Archivo de la categoría: 3. Ciencia y filosofía.

El hallazgo de células madre en el ovario desafía la infertilidad.

Fragmento del artículo de Jaime Prats, en El País, 28-02-2012. Foto tomada del mismo en El País digital.

“Un trabajo del controvertido investigador estadounidense Jonathan Tilly, del Hospital General de Massachusetts, en el que describe que ha conseguido obtener precursores de óvulos humanos a partir de células madre del ovario, no solo ha puesto en duda uno de los grandes dogmas de la ginecología. También abre las puertas a que mujeres por encima de los 40 años, e incluso tras la menopausia, puedan aspirar a tener óvulos propios de calidad y contar con mayores esperanzas de concebir hijos en procesos de reproducción asistida”.

El resto del artículo está disponible en http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/02/27/actualidad/1330372928_620980.html

Actividades para realizar en la clase de Ética-cívica de 4º ESO, en relación a los derechos y deberes.

  1. ¿Tiene derecho una mujer a decidir cuándo y cómo tiene hijos?
  2. ¿Qué derechos tienen los hijos respecto a los padres?
  3. ¿Puede una madre de edad avanzada cumplir con los deberes hacia sus hijos?
  4. ¿Se puede moralmente hacer todo lo que la ciencia hace posible?
  5. ¿¿Cuáles son los límites de la investigación científica?

La revolución científica del Renacimiento

LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA DEL RENACIMIENTO

 

  1. 1.      Copérnico. (1473-1543)

El sistema ptolomeico había llegado a un punto de crisis por los siguientes factores:

–         Era cada vez más difícil ajustar la teoría con los nuevos datos observacionales, habiéndose llegado a esquemas con más de 80 epiciclos.

–         Carecía de sistematicidad, pues utiliza una construcción para cada planeta, no habiendo relación entre el periodo de los planetas y su radio.

–         Emplea conceptos artificiosos, como el ecuante, que en vez de explicar la uniformidad de los movimientos parece más bien violentarla.

Copérnico había estudiado a los clásicos griegos y latinos y conocía los escritos herméticos y neoplatónicos. Estaba convencido de que el Universo, como obra divina, debía estar regido por leyes matemáticas simples, que dotan al conjunto de sistematicidad y armonía. Retoma la creencia pitagórica sobre la movilidad dela Tierray el sistema heliocéntrico de Aristarco pues el Sol, fuente de la luz y la vida, es el correlato sensible del Uno neoplatónico.

Copérnico publica su gran obra Sobre las revoluciones de las esferas celestes en 1543, pero mucho antes lanzó antes una obrita conocida como Breve exposición y su discípulo Rheticus una Primera exposición del libro de las revoluciones. Con ellas quería sondear la aceptación que sus hipótesis podían tener entre los especialistas y el impacto que podría producir en las jerarquías religiosas. Las innovaciones más destacadas son las siguientes:

–         El centro dela Tierrano es el centro del Universo, sólo centro de gravedad y centro de la esfera Lunar.

–         Todas las esferas de los planetas giran en torno al Sol, según el orden siguiente: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno.

–        La Tierraestá afectada por tres movimientos: traslación alrededor del Sol, rotación sobre su propio eje y trepidación, por el que el eje terrestre gira con gran lentitud describiendo dos conos, de modo que se explica la precesión de los equinoccios.

–         La distancia que separa ala Tierradel Sol resulta imperceptible en relación con la altura de las estrellas.

–         Muchos de los movimientos que se observan en los cielos son aparentes, como postulaba Platón:

a)      la revolución diaria de la esfera de las estrellas se debe a la rotación diaria terrestre.

b)      Los movimientos retrógrados de los planetas son una simple apariencia óptica debida a quela Tierraadelanta o es adelantada por el planeta debido a la diferente amplitud de su órbita.

El sistema proporciona una explicación de Universo más simple, pues elimina elementos artificiosos, como los bucles y los ecuantes, y elimina muchos epiciclos (aunque sigue precisando de 36). Considera una misma dirección para todas las deferentes y epiciclos. Integra todos los movimientos en un sistema, en el que hay una relación de orden entre los planetas en función de su periodo y el tamaño de sus órbitas.

La motivación de Copérnico era restaurar la pureza primigenia de la astronomía con sus tradicionales dogmas de uniformidad y circularidad de los movimientos planetarios, amenazadas por las construcciones geométricas de los astrónomos ptolomeicos, que daban por buena cualquier construcción que permitiera salvar las apariencias, aún a costa de los principios. También fue capital la convicción de que era necesario ofrecer un sistema satisfactorio tanto desde el punto observacional como desde el físico. Por ello, la adopción del helioestatismo y la hipótesis del movimiento dela Tierrason más consecuencias que principios de la reforma copernicana. Por lo demás, su sistema es de lo más clásico: esferas homocéntricas, limitadas por la esfera de las estrellas fijas, trayectorias circulares…

Desde un punto de vista astronómico, el sistema copernicano es tan plausible como el ptolomeico: ambos describen los mismos fenómenos y con casi la misma precisión. Gracias a su simplicidad, fue ampliamente utilizado como mera hipótesis matemática, tal como proponía el prólogo de Osiander. Pero el hecho de que fuera enseñado en las universidades acostumbró a los nuevos astrónomos a las nuevas ideas.

Un problema añadido para su total aceptación fue su discrepancia con las ideas preponderantes en la época:

–         Objeciones religiosas: al incluirla Tierraen la región celeste, ésta adquiría propiedades celestiales, como el movimiento circular y rompía con la tradicional diferencia entre el Cielo yla Tierra. Enlas Sagradas Escrituras se lee como Dios paró el Sol y como Yahvé pusola Tierrasobre fundamentos firmes.

–         Objeciones científicas: el movimiento terrestre chocaba con la física aristotélica y planteaba cuestiones como ¿por qué no notamos ese movimiento? ¿Por quéla Tierrano se desintegra o se pone incandescente? ¿por qué no se pierde la atmósfera? ¿por qué vemos caer los cuerpos verticales y no oblicuamente? ¿Por qué, siendola Tierraun cuerpo pesado, no se precipita hacia el Sol? ¿por qué no se observa paralaje?

Las respuestas de Copérnico no convencían: decía que el movimiento circular dela Tierraes un movimiento natural. Los pájaros o los graves que caen participan de la naturaleza dela Tierray se mueven con ella. Respecto al paralaje alega que la esfera de las estrellas se encuentra enormemente alejada, y que más incandescente tendría que ponerse ésta quela Tierra.

 

  1. 2.      Tycho Brahe. (1546-1601)

Crea un observatorio astronómico y lleva a cabo una gran labor observacional, llegando por su calidad y precisión al límite de lo que es posible sin la utilización de telescopio.

Con ese bagaje de observaciones, llegó al convencimiento de que el sistema ptolomeico era infecundo, pero sus convicciones religiosas le impidieron aceptar quela Tierrano fuese el centro del Cosmos. Acepta por el contrario, que el Sol ocupa el centro de las órbitas planetarias.La Lunay el Sol giran sobrela Tierra, pero el resto de los planetas lo hacen sobre el Sol.

Pero además de conciliar las Sagradas escrituras y los datos científicos, en su obra se deslizan otras aportaciones no tan acordes con la tradición:

–         El estudio de varios cometas le lleva a la conclusión de que no hay esferas cristalinas, que al ser atravesadas por el cometa se romperían.

–         El estudio de la aparición de, lo que supuso, una nueva estrella (por ello llamada nova) nos muestra que los cielos no son inmutables y eternos, sino sometidos a la generación y cambio, como el mundo sublunar.

 

  1. 3.      Johannes Képler. (1575-1630)

Képler era un teólogo protestante que trabajó varios años como ayudante de Tycho Brahe. Estaba fuertemente influido por la metafísica pitagórica y neoplatónica, por lo que consideraba que la mente divina debía de operar del modo más simple, según un modelo geométrico y matemático, de modo que el Universo constituye un todo armónico. Así lo manifiesta en su primera obra Mysterium cosmograficum en la que plantea que las distancias entre las órbitas planetarias están en una relación tal que se corresponden con las esferas que circunscriben a los cinco polígonos regulares (cubo, tetraedro, dodecaedro, icosaedro y octaedro). Considera además, y esto contra la tradición, que el astrónomo no ha sólo de explicar el cómo se mueven los planetas (construir modelos matemáticos) sino también explicar por qué se mueven así.

Con los datos acumulados en el observatorio de Tycho sabía que ni el sistema ptolomeico ni el copernicano se ajustaban a los fenómenos, pero optó por el copernicano, pues consideraba que el centro del Universo debía ser un centro físico y el movimiento de los astros debía tenerlo como causa física, y ese centro es el Sol, pues en él se manifiestan el poder y la gloria divinas.

Se dedicó a rehacer los cálculos desde la perspectiva heliocéntrica. Empezó porla Tierra, pues desde ella se realizan las observaciones. Se da cuenta de que no se mueve con velocidad uniforme a lo largo de su órbita, por lo que abandonó el postulado del movimiento uniforme y empezó a pensar que la variación de velocidad del planeta es inversamente proporcional a la distancia que le separa del Sol (en consonancia con su idea de que el Sol ejerce una tracción sobre los planetas, que decrecerá con el alejamiento respecto a éste)

El título de su  obra Nueva astronomía explicada por causas o física celeste expuesta en el comentario sobre los movimientos del planeta Marte, a partir de las observaciones de Tycho Brahe en sí mismo indicativo de su contenido y de los planteamientos y objetivos de su autor. Se trata de un estudio monográfico sobre Marte, el planeta que más problemas había dado a los astrónomos. Képler descubrió primero la segunda ley o ley de las áreas, que establece que la velocidad de traslación de un planeta es inversamente proporcional a la distancia al Sol, de modo que la línea que los une barre áreas iguales en tiempos iguales. Pero incluso después de formularla seguía creyendo que las órbitas eran circulares. El problema estribaba en que, aun utilizando ecuantes, había una discrepancia de 8 minutos de arco entre las predicciones siguiendo el modelo copernicano y los datos suministrados por Tycho, que tenían un margen de error de ±4 minutos. La confianza en la observación, unida a sus convicciones platónicas (las órbitas han de ser circulares, pero al estar plasmadas en la materia, no pueden seguir a la perfección los planes del Demiurgo creador) le lleva a abandonar la circularidad. Primero prueba la hipótesis de un óvalo y más tarde una elipse, cuyas propiedades habían sido estudiadas hacía tiempo por los matemáticos. Sus cálculos posteriores le confirmaron que la órbita de Marte es una elipse, con el Sol en uno de sus focos. Sólo en una obra posterior, Compendio de astronomía copernicana, hace extensivas las elipses para todos los planetas.

La tercera ley se formula en la obra Las armonías del universo (1619). Képler se plantea que la fuerza de tracción del Sol explicaría un movimiento circular, pero no la desviación de una elipse. Por ello recurre a las fuerzas magnéticas estudiadas por Gilbert en su tratado Sobre el imán y los cuerpos magnéticos (1600) quien ya consideraba a los cuerpos celestes como poderosos imanes. Képler supone que las interacciones de los astros producen una elipse, cuyo perihelio coincide con el punto de máxima atracción, y el afelio con el de máxima repulsión.

En este punto los logros de Képler son notables: todos los planetas describen un mismo tipo de trayectoria, eliminando epiciclos y ecuantes, mediante elipses casi circulares que se sitúan en el mismo plano. Es posible también predecir dónde se va a encontrar un planeta dentro de la órbita elíptica y tenemos una causa de su movimiento. Pero Képler quería también encontrar una relación matemática simple que ligase todos los movimientos planetarios, es decir, enlazarlos todos en un sistema. Esto es lo que expresa la tercera ley, según la cual el cuadrado del periodo de revolución de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media al Sol. Esta proporcionalidad se expresa en una constante, la misma para todos los planetas del sistema Solar.

 

 

  1. 4.      Galileo Galilei. ( 1564-1642)

Los primeros estudios de Galileo versan sobre el movimiento, dentro de la tradición de crítica a Aristóteles iniciada por Buridán y Oresme. De motu anticuora está inspirada en la física del ímpetus. En ella estudia el péndulo, la balanza y los planos, intentando reducir todos los movimientos de la naturaleza a la ruptura del equilibrio de la balanza (hay que señalar que la estática de Arquímedes sí estaba matematizada).

La velocidad de una balanza hacia abajo es proporcional al ímpetus, el grado en que se rompe el equilibrio de la balanza. Basándose en esta hipótesis, estudia el movimiento de caída libre considerándolo un caso límite de la caída en planos cada vez más inclinados. En planos inclinados graduados mide los tiempos empleados en recorrer los espacios. Así demuestra la falsedad de la tesis aristotélica de que la velocidad de caída es proporcional al peso. Pero por entonces (1590) Galileo habla de cuerpos de igual composición: los cuerpos de igual densidad caen a la misma velocidad, pero la velocidad de caída depende de la diferencia de densidad entre cuerpo y medio.

Partidario del copernicanismo, en 1910 publica El mensajero celeste, en la que expone los resultados de aplicar un nuevo invento, el telescopio, al estudio de los astros. En ella recopila una serie de descubrimientos que, según su opinión, son pruebas que demuestran la tesis heliocéntrica:

–         Júpiter tiene cuatro satélites: por lo quela Tierrano es el centro de rotación de todos los cuerpos celestes. En la tradición heliocéntrica se afirmaba quela Tierra, como sólido, debía ocupar el lugar central al que todo grave tiende.

–         La superficie dela Lunano era suave, uniforme y absolutamente esférica, como suponía la tradición, sino rugosa, con valles y montañas comola Tierra. Deello se deduce que los astros carecen de atributos divinos.

–         El Sol tiene manchas.

–        La Vía Lácteano es una mancha blanquecina, sino un conjunto de estrellas.

–         Venus tiene fases, comola Luna, que era un hecho predicho por la teoría copernicana.

–         Las estrellas fijas no parecían, al contrario que otros astros, más cercanas al mirarlas con el telescopio. De ello se sigue que deben estar muy alejadas dela Tierra, tal como exige el heliocentrismo y el problema del paralaje.

Estas pruebas telescópicas no tuvieron el efecto que Galileo esperaba pues, al ser por la época los artilugios de lentes una especie de juguetes o divertimentos, se aducía que no mostraban la realidad, sino que la deformaban. Galileo carecía de una teoría óptica adecuada para superar ese tipo de críticas.

Es entonces cuando se produce la denuncia ante el Santo Oficio, la condena de las tesis heliocéntricas y la admonición formal del cardenal Bellarmino en 1916 que le prohíbe defender públicamente el copernicanismo. Por eso la defensa de éste se ha de hacer no directamente, sino a través de la crítica a la física aristotélica.

En Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo Galileo presenta los argumentos racionales que considera concluyentes a favor del sistema copernicano, pues las meras observaciones no deciden suficientemente entre una hipótesis heliocéntrica y otra geocéntrica:

–         Es más razonable que gire todala Tierraque no toda la esfera estelar.

–         No es razonable que los planetas tengan un giro en sentido contrario al de la esfera estelar.

–         En el sistema copernicano hay un orden de los periodos.

–         En el copernicano es más verosímil la explicación de la precesión de los equinoccios.

–         El geocentrismo tampoco explica cómola Tierraes afectada por la rotación universal.

Es la objeción de los partidarios de las doctrinas tradicionales sobre los fenómenos que tendrían lugar en una Tierra en movimiento lo que va a dar paso a una nueva física.

Si todos los graves se dirigen a su lugar natural, el centro dela Tierra, y ésta se moviera, durante el tiempo que un grave sube y vuelve a bajarla Tierraya se habría desplazado respecto a la vertical, de modo que el objeto caería sobre otro sitio que aquel desde el que fue arrojado.

Este argumento para Galileo es, por de pronto, un paralogismo, pues parte de la hipótesis de lo que se quiere demostrar: sila Tierrase moviese no veríamos caer verticalmente a los cuerpos. ; dado que los vemos caer verticalmente, se deduce quela Tierrapermanece inmóvil.

Más, sila Tierrase moviera y con ella todo lo que pertenece a su ámbito, un objeto caería no verticalmente, sino oblicuamente, de modo que para un observador terrestre el objeto se desplazaría a lo largo de la vertical. Pero esta composición de dos movimientos (el vertical de caída y el horizontal de desplazamiento conla Tierra) uno natural y otro violento, es una prohibición de la física aristotélica.

Reposo y movimiento no son cualidades absolutas de los cuerpos, sino relativas. Se trata no de una relatividad óptica, como la que aducía Copérnico, sino física: el movimiento y el reposo son estados de los cuerpos con relación a otros. Si el grave yla Tierraparticipan del mismo movimiento, todo movimiento se dará entre ellas, del mismo modo que sila Tierrapermaneciese inmóvil. Para Aristóteles el movimiento es un proceso que sigue un cuerpo para alcanzar un nuevo estado, de modo que afecta a la naturaleza esencial del cuerpo. Para Galileo el movimiento y el reposo son estados, de modo que la naturaleza de los cuerpos permanece idéntica en ambos casos. No hay, por tanto, movimientos cualitativamente distintos, sino que difieren en aspectos cuantitativos (dirección, distancia, tiempo) Por ello, cae otro dogma aristotélico: la imposibilidad de aplicar las matemáticas a los estudios físicos, naciendo una nueva ciencia: la cinemática.

Es entonces cuando ocurre el conocido episodio de la investigación del Santo Oficio y la retractación de Galileo sobre estas tesis acerca del movimiento de la Tierra. Obligadoa no difundir más el copernicanismo, las siguientes investigaciones son exclusivamente en el ámbito de la física del movimiento. Discursos y demostraciones matemáticas en torno a dos nuevas ciencias relativas a la mecánica y el movimiento local (1638) parte de la premisa de que lo importante no es hallar la causa del movimiento, sino su esencia, entendiendo por ella la definición matemática de cada tipo, aclarando en qué proporciones se da tal movimiento y por qué precisamente en esas proporciones. La definición ha de ser una definición matemática, pues Galileo está convencido de que el libro dela Naturaleza está abierto ante nuestros ojos y, que para leerlo, sólo es preciso entender el lenguaje en el que está escrito, que no es otro que el lenguaje de las matemáticas.

Otro principio es el de la simplicidad:la Naturalezaactúa siempre del modo más simple.

–         Movimiento uniforme:

Galileo ya había establecido que un movimiento no natural puede continuar indefinidamente sin la acción de un motor: en un plano inclinado, perfectamente pulido, una bola continúa su movimiento hasta el final del plano. Si el plano se hace horizontal la bola no se movería a no ser que se la propulsase; pero una vez en movimiento, tampoco se pararía, pues no hay razón alguna para retardarla o acelerarla.

Se ha discutido si esta es una formulación completa del principio de inercia. Lo cierto es que caben dudas, pues depende de si Galileo entiende por plano la abstracción geométrica o una línea paralela a la circunferencia terrestre, es decir: el móvil sigue una trayectoria circular, uniforme y divina de la tradición.

En todo  caso considera que el estado natural de los cuerpos es el reposo o el movimiento constante en línea recta. Para matematizar este movimiento es preciso abstraer todas aquellas cualidades no matematizables, describirlo de tal modo que sea fácil generalizarlo para otras clases de movimiento. Se define el movimiento uniforme como aquel en el cual las distancias recorridas por el móvil durante cualesquiera intervalos iguales de tiempo, son iguales entre sí. El espacio recorrido es proporcional al tiempo y esta proporcionalidad es lo que llamamos velocidad.

 

–         Movimiento uniformemente acelerado:

Entonces pasa a discutir las matemáticas de un posible movimiento que llama uniformemente acelerado y sienta la hipótesis que el movimiento de caída libre en la naturaleza es efectivamente uniformemente acelerado.

Cuando se observa un grave cayendo desde el reposo y adquiriendo de un modo continuo incrementos de velocidad, lo más sencillo es suponer que tales incrementos se realizan del modo más simple. El incremento de velocidad ha de ser proporcional al tiempo.

Galileo tenía el problema de que no podía realizar experimentos directos a falta de medios técnicos. En un plano inclinado estudia las diversas relaciones de proporcionalidad entre distancias, tiempo y velocidades, estableciendo así el teorema según el cual en el movimiento uniformemente acelerado, partiendo del reposo, la distancia recorrida es proporcional al cuadrado del tiempo de descenso y llamando a dicha proporción aceleración.

 

–         Trayectoria de los proyectiles:

Si colocamos dos bolas iguales al borde de una mesa y a una la empujamos levemente y a la otra la impulsamos horizontalmente, observaremos como ambas llegan al mismo tiempo al suelo, pero la impulsada alcanza más distancia en línea horizontal. La conclusión es que la componente horizontal y la vertical del movimiento son independientes.

Si nos preguntamos el desplazamiento total del proyectil sólo hemos de aplicar el teorema de Pitágoras. Dado que el estudio de las parábolas estaba suficientemente estudiado por los matemáticos de la época, es posible establecer cualquier valor  de espacio, tiempo y velocidad.

 

  1. 5.      El método científico.

Galileo establece a lo largo de sus obras el método que ha de seguir cualquier investigación:

1-     Resolución: análisis de la experiencia para seleccionar aquellos que se considera esenciales, los matematizables.

2-     Composición: construcción de un modelo matemático que relacione estos datos esenciales a través de una fórmula matemática simple y deducción de consecuencias, en un proceso puramente mental, que de ella se siguen.

3-     Comprobación, en la experiencia real, si las hipótesis formuladas y sus consecuencias deductivas tienen lugar como han sido construidas en la mente. No es esta una comprobación definitiva, si los resultados obtenidos no concuerdan no se desechan inmediatamente las hipótesis.

La matematización de lo real conlleva las siguientes características de la nueva ciencia:

1-     Los conceptos son definidos operacionalmente, de modo que cualquier científico sabe siempre de qué se está tratando.

2-     Se prescinde de otras cualidades de los objetos reales  que, o bien no son directamente matematizables por tener un carácter cualitativo o son irrelevantes para el fenómeno que se trata de explicar.

3-     La formulación matemática permite la cuantificación de los fenómenos, la precisión de las descripciones y predicciones, permite descubrir relaciones constantes en el caos de la experiencia.

4-     Las leyes ya no se refieren a objetos reales, sino a abstracciones que se mueven en un espacio hipotético con leyes propias. Es un mundo que se puede manejar a voluntad, pero del que se puede volver al mundo real por las mismas reglas.

5-     La ciencia del renacimiento ha prescindido de la noción de causa. En una fórmula matemática se habla de interacción de variables, pero no es fructífero decir cuál de ellas es la causa.