Los fenómenos físicos

Los fenómenos físicos son cambios o eventos observables en la naturaleza que no alteran la composición química de las sustancias. Son cambios que pueden ser reversibles y no involucran la creación de nuevas sustancias. Ejemplos de fenómenos físicos incluyen el cambio de estado de la materia (como la fusión del hielo), el movimiento de objetos, la reflexión de la luz o el sonido, y la conducción de electricidad. 

Los fenómenos físicos son también cambios en la materia o energía que ocurren sin alterar su composición química fundamental. Son reversibles y pueden ser observados, como la fusión de hielo o la dilatación de metales. 

Explicación detallada:

Los fenómenos físicos son procesos que modifican la apariencia o estado de un objeto o sustancia sin cambiar su naturaleza química. Por ejemplo, romper una piedra o cambiar el estado del agua de líquido a sólido (hielo). 

Características:

• Reversibles: En la mayoría de los casos, es posible volver al estado original después de un fenómeno físico. Por ejemplo, al derretir el hielo se vuelve a agua líquida.
  • No alteran la composición química: La materia no se convierte en otra sustancia diferente.
  • Observables: Los fenómenos físicos pueden ser percibidos a través de los sentidos.

Ejemplos:

• Cambios de estado: Fusión (sólido a líquido), solidificación (líquido a sólido), vaporización (líquido a gas), condensación (gas a líquido), sublimación (sólido a gas) y de sublimación (gas a sólido).
• Movimiento:

El desplazamiento de un objeto, el movimiento de un vehículo, o el movimiento de un péndulo. 

• Fenómenos ópticos:

La reflexión de la luz en un espejo, la refracción de la luz al pasar por un prisma, o la formación de un arcoíris. 

• Fenómenos acústicos:

La transmisión de sonido a través de un medio, la resonancia de un instrumento musical, o la cancelación de sonido. 

• Fenómenos eléctricos:

La conducción de electricidad a través de un cable, la formación de un campo magnético alrededor de un alambre con corriente, o la producción de energía eléctrica en un generador. 

• Fenómenos termodinámicos:

La dilatación de un cuerpo al calentarse, la contracción de un cuerpo al enfriarse, o el cambio de temperatura de un objeto. 

• Fenómenos de desastres naturales:

Calor extremo, huracanes, inundaciones, incendios forestales, sequía, terremotos, tormentas de nieve y hielo, y tornados. 

• Movimiento: Un objeto desplazándose de un lugar a otro.
  • Deformación: Doblar un clavo, romper una varilla, etc.
  • Dilatación/Contracción: Cambios en el tamaño de un objeto debido a cambios de temperatura.
  • Magnetismo: Producir un campo magnético en un objeto metálico.
  • Formación de imágenes: La luz reflejándose en una superficie.
  • Descomposición de la luz: Al pasar por un prisma, la luz se separa en sus colores.

Diferencia entre fenómenos físicos y químicos:

La principal diferencia entre los fenómenos físicos y químicos es que los fenómenos físicos no cambian la composición química de las sustancias, mientras que los fenómenos químicos sí. En los fenómenos químicos, las sustancias originales se transforman en nuevas sustancias con diferentes propiedades químicas. 

Diferencia con fenómenos químicos:

Los fenómenos químicos, en cambio, involucran la formación de nuevas sustancias con propiedades diferentes. 

• La combustión de un combustible (como la madera o el papel).
• La oxidación de un metal (como la corrosión del hierro).
• La descomposición de un alimento.
• La reacción entre un ácido y una base.
• La fermentación de la uva para producir vino.
• La fotosíntesis de las plantas.

Por ejemplo, la combustión (quemar madera) o la corrosión (óxido). 

En resumen, los fenómenos físicos son cambios observables que no alteran la composición química de las sustancias, mientras que los fenómenos químicos sí lo hacen, generando nuevas sustancias con diferentes propiedades. 

El método científico

El método científico es un proceso que tiene como finalidad establecer relaciones entre hechos para enunciar leyes y teorías que expliquen y fundamenten el funcionamiento del mundo.

Es un sistema riguroso que cuenta con una serie de pasos y cuyo fin es generar conocimiento científico a través de la comprobación empírica de fenómenos y hechos. En el método científico se utiliza la observación para proponer una hipótesis que luego se intenta comprobar a través de la experimentación.

Muchos de los descubrimientos que hoy conocemos partieron de una hipótesis que fue comprobada a través de este método. Es utilizado en la mayoría de las ciencias como la química, la física, la psicología; y puede ser aplicado para explicar fenómenos de la vida cotidiana.

Galileo Galilei fue uno de los pioneros en el uso del método científico experimental. Con los años, su aplicación ha tenido múltiples interpretaciones de muchísimos pensadores, entre los que se encuentran John Locke, Isaac Newton, David Hume, Immanuel Kant y Karl Hegel. En Discurso del método (1637), René Descartes dispuso ciertas reglas para orientar la razón hasta ser iluminado con la verdad en las ciencias.

¿Por qué el método científico?

Desde que el ser humano utiliza la razón para desarrollarse, ha necesitado la explicación de ciertos fenómenos que rigen al mundo. Según el campo de acción y las implicancias del estudio, existe una serie de métodos que ayudan al descubrimiento. No es igual el método histórico al método lógico, así como no es igual el inductivo o el deductivo.

Sin embargo, el método científico predomina y se puede extrapolar a casi todas las ciencias ya que se basa en dos pilares fundamentales: la falsabilidad y la reproducibilidad:

• Falsabilidad. Cualidad que poseen las proposiciones, leyes o teorías (que el método científico considera como verdaderas) de ser reevaluadas como falsas. Esta idea fue propuesta por el filósofo austríaco, Karl Popper y permite diferenciar al conocimiento científico del que no lo es.
• Reproducibilidad. Capacidad que posee un determinado conocimiento científico de ser replicado por otra persona y en otro momento bajo las mismas condiciones obteniendo el mismo resultado.

Características del método científico

El método científico es verificable y explicativo.

• Riguroso. El investigador debe seguir el orden de todos los pasos del método, sin alterar ninguno de ellos.
• Objetivo. Se basa en hechos concretos y comprobables, y no en deseos, creencias u opiniones. Es responsabilidad del científico u investigador mantener su visión subjetiva al margen de la investigación.
• Progresivo. Los conocimientos que se obtienen son acumulativos. Pueden reafirmar o complementar las investigaciones y descubrimientos ya existentes, o incluso corregirlos.
• Racional. Utiliza la razón para realizar deducciones y se basa en la lógica y no en opiniones o creencias.
• Verificable. La hipótesis propuesta debe poder ser aplicada y comprobada empíricamente a través de la experimentación.

Pasos del método científico

1. Observación. Mediante la actividad sensitiva, el hombre da cuenta de fenómenos que se le presentan. En este primer paso se observan y registran los fenómenos de la realidad. Es importante tener en cuenta los hechos objetivos y dejar de lado opiniones subjetivas o personales.
2. Inducción y preguntas. Los fenómenos que han sido observados podrán tener una regularidad o una particularidad que los reúne. Esta observación despierta preguntas e interrogantes sobre algún hecho o fenómeno.
3. Hipótesis. Una vez realizada la pregunta, la hipótesis es la posible explicación a la pregunta formulada. Esta hipótesis debe poder ser comprobada empíricamente.
4. Experimentación. La hipótesis es testeada una cantidad suficiente de veces como para establecer una regularidad.
5. Demostración. Con los dos pasos anteriores, podrá determinarse si la hipótesis planteada era cierta, falsa o irregular. En el caso de que la hipótesis no pueda ser comprobada, se podrá formular una nueva.
6. Tesis. Si la hipótesis no es refutada, ya que es comprobada en todos los casos, se elaboran conclusiones para dictar leyes y teorías científicas.

Ejemplos del método científico

Vacuna contra la poliomielitis – Jonás Salk (1955)

1. Observación. En 1947 la polio era una enfermedad muy común en los Estados Unidos y el mundo causado por el polio virus.
2. Inducción y preguntas. Estudios anteriores habían logrado cultivar el virus en laboratorio. Jonás Salk, con el apoyo de la Fundación Nacional estadounidense para la Parálisis infantil decidió desarrollar un prototipo vacunal.
3. Hipótesis. El desarrollo de la primera vacuna contra la polio puede obtenerse a través de un virus muerto.
4. Experimentación. Durante ocho años, Salk experimentó en laboratorio. La primera vacuna fue probada por Salk, sus familiares y un grupo de voluntarios. Tras esta primera prueba, Salk inició un ensayo clínico a dos millones de niños.
5. Demostración. En 1955, tras los resultados del ensayo con niños, se detectó que la vacuna era segura y efectiva para prevenir la poliomielitis en el 90 % de los casos.
6. Tesis. Salk desarrolló una vacuna inyectable basada en las tres variedades del virus cultivadas en tejido de mono e inactivados en formol. La vacunación masiva comenzó enseguida y los casos de polio comenzaron a disminuir considerablemente.

Vacuna contra la poliomielitis – Albert Sabin (1962)

1. Observación. Al mismo tiempo que Salk investigaba su vacuna, Albert Sabin estaba intentando desarrollar una vacuna contra la polio.
2. Inducción y preguntas. ¿Cómo desarrollar un prototipo vacunal?
3. Hipótesis. Una vacuna desarrollada a partir de un virus vivo puede garantizar la inmunidad del paciente durante un periodo extendido.
4. Experimentación. Albert Sabin realizó las primeras pruebas de su vacuna con él mismo, sus familiares, un grupo de investigadores y los detenidos de una cárcel. La prueba masiva fue realizada por el Ministerio de Salud de la Unión Soviética en 1957.
5. Demostración. En 1962 el Servicio de Salud Pública estadounidense aprobó la vacuna diseñada por Sabin y la Organización Mundial de la Salud (OMS) empezó a utilizarla.

Tesis. Se desarrolló una vacuna en forma de jarabe que se administra por vía oral. Esta vacuna no solo logró proteger a las personas contra la polio sino que lograba que no sean portadoras de la enfermedad y, por lo tanto, que no contagien (esta es la principal diferencia con la vacuna de Salk). Es al día de hoy la vacuna más utilizada en la lucha contra esta enfermedad.