La ciencia es...
- Observar el mundo.
- Observar y escuchar.
- Observar y registrar.
La ciencia es la curiosidad en acción reflexiva sobre el mundo y cómo se comporta.
Cualquiera puede tener una idea de cómo funcionan las cosas en la naturaleza. Algunos piensan que su idea es la correcta porque "parece correcta" o "tiene sentido". Pero para un científico (¡tal vez seas tú!), esto no basta. Un científico prueba la idea en el mundo real. Una idea que predice cómo funciona el mundo se conoce como hipótesis.
Mmmmm. ¿Mi hipótesis será correcta?
Si una idea, o hipótesis, predice de manera correcta cómo se comportará algo, la denominamos teoría. Si una idea explica todos los hechos, o la evidencia, que hemos descubierto, también la llamamos teoría.
"Método científico", por lo general, significa una serie de pasos que los científicos siguen para descubrir cómo funcionan las cosas en la naturaleza.
Estos pasos también se aplican a un proyecto para la feria de ciencias escolar. ¡Pero no es la forma en la que se practica la ciencia en la realidad!
De la observación a la teoría
En ocasiones las observaciones anteceden a la idea o a la teoría.
Este dibujo es similar al hecho por Nicolás Copérnico (publicado en 1543) y muestra el Sol en el centro del sistema solar.
Durante miles de años, las personas observaron que ciertas "estrellas" viajaban en el cielo nocturno siguiendo un patrón de bucle. Finalmente, en 1514 a Nicolás Copérnico se le ocurrió la idea del "heliocentrismo" (que significa el Sol centrado). Pensó que el Sol era el centro del universo y que la Tierra era una de las muchas esferas que orbitan alrededor del Sol. Esta idea explicaba los patrones nómades de los planetas. También predecía hacia dónde "viajarían" a continuación. Esta idea se convirtió en teoría. Por supuesto, posteriormente se mejoró la teoría. En definitiva, el Sol no es el centro de todo el universo, sino solo de nuestro propio sistema solar.
A veces la ciencia ocurre en mayor medida dentro de la cabeza del científico.
Albert Einstein y sus teorías eran así. Fue necesario mucho tiempo para que los científicos pudieran probarlas y demostrar que eran correctas.
- La ciencia no es simplemente un paquete de conocimiento bien atado.
- La ciencia no es simplemente una aproximación paso a paso al descubrimiento.
- La ciencia es más probablemente como un misterio que invita a todos los interesados a convertirse en detectives y unirse a la diversión.
¿Qué causa las estaciones?
Muchas personas piensan que la Tierra está más cercana al Sol en verano. Del mismo modo, piensan que la Tierra está más alejada del Sol en invierno.El motivo de las estaciones en la Tierra es otro.El eje de la Tierra es un polo imaginario que atraviesa el centro de la Tierra de "punta" a "cabo". La Tierra gira alrededor de este polo, y completa un giro completo por día. Ese es el motivo por el cual tenemos día y noche, y por el cual cada parte de la Tierra tiene una parte de cada uno de ellos.La Tierra tiene estaciones porque su eje no está en línea recta. Hace mucho, mucho tiempo, cuando la Tierra era joven, se cree que algo grande chocó con la Tierra y la corrió del centro. Entonces, en lugar de rotar con el eje derecho, se inclina un poco.En realidad, ese objeto de gran tamaño que chocó contra la Tierra se llama Theia. También causó un gran orificio en la superficie. Ese fuerte impacto puso una gran cantidad de polvo y residuos en órbita. La mayoría de los científicos piensan que, con el tiempo, esos residuos se transformaron en nuestra Luna.Como la Tierra órbita alrededor del Sol, su eje inclinado siempre señala en la misma dirección. Por ese motivo, durante el año, diferentes partes de la Tierra reciben los rayos directos del Sol.
¡Si vas a Sudamérica para pasar las vacaciones de invierno, lleva tu traje de baño en lugar de los esquíes!A veces es el Polo Norte el que se inclina respecto del Sol (alrededor de junio) y a veces es el Polo Sur el que está inclinado respecto del Sol (alrededor de diciembre).Es verano en junio en el hemisferio norte porque los rayos del Sol llegan a esa parte de la Tierra de manera más directa que en otras épocas del año. Es invierno en diciembre en el hemisferio norte, porque ese es el momento en que el Polo Sur gira para inclinarse hacia el Sol.
¿Por qué Saturno tiene anillos?
Los científicos tienen algunas teorías de por qué Saturno tiene anillos, pero nadie lo sabe con certeza.¿De qué están hechos los anillos de Saturno? ¿Son sólidos como el CD que usaste para hacer el modelo? ¿O están hechos de muchas partículas flotando en formación alrededor del planeta? Tres naves espaciales robóticas provenientes de la Tierra ya han visitado Saturno--Pioneer 11, Voyager 1 y Voyager 2. Revelaron muchas cosas sorprendentes sobre los anillos de este planeta.Los anillos tienen aproximadamente 400.000 kilómetros (240.000 millas) de ancho. ¡Ésa es la distancia entre la Tierra y la Luna! Pero algunos tienen tan sólo 100 metros (330 pies) de ancho. Están compuestos por partículas demasiado pequeñas para verlas a simple vista, hasta "partículas" del tamaño de un autobús. Los científicos creen que son bolas de hielo o piedras cubiertas con hielo.En realidad hay muchos anillos—quizás entre 500 y 1000. También hay espacios entre los anillos. (Por eso pusimos algunos anillos negros en el modelo de Saturno.)La nave espacial Cassini llegó a Saturno en julio de 2004 y todavía está allí. Cassini es estudiar Saturno, sus anillos y sus lunas más completa que la nave espacial Voyager podía hacer.Cassini también llevó una sonda llamada Huygens (HOY-guns), que lanzó en paracaídas a la atmósfera de Titán, la luna gigante de Saturno. Huygens envió información sorprendente e imágenes de este extraño mundo cuya superficie no hemos visto nunca.¿Qué es un Planeta?Los Planetas son cuerpos opacos que giran alrededor de una estrella debido a la fuerza de gravedad con que ésta los atrae. Como los Planetas no poseen luz propia, en nuestro Sistema Solar podemos verlos en el cielo nocturno, pues ellos brillan al reflejar la luz del Sol.La palabra planeta es de origen griego y quiere decir “viajero.” Para los antiguos griegos, en el firmamento existían solo siete cuerpos móviles: El Sol y la Luna, que eran los astros principales, más otros cinco cuerpos móviles, de apariencia similar a una estrella: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. El resto eran estrellas fijas. Los antiguos observaban que los Planetas se movían por el cielo como verdaderos viajeros celestiales.Desde el siglo XVI ya se sabía que los planetas no son estrellas errantes, sino que cuerpos opacos que giran alrededor del Sol; su brillo se debe a que reflejan la luz del Sol, como también lo hacen la Luna y laTierra. Urano, Neptuno, y Pluton fueron descubiertos a través de telescopios en los siglos XVIII, XIX, y XX respectivamente. Se hablaba entonces de nueve planetas.Los nueve planetas se ubicaban de forma natural en tres grupos:
- Planetas terrestres, pequeños, rocosos y cercanos al Sol (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) ver
- Planetas Jovianos, grandes, gaseosos y lejanos al Sol (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) ver
- Plutón, más pequeño que los demás y compuesto de hielos como un gran cometa.Durante la última década del siglo XX, se fueron descubriendo una gran cantidad de objetos con órbitas más lejanas que Neptuno. Hoy se conocen cientos de estos cuerpos, siendo Plutón el segundo en tamaño. Todos estos cuerpos se conocen como objetos trans-neptunianos y componen el Cinturón de Kuiper. Hoy, Plutón es considerado uno más de estos cuerpos. Por sus características, su tamaño y su ubicación lo consideran como un gran cometa que gira en torno del Sol.En la actualidad, a partir de la construcción de mejores instrumentos, se han descubierto otros sistemas planetarios en torno a otras estrellas más lejanas. A los planetas que giran en torno de otras estrellas se les llaman planetas extrasolares.¿Cómo se formó el Universo?Teoría Big Bang o gran explosiónPlantea que toda la materia del universo estuvo concentrada en un mismo lugar del espacio (fenómeno llamado singularidad cuyo tamaño era tan pequeño como un núcleo atómico -tan pequeño que no lo podrías ver a simple vista-. Esta concentración de materia es llamada “huevo cósmico” y se caracterizó por:- Muy alta densidad
- Altísimas temperaturas. 100 mil millones de grados Celcius
- No existía el espacio ni el tiempo
- No existían átomos ni moléculas
Se identifican dos grandes momentos de acuerdo a lo que fue sucediendo a este "huevo cósmico"desde el segundo después de la Gran Explosión:
a) la era de los leptones, donde protones y neutrones conviven en equilibrio con electrones y otras partículas
b) la era del plasma, importante porque en ese momento se forman los átomos de helio y de hidrógeno. El 25% del universo quedó en forma de helio y el 75% restante en forma de hidrógeno. Pasados 30 minutos de la Gran Explosión la temperatura y la presión bajaron mucho como para que continuaran los procesos nucleares y la composición química que mencionamos (25% helio y 75% hidrégeno) quedó para siempre.Pasados 700.000 años se terminó la era del plasma, el Universo continuó expandiéndose con una densidad similar en todas partes, la radiación dejó de interactuar con la materia y comenzó un lento enfriamiento. Debido al movimiento de la materia se fueron formando zonas más densas, como los grumos de una pasta. Una vez que aparece un grumo, éste empezó a contraerse por su propia fuerza gravitacional y a atraer más materia de sus alrededores. Las galaxias habrían tenido su origen en estos “grumos cósmicos”, 700.000 años después del Big Bang.Origen del Sistema SolarLos científicos sitúan el origen del Sistema Solar hace 4.600 millones de años atrás, lo que hace que el Sol esté muy cerca de la mitad de su vida como estrella.Todo nació de una gran nube...El Sistema Solar se formó, hace unos 4.600 millones de años, por la contracción de una gran nube de gas y polvo que giraba en torno a su centro. La rotación era muy lenta en un principio, pero al contraerse fue rotando cada vez a mayor velocidad. Al contraerse el material de la nube fue cayendo formando el Sol al centro rodeado de un gran disco aplanado en forma de lenteja. El gas y polvo de este disco fue inicialmente cayendo lentamente a lo que se convertiría en el Sol en el centro, La temperatura y la presión en el centro de este disco fue aumentando hasta alcanzar las condiciones que permitieron generar las reacciones nucleares que hoy tienen lugar en el interior del Sol.En las zonas alejadas del centro, la baja temperatura permitió que las partículas sólidas se fueran agrupando hasta formar los cuerpos que hoy giran en torno al Sol. Cerca del centro la temperatura era muy alta para la formación de hielos y en esa zona del disco se formaron los planetas terrestres. Más lejos, las bajas temperaturas permitieron la formación de hielos favoreciendo el crecimiento de los planetas gigantes. Más lejos aun, la temperatura extremadamente fría favoreció la formación de hielos, sin embargo había ya muy poco material para formar planetas: allí se formaron los cometas y el Cinturón de Kuiper.
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