Naturaleza de la Ciencia para Todos. Waldo Quiroz Venegas
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Obviamente nuestro conocimiento de estos objetos inobservables no es completo, así por ejemplo aún hay muchas cosas que desconocemos de los átomos y moléculas. Sin embargo, la existencia de estos objetos, aunque no los observemos de forma directa, sí podemos afirmar que estos existen. Los mismos agujeros negros tan escurridizos para los telescopios convencionales, sí se pudo constatar su existencia detectando la emisión de radiación, la famosa radiación Hawking que hizo famoso a Stephen Hawking quien la predijo.
Así hemos llegado a un punto crucial de este capítulo respecto de la estructura de la naturaleza. Ahora que usted estimado lector mire a su alrededor, espero que lo sobrecoja una sensación de asombro y sienta la conexión entre lo que usted es, con todo lo que observa y los procesos que ocurren a su alrededor. Por otra parte, entienda que su estado actual, se debe a procesos que están ocurriendo o que ocurrieron en algún tiempo pasado. Un átomo de carbono de su estructura celular fue generado millones de años atrás por una estrella, en su momento este átomo fue captado por una roca y luego por un vegetal o un animal, el cual usted comió.
El mundo celular y atómico, el mundo animal y el mundo cosmológico están todos conectados, lo cual es lo mismo que decir que en esta naturaleza no estamos aislados, todos formamos parte de una supra-estructura llamada universo.
Independiente del nivel en el cual estemos hablando, en la naturaleza los objetos materiales presentan estados y procesos.
Un estado se entiende como la sumatoria de las propiedades de un objeto en un momento dado. Por ejemplo, si usted tiene una taza de té o café a la vista, podemos decir que su contenido está en estado líquido. Esto por cuanto, en este momento, presenta todas las propiedades de los líquidos como de no tener forma definida, poseer masa, volumen, viscosidad, etc.
Mi actual estado civil es casado, espero que esto dure hasta el último día de mi vida y con la misma mujer (cuando mi mujer lea esto, espero que una lágrima emerja de su ojo). Esto significa que tengo las propiedades de todo hombre casado, como por ejemplo un contrato civil, una obligación de fidelidad, emerge en mí el amor hacia mi pareja y emergió una bella hija de esta unión, sin contar de los bienes materiales que hemos adquirido.
Ahora bien, el universo se caracteriza por el cambio. Todo está cambiando y la flecha del tiempo tiene un solo sentido y es los cambios espontáneos de los sistemas materiales.
Los estados de los objetos materiales cambian y ahí surge la gran diferencia entre el verbo ser y estar. Si algún día traducen este libro al inglés o al francés no sé cómo lo harán con este párrafo, el ser es inmutable es decir, no cambia. Yo soy humano, pero estoy casado, esto quiere decir que desde que nací soy un ser humano y esto seguirá así hasta mi último aliento. Pero, respecto de mi estado civil, antes estaba soltero y ahora estoy casado, alguna de mis propiedades cambiaron, incluso tengo un poco de barriga, estoy quedando calvo y tengo 36 años, muy similar al cliché del casado reflejado en el personaje de Homero Simpson.
Los diferentes estados de un objeto material son muy interesantes, sobre todo el de los seres vivos. Por ejemplo, el ciclo de vida de una hormiga pasa por diversos estados, desde el huevo, larva, pasando por la crisálida hasta la hormiga, la cual al dejar descendencia genera un nuevo ser que comienza desde el mismo primer estado de huevo, generándose así un ciclo.
Entonces un estado es una situación en la cual un objeto material puede adoptar ciertas propiedades observables o medibles, las cuales son temporales, que pueden y van a cambiar en su evolución temporal.
Las diferencias en las propiedades de los diversos estados de una mariposa o un mosquito son evidentes y no vale la pena que las describa acá. Sin embargo, sirven como base para entender ejemplos más complejos, como el cambio de estado de las sociedades. Por ejemplo, el paso de la monarquía a la república implicó un nuevo orden social y nuevas propiedades del sistema social, como los derechos civiles, la capacidad de elegir a los gobernantes, la libertad y la igualdad. En la Figura 8 se muestran esquemas que representan los cambios de estado de una hormiga y de una sociedad.
Figura 8. Cambio de estado de una hormiga (izquierda) y de la sociedad francesa desde la monarquía a la república (derecha). (Figuras tomadas de http://commons.wikimedia.org. La figura original del ciclo de vida de la hormiga presenta los nombres de las etapas en inglés).
En términos de la información, personalmente he presenciado el paso de una sociedad atomizada a una sociedad globalizada con la emergencia de las telecomunicaciones. Antiguamente la información llegaba a Chile sumamente retrasada, censurada y muchas veces cortada, sin enterarnos lo que pasaba en el mundo. Por ejemplo, de niño nunca me enteré y mis padres tampoco el que habían nombrado a una calle de Europa con el nombre “Salvador Allende Rue”, es decir, la calle Salvador Allende. Independiente de su ideología política, hubiese sido interesante que esa noticia llegara ya sea para alegrarse o en el caso que usted tenga una ideología de extrema derecha, al menos para enfadarse. Personalmente me topé con esa calle cuando realizaba parte de mis estudios doctorales en Francia en la ciudad de Pau. Si comparamos con lo que sucede hoy en día, las noticias vuelan, están mucho más democratizadas, de libre acceso, incluso sin ser periodista una simple persona puede dar a conocer una noticia al mundo. Claramente nuestra sociedad está en un nuevo estado respecto de las comunicaciones.
A continuación nombraré una serie de estados de objetos materiales y las propiedades que definen esos estados.
• Estado elemental: Estado de una sustancia en el cual sus componentes no pueden separarse.
• Estado febril: Estado de un ser vivo en el cual presenta una temperatura por sobre la normal y saludable para el correcto funcionamiento de su organismo.
• Estado de plasma: Estado de la materia que presenta las mismas propiedades que el estado gaseoso, pero que además suma la presencia de iones y por lo tanto la capacidad de conducir la electricidad. Este estado se da en sistemas de alta temperatura como el sol o una llama.
Todos los sistemas naturales o materiales tienen estados en algún momento dado, que pueden ser más de uno dependiendo del conjunto de propiedades a los cuales nos refiramos y al nivel de la realidad abarcado. Por ejemplo, una persona podría estar desde un punto de vista psiquiátrico en estado paranoico, desde un punto de vista de las leyes civiles estar soltero o desde un punto de vista anímico estar aburrido.
Ahora bien, los sistemas materiales no son inmutables, todos estamos viviendo cambios progresivos en el tiempo, que involucran transformaciones contínuas en las magnitudes de algunas variables, es lo que llamamos “procesos”. Un ejemplo de proceso es el de envejecimiento, nuestra edad biológica está continuamente cambiando, va aumentando y nuestro tiempo se va agotando, este proceso es el proceso de envejecimiento de todo ser vivo, pero no debemos confundir que los procesos son exclusivos de los seres vivos, un objeto material inerte también cambia progresivamente, las rocas sufren del proceso de erosión por el clima, los átomos presentan los procesos de desintegración nuclear a mayor o menor velocidad, nuestro planeta está viviendo una serie de procesos geológicos,