor son las únicas constelaciones que en el Norte nunca se sitúan por debajo del horizonte, lo que hoy llamamos estrellas circumpolares.

Al conocer Zeus la "maldición", hizo que la cola de la Osa Menor ayudase siempre a los hombres en la navegación marítima. Y así es de como una "maldición" se convirtió en una "bendición" para los hombres.

A continuación, mediante una presentación pdf, vamos a dar un paseo por esta constelación. Este paseo incluye:

• Conceptos astronómicos básicos. El concepto de estrella circumpolar y de estrella doble.

• Mitología y leyendas de la constelación.

• La Osa Mayor a fondo. Estrellas que componen la constelación. Análisis del asterismo del carro. Catálogo Messier en la región de la Osa Mayor.

• Ejercicios prácticos (básicos) con la constelación

• Usando Dubhe y Merak para identificar la Estrella Polar

• Test de agudeza visual y progresión con Mizar

Puedes descargarte el "plano del paseo" (presentación pdf) en el siguiente enlace. 

[Haz clic en el siguiente enlace]

Un paseo por LA OSA MAYOR -PDF- (pincha aquí)

¡Buen viaje al cielo y que la Osa Mayor te acompañe!

Jacob Sierra Díaz

Los mitos del alcohol

La cantidad de alcohol que circula por la sangre es el indicador más objetivo para medir lo borracho que se está. El alcohol, una bebida muy extendida en jóvenes y adultos, que siempre ha estado envuelta en mitos y leyendas falsos. Como bien es sabido por todos, el alcohol se ha llevado a mucha gente por delante (sobredosis, accidentes de tráfico, locuras...). En nuestras manos está beber con responsabilidad y controlar los efectos que esta bebida puede ocasionar. 

Por eso, hoy vamos a analizar cinco de los mitos más extendidos sobre el alcohol, demostrando la verdad que esconde cada mito.

MITO 1: El alcohol da energía

El alcohol es un depresor del sistema nervioso. Este reduce la capacidad de reacción, y por lo tanto, la capacidad de hablar, moverse o incluso pensar.

MITO 2: Después de beber alcohol, una ducha o un café despejan o quita la borrachera o minimiza los efectos negativos

El alcohol se encuentra en la sangre. Se puede estar más despejado, pero se seguirá estando ebrio. Una ducha o un café no influye en el nivel de alcohol en sangre.

MITO 3: Quien está más acostumbrado a beber alcohol se emborracha menos

Esto, en términos científicos, significa que la persona que ha desarrollado más tolerancia al alcohol puede mostrar -exteriorizar- menos los efectos. Sin embargo el alcohol llega a la sangre en igual medida, y los aparatos de medida (alcoholímetro) lo detectarán igualmente.

MITO 4: Podemos eliminar el alcohol haciendo ejercicio o vomitando

Cierto es que por estas vías se puede expulsar algo de alcohol. Pero solo se expulsa un 2%, esto es insuficiente para afectar al nivel de alcoholemia o a la borrachera. Además vomitar puede provocar daños severos en los dientes y garganta.

MITO 5: Manteniendo en la boca un chicle, granos de café o haciendo ejercicios de respiración bucales se puede engañar al alcoholímetro.

El alcoholímetro mide igualmente el nivel de alcohol, independientemente de las sustancias adicionales.

Jacob Sierra Díaz

Extintor casero

Un fuego es una reacción química de oxidación rápida, con liberación de calor, gases, llamas y humo.

Existen cuatro tipos básicos de fuegos o incendios según la Nch 934:

• Fuego de tipo A. Afectan a combustibles sólidos ordinarios. Al quemarse estos cuerpos, dejan residuos sólidos y cenizas.

• Fuego de tipo B. Afectan a combustibles líquidos y gaseosos. Estos no dejan residuos al quemarse.

• Fuego de tipo C. Afectan a equipos eléctricos conectados a la corriente eléctrica.

• Fuego de tipo D. Afectan a combustibles metálicos. Estos generan gran cantidad de calor.

Como acabamos de observar, no solo hay un tipo de fuego. Lo mismo ocurre con los instrumentos y herramientas para la extinción de incendios. Los hay de diversos tipos y cumplen funciones completamente distintas unos de otros en función del incendio.

Pero, ¿qué es un extintor? Los extintores son elementos básicos para mantener las medidas de seguridad de cualquier edificio, y sea un comercio, un lugar público o una propiedad privada. La función de un extintor consiste en apagar un fuego relativamente pequeño, ayudando a contener una posible propagación del mismo. 

El uso y correcto funcionamiento de los extintores están sujetos a las normativas locales. Por ejemplo, un extintor debe colocarse en un sitio luminoso a una altura de un metro y treinta centímetros del suelo. Además debe estar correctamente señalizado.

Existen varias clasificaciones de extintores.

• Según la movilidad del mismo:

• Portátiles (A). No puede pesar más de 30 kilogramos y se puede trasportar con la mano. Están colgados en la pared, muros o columnas con su respectiva indicación reflectante.

• Móviles (B). Pesan más de 30 kilogramos y precisan ruedecitas para su traslado. Suelen estar ubicados en un carrito en el suelo y en un lugar donde no molesten. Estos tienen mucho más potencia de acción que los anteriores.

• Según el agente extintor:

• Hídricos

• Extintores secos de polvo

• Extintor de CO2 o dióxido de carbono

• Extintor para metales

• Extintor de halón. Prohibidos por perjudicar a la capa de ozono.

En este experimento, vamos a hacer un extintor de gas casero de dióxido de carbono. La reacción química entre el bicarbonato de sodio y el vinagre genera dióxido de carbono que "empuja" al oxígeno y hace que se "ahogue" el fuego (ya que cualquier fuego necesita oxígeno).

A continuación puedes descargarte la ficha pdf del experimento (haciendo click en el siguiente enlace). Se recomienda fotocopiarla, ya que se incluye el informe final de experimentos científicos. 

Ficha del experimento. El extintor casero (PDF)

Como ya sabes, puedes comentar cualquier cosa en los comentarios de esta entrada.

¡Buena suerte, científico!



Referencias bibliográficas:

• Junta de Andalucía. 100 experimentos de física y química. [ref. de 23 de julio de 2017]. Disponible en web: <http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic>.

• Norma Chilena Oficial. 1994. Seguridad contra incendios, fuegos, clasificaciones y símbolos. [ref. de 21 de julio de 2017]. Disponible en web: <http://eskipcapacitacion.cl/web/wp-content/uploads/2015/01/NCh0934-1994.pdf>.

• Zurdo, J. L. 2012. Tipos de extintores. En EmergenciasSpain. [ref. de 22 de julio de 2017]. Disponible en web: <http://emergenciasspain.blogspot.com.es/>.

Jacob Sierra Díaz

Las profesiones

Sentados en un banco hay tres amigos que se apellidan de la siguiente forma:

Médico, Arquitecto y Maestro

Curiosamente uno de ellos es médico, el otro arquitecto y el tercero maestro. Sin embargo, ninguno de los tres profesionales tiene el apellido que corresponde con su profesión.

Por otro lado, cada uno de los tres tiene contratada como ayudante a la hija de uno de sus dos amigos. Al igual que sucede con los padres, ninguna de las tres tiene un apellido que coincida con la labor de ayudante, es decir, su profesión.

Si el señor Médico no puede ser arquitecto, ¿cuál es la profesión de la señorita Dentista?

Enigma basado de: 

Paenza, A. (2016). Matemagia. Problemas y enigmas. Penguin Random House: España.

Jacob Sierra Díaz

Sobre el escudo de Enigmáticamente

A partir de hoy, como el color principal del presente sitio web ha cambiado a azul, hemos decidido cambiar el escudo a un tono más azulado. Por otro lado, hemos aprovechado para mejorar ciertos aspectos del mismo con respecto del anterior. ¡Esperamos que os guste este nuevo cambio!

Jacob Sierra Díaz

El árbol de las Matemáticas

Podríamos considerar a las Matemáticas como un gran árbol con muchas ramas. Lo cierto es que, nos guste más o menos, estas ramas están presentes en nuestro día a día. Necesitamos hojas de una o varias ramas de este gran árbol para ir a comprar el pan, interpretar las estadísticas de un partido de fútbol o incluso construir y diseñar una aplicación o un videojuego. Todos, en mayor o menor medida, estamos debajo de la sombra de este gran árbol.

Vamos a analizar detenidamente este árbol de arriba a abajo.  Vamos a empezar por la tierra en la que se sustenta. Si nos damos cuenta, las raíces del árbol son los números. En efecto, todo este árbol emplea los números para obtener conclusiones. Esto hace al árbol que crezca de manera perfecta, entendiendo esa perfección como algo objetivo y demostrable cuantitativamente.

Arriba de la tierra, encontramos a la Lógica, como esa disciplina que proporciona la base del pensamiento matemático y con la que se construyen los axiomas, las leyes y los teoremas matemáticos. A continuación, encontramos el tronco del árbol. Se trata de un tronco muy ancho en el que se necesita muchas personas (millones tal vez) para rodearlo. Este tronco, que da nombre a todo el árbol lo llamaremos Matemáticas.

Siguiendo más arriba vemos que el tronco tiene muchas ramas. Las ramas más importantes, que a su vez se dividen en otras ramas, son la Aritmética (números), el Álgebra (cantidades), el Análisis, el Cálculo (funciones), los Conjuntos, la Geometría, la Probabilidad o la Estadística por mencionar a algunas. La diferencia de este árbol con respecto a otros que encontramos paseando por el bosque es que si a este árbol le cortamos una rama, el árbol no puede crecer y se muere. Por ejemplo, si cortásemos la Aritmética, la rama del Álgebra o los Conjuntos no tendrían sentido, se morirían. Y por consiguiente, se moriría todo el árbol. A pesar de que sea un árbol muy amplio, todas sus ramas y todas sus hojas son necesarias para su desarrollo, sin excepción.

¿Y las Letras? ¿Y las palabras? ¿Y los párrafos? ¿Acaso no son necesarios en este árbol? Si bien las palabras, los textos, los párrafos no forman parte de este árbol, es el agua para que el árbol siga vivo. Porque, ¿cómo explicar un axioma o un concepto estadístico sin usar las palabras?

Pero si agudizamos la vista, veremos que hay una rama muy gruesa que se extiende hacia un lado casi de manera infinita: se trata de la Matemática Aplicada y que curiosamente está en contacto con otros árboles de nuestro bosque tan particular: vemos el árbol de la Física, el árbol de la Biología, el árbol de la Astronomía y un largo etcétera. Es tan amplio ese conjunto de árboles que se nutren de esta rama de la matemática que es preferible buscarles un nombre genérico: los árboles de la Ciencia. En definitiva, la Matemática Aplicada es toda aquella matemática que se debe aplicar no solo al resto de áreas científicas, sino también en todos los aspectos de nuestra vida: Teatro, Economía, Literatura... Es debajo de esta rama donde solemos estar.

Esperemos que esta pequeña historieta te haya ayudado a comprender qué son realmente las Matemáticas. Más allá de una asignatura del colegio o instituto, es un árbol vivo e infinito del cual hemos podido crecer como civilización hasta el punto de poder salir de nuestro planeta a conquistar otros mundo y, quien sabe, a compartir nuestro conocimiento con otras civilizaciones.

Jacob Sierra Díaz