Módulo 21, Impacto de la ciencia y la tecnología en los siglos XX y XXI, Unidad I

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Módulo 21. Impacto ed la ciencia y la tecnología Unidad I. La ciencia y la tecnología en los siglos XX y XXI

Índice Presentación Unidad I. La ciencia y la tecnología en los siglos XX y XXI 1. Investigación cientíco-tecnológica 1.1 ¿Qué es la investigación cientíco tecnológica? 2. Ciencia 2.1 Ciencia

2.2 Clasicación de la ciencia 3. Tecnología. 4. Tecnociencia 5. Sociedad del conocimiento 6. Sociedad del riesgo 6.1 Sociedad del riesgo 6.2 Riesgos 6.3 ¿Cómo afrontar los riesgos? 7. Historicidad de la ciencia y la tecnología (siglo XX y XXI) 7.1 Primera Revolución Industrial 7.2 Segunda Revolución Industrial 7.3 Revolución Tecnocientíca 8. Transformación de la materia y la energía 8.1 Generación de energía 8.2 Materia . 8.3 Energía 9. Aplicaciones de: 9.1 ¿Cómo funciona el principio biológico de la fotosíntesis? 9.2 ¿Cómo funciona el principio biológico en la biomasa?

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10. Calor 10.1 Calor y temperatura 10.2 Transferencia de calor 11. Electricidad 11.1 ¿Qué es la electricidad? 12. Magnetismo 13. Luz 13.1 Algunas propiedades de la luz 13.1.1 La luz se propaga en línea recta 13.1.2 La luz se reeja 13.1.3 La luz se refracta

14. El sonido 14.1 El sonido y las ondas 14.2 Cualidades del sonido 15. La generación de tecnología 15.1 La Máquina de vapor 15.1.1 Locomotora de vapor 15.1.2 Barco de vapor 15.1.3 Impacto ambiental, social y económico 15.2 Química de materiales sintéticos 15.2.1 Uso de materiales sintéticos 15.2.2 Materiales sintéticos en lo cotidiano 15.2.3 Materiales sintéticos y su impacto en la sociedad 15.3 Internet 15.3.1 Internet y su aparición 15.3.2 Internet y la sociedad. 16. Avances cientíco-tecnológicos 17. Pequeña Ciencia

18. Gran Ciencia

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19. Tecnociencia 20. Salud, alimentación, comunicación, entre otros 20.1 Información de ciencia 20.2 Comunicación de alimentación y salud 20.3 Comunicación de alimentación y salud en México Cierre Fuentes

Presentación UNIDAD I. LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA EN LOS SIGLOS XX Y XXI Propósito: Analizar la manera en que el conocimiento sobre la transformación de la materia y la energía, en el campo de estudio de la luz, el magnetismo, el calor, la electricidad y el sonido, ha permitido el desarrollo cientíco, tecnológico y de la sociedad durante los siglos XX y XXI y cómo ha incidido en su forma de vida y entorno. Indicadores de desempeño: •

Distingue en el tiempo las etapas y los avances de la ciencia y la tecnología en los siglos XX y XXI (Pequeña Ciencia, gran Ciencia y Tecnociencia).

•

Conceptualiza y correlaciona los términos ciencia, tecnología, tecnociencia.

•

Resalta los principios físicos, químicos y biológicos presentes en las tecnologías que utiliza en su vida cotidiana.

•

Evalúa la energía que utilizan las tecnologías actuales en términos de eciencia, riesgos y protección del medio ambiente.

•

Argumenta la relación de los avances cientíco-tecnológicos con las

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transformaciones sociales, económicas, políticas, ambientales y culturales que se han generado en la sociedad en los siglos XX y XXI. •

Distingue los aspectos sobresalientes entre la Pequeña Ciencia, gran Ciencia y Tecnociencia.

•

Analiza la interrelación entre la sociedad del conocimiento y la sociedad del riesgo y sus repercusiones.

Punto de partida En la actualidad es fácil identicar la relación estrecha que existe entre la ciencia y la tecnología, pero no siempre fue así. En temas anteriores has podido adentrarte a la historia y al mundo de la ciencia, por ejemplo, en los módulos 16 y 19, estudiaste la evolución, así como la dinámica de los procesos naturales. Quizá te percataste de que no hay una traducción directa y menos inmediata de los avances cientícos, ni de su aplicación práctica en la economía, la sociedad o en la salud. En algunos casos pasó mucho tiempo para sucediera o, incluso, existen los que no tienen una aplicación práctica directa, pero abren nuevas puertas al conocimiento de otros fenómenos, entonces sí, con repercusiones importantes en la vida de las personas. Hoy la distancia entre la ciencia y la tecnología se ha reducido. Los grandes centros de investigación se relacionan más con las instituciones públicas o con las empresas privadas, incluso éstas invierten en investigación y desarrollo (I&D) con el n de lograr patentar nuevos descubrimientos y sus aplicaciones. En este Módulo 21, Impacto de la ciencia y la tecnología, vas a estudiar la relación entre los conceptos centrales, ciencia y tecnología, desde las revoluciones industriales; es decir, estudiarás las grandes transformaciones del mundo a partir de la introducción de inventos de gran impacto como la máquina de vapor: con su uso en la producción (telares mecánicos) y en el transporte (ferrocarril), además de su vínculo con los avances cientícos. En este módulo te darás cuenta de que tanto la ciencia como su aplicación, por medio de la tecnología, han trascendido en nuestra vida cotidiana por medio de instrumentos y herramientas de uso común (un ejemplo es el hogar); además de que el conocimiento cientíco abre más puertas para comprender y usar los recursos tecnológicos a nuestro alcance inmediato.

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1. INVESTIGACIÓN CIENTÍFICO-TECNOLÓGICA 1.1 ¿QUÉ ES LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICO TECNOLÓGICA?

El ser humano es curioso por naturaleza. Cuando un bebé nace, el mundo es nuevo para él y conforme crece, sus sentidos se van desarrollando y comienza a descubrir sensaciones que desea entender. Algo similar sucedió con las primeras civilizaciones, las cuales sintieron la necesidad de descubrir y explicar todo lo que les rodeaba. La curiosidad nata del ser humano está presente en todo momento. No importa la edad o la etapa de civilización en la que se encuentre, siempre existirá el interés por descubrir aquello que lo intriga.

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Por lo tanto, del deseo por saber y aprender surge la idea de investigar, un paso importante para obtener conocimiento. De ahí que: “Investigar signica el efectuar diligencias para esclarecer una cosa, constituyendo la investigación el proceso empleado durante el esclarecimiento del objeto a investigar. En esencia, la investigación busca el conocimiento de la verdad.” (Sánchez, 2004: pág. 41).

Esta denición puede trasladarse al mundo cientíco y tecnológico de varias maneras: La investigación es el

Ciencia. Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales con capacidad predictiva y comprobables experimentalmente. (RAE, 2016, s/p) La investigación es el:

Tecnología. Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento cientíco. (RAE, 2016, s/p) El proceso de investigación tiene las siguientes características: • Es racional y reexivo •

Está en constante evolución y perfeccionamiento

• Busca resultados concretos •

Sigue métodos controlados como el método cientíco

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Tanto el método cientíco como los procedimientos de reexión son considerados, en las deniciones anteriores, parte de la autenticidad de la investigación, por lo que a continuación, se describen los pasos para llevarla a cabo. Pasos del método cientíco El método cientíco es un procedimiento que se aplica en las ciencias y se inicia por medio de la observación. Francis Bacon lo clasicó de la siguiente manera: 1. Observación: observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno para estudiarlos tal como se presentan en la realidad. 2. Inducción: es la acción y el efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio general que está implícito en ellas.

3. Hipótesis: es el planteamiento o supuesto que se busca comprobar o refutar mediante la observación, siguiendo las normas establecidas por el método cientíco. 4. Probar la hipótesis por experimentación. 5. de la hipótesis. es Demostración mostrar queo refutación la hipotesis es falsa o verdadera 6. Conclusiones

es deducir o determinar la investigación acerca del objeto del conocimiento

La investigación no sólo es útil para conocer nuevas cosas, sino también para modicar lo que se sabe acerca de algo. El descubrimiento alcanzado mediante una investigación permanecerá como verdadero hasta que nuevas investigaciones modiquen parcial o totalmente la verdad conocida. Por ejemplo, en el año 2006 Plutón dejó de ser considerado un planeta. A esta conclusión llegaron los casi 2.500 cientícos participantes en la reunión de la Unión Astronómica Internacional (IAU) convocada en Praga para consensuar una denición de ‘planeta’.

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Los argumentos planteados para cambiarlo de categoría fueron, entre otros: •

Plutón es mucho más pequeño que la Tierra (12.750 kilómetros) y la Luna terrestre (3.480 kilómetros).

•

La forma de su órbita no cumple con las características convencionales para poder aceptarlo como planeta.

Para promover el desarrollo de la ciencia y la tecnología mundo se han creado instituciones de gobierno como deen el empresas del sector privado. Una de las instituciones que se encuentran en México es el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), un organismo público descentralizado del gobierno federal mexicano dedicado a promover y estimular el desarrollo de la ciencia y la tecnología. El CONACyT tiene la responsabilidad ocial de elaborar las políticas nacionales de ciencia y tecnología. La investigación permite tener una visión objetiva del mundo que nos rodea y brinda la oportunidad de crear conocimiento y herramientas para modicar nuestro entorno en provecho de la vida humana. Ya sea cientíca o tecnológicamente, la investigación contribuye al futuro de la humanidad para que cada vez sea más duradera y confortable.

2. CIENCIA 2.1 CIENCIA Denominamos ciencia al conjunto del conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas; por consiguiente, sólo es cientíco, en principio, el conocimiento que se puede vericar o comprobar. (Sánchez 2004: pág. 1)

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Entonces, ¿todo lo que se conoce es producto de la ciencia? Si hay otras formas de conocer, ¿cómo se reconoce un conocimiento verdadero? Para responder a estas preguntas se partirá del concepto de conocimiento cientíco y su clasicación. Posteriormente, con ayuda de un ejemplo, se ilustrarán los elementos que permitirán contestar estas interrogantes. El conocimiento cientíco es aquel que se guía por principios lógicos y estructurados conclusiones, fundamentos y leyes. Además, se caracteriza por ser vericable, por metódico, sistemático y capaz de elaborar predicciones en el campo de lo comprobable.

2.2 CLASIFICACIÓN DE LA CIENCIA El hacer y quehacer de la ciencia se ha desarrollado con el paso del tiempo. Las razones es que los objetos de estudio de la ciencia se han multiplicado tanto en cantidad como en la especicidad de los aspectos propios de dichos objetos. Un factor que ha resultado crucial en el avance cientíco y en la multiplicación de los objetos de estudio ha sido el avance de las tecnologías de la investigación, tales como los microscopios. Por esas razones, es posible hacer diferentes clasicaciones de la ciencia, uno de cuyos cortes más gruesos identica dos vertientes: Ciencia fáctica: se basa en los hechos, en lo experimental y material. Necesita de la observación y la experimentación para poder adecuar sus hipótesis, por tanto trabaja con objetos reales que tienen un espacio y tiempo especíco. Por ejemplo, la física, la química, la siología, la biología. Se dividen en: •

Sociales. Se preocupan por el ámbito humano.

• Naturales. Se preocupan por la naturaleza. Ciencia formal: Trabajan con formas, objetos ideales, creados por el hombre, las cuales existen en su mente y son obtenidos por abstracción. Se basan en el razonamiento lógico para demostrar sus teoremas. Las ciencias formales son: las matemáticas, la lógica, las ciencias de la computación teórica.

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Para ver si un conocimiento es conable o no, se consideran de forma detallada y precisa todos los aspectos que lo caracterizan. Es necesario saber cómo se elaboró, si los datos recabados son conables; si se elaboró de manera ordenada y sistemática, aún más si es posible la vericación por medio de las evidencias y su repetición o experimentación. La ciencia hace de esa cuestión su objetivo central. Al método de formulación y recopilación de las evidencias, así como a la vericación de los resultados se les llama método cientíco. Ciencia factica y ciencia formal

Para la diferencia entre ciencia y no ciencia, se describirá un ejemplo en el ejemplicar cual, sin emplear herramientas tecnológicas o documentales sosticadas, se podrá diferenciar el conocimiento cientíco del que no lo es. De las siguientes aseveraciones y con base en las características del conocimiento cientíco (principios lógicos, estructura, fundamentos y leyes), ¿cuál crees que es un conocimiento cientíco y cuál no lo es?

Aseveración 1

Manufactura Éste es un mito que se ha escuchado desde la década de los años de 1970 y que se ha utilizado para estimular al ser humano para que despierte su enorme 90% de capacidad cerebral desperdiciada. Desde hace cuatro décadas los expertos sabían que esta creencia era un disparate y ahora, gracias a los enormes avances en tecnología, se ha podido comprobar que es un mito. “Las imágenes funcionales nos han demostrado que hay muy pocas regiones del cerebro que no se activan con algún estímulo”, dice la profesora Sophie Scott del Instituto de Ciencia Cognitiva de la Universidad de Londres. Incluso una actividad sumamente simple, como apretar el puño, requiere el uso de mucho más de 10% del cerebro, agrega. Un escáner funcional cerebral revela que un enorme número de neuronas entran en acción cuando planean e inician la contracción de los músculos de nuestros dedos y palma de la mano. Fuente: BBC Mundo. (8 de noviembre de 2011). La verdad sobre (algunos) mitos y creencias falsas sobre el cerebro. Recuperado de: http://www.bbc.com/mundo/noticias/2011/11/111108_mitos_ cerebro_men

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Aseveración 2

¿Cómo usar el 100% de nuestro cerebro? Desde hace tiempo, los expertos nos han informado que sólo usamos 5% de nuestro cerebro. Algunos han dicho que los genios usan, posiblemente, el 10%; otros aportan cifras distintas, pero que no se alejan mucho de las mencionadas. Recientemente, y desde distintas áreas del conocimiento, hemos recibido información de algunos investigadores acerca de que es posible empezar a desarrollar, mediante diversos ejercicios propuestos, el restante 95% de nuestro cerebro. Fuente: BBC Mundo. (8 de noviembre de 2011). La verdad sobre (algunos) mitos y creencias falsas sobre el cerebro. Recuperado de: http://www.bbc.com/mundo/noticias/2011/11/111108_mitos_ cerebro_men

Como te habrás dado cuenta, la aseveración 1 está fundamentada por los cientícos de una institución reconocida. Utiliza modelos informáticos, considera hechos cientícos y se basa en ellos para establecer sus armaciones. Por el contrario, la aseveración 2 proviene de una creencia popular y es una armación que no tiene alguna referencia cientíca. Por lo tanto, se puede constatar que no todo conocimiento es producto de la ciencia. A las disciplinas que no son consideradas ciencias se les llama pseudociencias1 y cuyos ejemplos son la hechicería, lo paranormal, las teorías de las regresiones, entre otras. Recuerda que la ciencia es un conjunto de conocimientos racionales, sistemáticos, controlados y ables, cuyos resultados se pueden repetir cuantas veces se haga, en tanto que la pseudociencia no, a menos que la casualidad la favorezca.

La energía eléctrica fue descubierta mediante el experimento realizado por Benjamin Franklin volando una cometa en plena tormenta eléctrica.

1

Pseudociencia: disciplina determinada por un conjunto de prácticas, creencias, conocimientos y metodologías no cientícos.

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En resumen, la ciencia trata de ampliar y profundizar la realidad. Es una actividad que produce resultados que se expresan en conocimientos susceptibles de ser transferidos entre las personas y las generaciones de seres humanos. Además, esos conocimientos pueden reproducirse en un laboratorio bajo condiciones especícas y el resultado será el mismo cuantas veces se haga, a diferencia de otros cuyos resultados pueden depender de las condiciones en las que se realicen e, incluso, los hay que no son reproducibles. La vida de la especie humana ha evolucionado en muchos aspectos debido a los conocimientos y a los descubrimientos acumulados en su historia: la salud, la genética, la estética, el desarrollo tecnológico, etcétera. Sin embargo, en ocasiones se corre el riesgo de que los descubrimientos se utilicen de forma incorrecta para causar daños. Ese riesgo ha sido motivo de debates y, para que lo conozcas, será valorado éticamente en los siguientes temas.

3. TECNOLOGÍA Observa las siguientes imágenes: ¿Cuál de ellas, consideras que, representa tu concepto de tecnología?

Quizá piensas que la tecnología está relacionada únicamente con los dispositivos modernos y actuales. Para aclarar esta concepción, considera la siguiente denición. “La se puede denir como el conjunto de conocimientos propios tecnología de un arte industrial, que permite la creación de artefactos o procesos para producirlos.” (Sánchez, 2004: pág. 19).

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Por lo tanto, todas las imágenes que aparecen al inicio representan tecnologías, pero pertenecen a diferentes clasicaciones, las cuales son: Artesanales. Son las que no necesitan medios sosticados para su ejecución, mayormente se utilizan de forma. Tradicionales . Son queyhan evolucionado por el ingenio de losinstrumentos que las ejercían la experiencia adquirida en el transcurso del tiempo. De base cientíca . Por lo general, son tecnologías que han nacido en los laboratorios y han pasado por fases de adaptación en plantas píloto, antes de su implantación industrial.

Evolutivas. Han evolucionado lentamente a lo largo tiempo, adaptándose a las circunstancias externas, medios materiales, necesidades socioeconómicas y con la presencia de personas con ingenio, perseverancia y gusto por el cambio. No Evolutivas. Se producen con solución de continuidad de lo logrado en el pasado, un salto que cambia completamente la forma de hacer un artefacto o de congurar un proceso tecnológico Sin importar el tipo de tecnología, todas: • • •

Utilizan un lenguaje propio, exclusivo y técnico. Los elementos que manejan están perfectamente denidos. La investigación tecnológica está encuadrada en el campo de las ciencias fácticas.

En resumen, se puede decir que el ser humano ha inventado todo tipo de artefactos para satisfacer necesidades y, al parecer, continuará haciéndolo aún más, ya que la creatividad no parece tener n.

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4. TECNOCIENCIA Como podrás notar la palabra tecnociencia se compone de dos términos: tecnología y ciencia. Un rasgo que caracteriza a la tecnociencia es que se fundamenta en la Investigación para generar un Desarrollo tecnológico Innovador y cuando se aplica en el mercado, en las empresas y en la sociedad, es comercialmente rentable.

La tecnociencia se considera como una nueva estructura de la práctica cientícotecnológica. El siguiente esquema muestra los elementos que la conforman:

El concepto tecnociencia surge con la estrecha colaboración entre cientícos, ingenieros y técnicos para trabajar con un mismo propósito: la unión de la Investigación y el Desarrollo (I +D). Si bien estas dos áreas estaban ligadas porque una requería de la otra, cada una se desenvolvía de manera independiente.

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Se considera que la inversión de las empresas en la tecnociencia permite crear productos vanguardistas e innovadores, así como vincular estructuralmente la investigación cientíca a los desarrollos tecnológicos patentables necesarios para la sociedad, el comercio u otras empresas y, por consiguiente, conservar o elevar sus ingresos. Esta secuencia de hechos es vista como una importante del avance tecnológico, lo cual se convierte en benecio la economíaimpulso y al desarrollo social. Además, es necesario considerar los resultados inmediatos de las aplicaciones tecnológicas, las consecuencias y los riesgos que de ella surgen. Anteriormente, no se les dio importancia y por lo tanto, no se previeron los daños colaterales con tecnologías y descubrimientos adecuados. Ahora, esos efectos han generado un planeta en proceso de deterioro y la especie humana en peligro de extinción. El gran desafío ético de nuestro tiempo consiste en formular regulaciones nacionales e internacionales ecaces para prevenir y evitar los efectos negativos y, al mismo tiempo, potenciar el uso racional de las tecnologías para el bienestar de todo el mundo mediante la concientización individual de los riesgos. En la actualidad, los avances tecnológicos son usados en la mayoría de las actividades y por un gran número las personas. La tecnología es creada para conseguir benecios, para modicar la realidad y mejorarla; pero su función ha trascendido, por ejemplo, en la fabricación de material bélico. El avance tecnológico es un factor decisivo para el desarrollo social y tiene un gran impacto sobre la humanidad, el cual puede ser bueno o malo, dependiendo de la manera en que las personas utilicen los avances de la tecnociencia. Por lo tanto, esos avances deben estar enfocados en hacer frente a la situación de emergencia planetaria para el desarrollo sostenible. Con ese propósito, algunas de las regulaciones en materias tecnológicas son:

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Las tasas de extracción o recolección de recursos naturales no deben superar a las de regeneración (o, para el caso de recursos no renovables, de creación de sustitutos renovables). Por ejemplo, la reforestación, por cada árbol que se corte se deben sembrar cinco.

Las tasas de emisión de residuos deben ser inferiores a las capacidades de asimilación de los ecosistemas a los que se emiten esos residuos. Por ejemplo, el “Hoy no circula” que controla la emisión de residuos Se debe dar prioridad a las tecnologías orientadas a la satisfacción de necesidades básicas que contribuyan a la reducción de las desigualdades como el caso de fuentes de energía limpia (solar, geotérmica, eólica, fotovoltaica, mini- hidráulica, entre otras, sin olvidar que la energía más limpia es la que no se utiliza). Además de un incremento de la eciencia para el ahorro energético (uso de bombillas uorescentes de bajo consumo o, mejor, diodos emisores de luz LED; cogeneración, que supone la obtención simultánea de energía eléctrica y energía térmica útil, aprovechando el calor que habitualmente se disipa para calefacción u otros usos …).

La obtención de alimentos con procedimientos sostenibles (agriculturas alternativas biológicas o agroecológicas que recurren, por ejemplo, a biofertilizantes y biopesticidas, o al enriquecimiento del suelo con “biochar” o “agrichar”, con base en carbón vegetal, el cual hace a la tierra más porosa y absorbente del agua).

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El logro de una maternidad y paternidad responsable que evite embarazos no deseados y haga posible una cultura demográca sostenible.

La regeneración o restauración de ecosistemas procediendo, entre otros, a la descontaminación de suelos y depuración de aguas utilizando técnicas como: la biorremediación, basada en el uso de plantas (torremediación), hongos (micorremediación), microorganismos o encimas para reducir, degradar o inmovilizar productos orgánicos nocivos. La reducción del riesgo y el empleo de materiales “limpios” y renovables en los procesos industriales, la utilización de técnicas basadas en los principios de la “química sostenible”, también denominada “química verde” o “química para la sostenibilidad”. Aplicar el “principio de precaución” (también conocido como de cautela o de prudencia) para evitar la aplicación apresurada de una nueva tecnología, cuando aún no se han investigado sucientemente sus posibles repercusiones, como ocurre con el uso de los transgénicos o de las nanotecnologías.

Hoy en día existen varias empresas que invierten en la tecnociencia. Ese ha sido un paso fundamental en el encuentro entre la ciencia y la tecnología, es decir, entre la investigación y la aplicación de los avances cientícos. Como has podido ver, la tecnociencia no puede clasicarse como buena o mala, ya que las consideraciones o los juicios de valor de los resultados depende de los principios de la sociedad. Por ello, la consideración de sus efectos sólo dependerá del uso y del análisis preventivo de las consecuencias antes de que tenga consecuencias contraproducentes en el planeta y de quienes lo habitamos.

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5. SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO El impacto a nivel mundial de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) ha sido relevante y transformador porque ha permitido crear una nueva sociedad que no reconoce límites geográcos, culturales o étnicos. Con la Internet se realiza una comunicación sincrónica y asincrónica, a través de un entorno virtual. La información que se encuentra en la nube es generada por la misma sociedad, acumulándose en una gran base de datos, accesible a cualquier persona que cuente con los recursos tecnológicos para acceder a la red. De tal manera que ahora es posible estar en comunicación con “todo el mundo” en “todo momento”. Así Internet pone a nuestra disposición una gama de funciones básicas que abre innitas y nuevas posibilidades de desarrollo personal y de gestión de actividades cotidianas familiares, laborales y lúdicas. Para la industria, las TIC han hecho una importante contribución para alcanzar la globalización; además, ha permitido controlar procesos a gran distancia, abaratar costos de producción y establecer comunicación constante para tomar decisiones y resolver contingencias de manera inmediata y oportuna. Esta posibilidad tecnológica generó que el intercambio de objetos o cosas mute al intercambio de información y que la gestión de la información pase a ser importante en los procesos económicos. A principios de la década de los años noventa Peter Drucker (1994), en su libro La sociedad postcapitalista, desarrolló el concepto de sociedad del conocimiento, bajo el argumento de que la información interpretada se transformó en conocimiento y pasó a ser el aspecto clave en los procesos económicos, al grado de ser más importante que el trabajo, la tierra y el capital. En las sociedades del conocimiento se establece un ciclo donde los progresos del conocimiento producen a largo plazo más conocimiento y en el que la aceleración de la producción de conocimiento será gracias a las innovaciones tecnológicas (tecnociencia), principalmente en comunicaciones. De tal forma que las ganancias están asociadas a la innovación. Es así como en la actualidad el ser humano se adentra a una revolución de conceptos, lo cual

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demanda aprender rápidamente; conseguir, discernir e interpretar la información. Además, la sociedad del conocimiento ofrece un horizonte en el que cambiarán por completo las estructuras sociales y la forma de comportarnos y dirigirnos. Para afrontar el presente y asegurar el futuro social y económico se deberán adquirir competencias que permitan integrarnos a un mundo cambiante. Al respecto, se han hecho planteamientos en los siguientes términos: En el documento European Framework for Key Competences for Lifelong Learning, editado en 2006 por el Consejo Europeo y el Parlamento Europeo, se han identicado y denido, por primera vez, las distintas competencias clave necesarias para el aprendizaje permanente, las cuales permitirán la inclusión social, la ciudadanía activa, la empleabilidad y la realización personal en una sociedad basada en el conocimiento: •

Comunicación en la lengua materna,

•

Comunicación en lenguas extranjeras,

•

Competencia matemática y competencias básicas en materia de ciencia y tecnología,

•

Competencias digitales,

•

Competencias sociales y cívicas,

•

Sentido de la iniciativa y el espíritu empresarial,

•

Conciencia cultural y expresión,

•

Aprender a aprender.

Estas importantes nuevas habilidades deben tenerse en cuenta para el trabajo en una sociedad del conocimiento en rápida evolución (Castro,2010, p. 1). Hay descubrimientos e inventos que de manera continua agilizan la producción de conocimientos, por lo que la actualización es inevitable para evitar el rezago. Los retos para el mundo son reducir la brecha digital y afrontar los riegos:

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Brecha digital: Se dene como la separación que existe entre las personas (comunidades, estados, países…) que utilizan las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) como una parte rutinaria de su vida diaria y aquellas que no tienen acceso a las mismas y que aunque las tengan no saben cómo utilizarlas (Serrano y Martínez, 2003).

Un riesgo que se puede presentar es que a pesar de que la brecha digital sea cada vez más estrecha, seamos sólo una sociedad de información y no de conocimiento, donde la brecha cognitiva no se logre cerrar. Debido a que la educación es un factor requerido para afrontar estos cambios, se elaboró un informe que describe las tecnologías emergentes, las cuales contribuirán en el desarrollo social y económico. A continuación, un fragmento de ese informe: ¿Qué existe en el horizonte a cinco años para las instituciones de educación superior? ¿Qué tendencias y tecnologías dirigida a dar el cambio educativo? ¿Cuáles son los desafíos considerados solucionables o difíciles de superar y cómo podemos crear estrategias efectivas para solucionarlos? Estas cuestiones y preguntas Similares con respecto a la adopción tecnológica y el cambio educativo han dirigido el análisis y la investigación colaborativa ve un cuerpo de 58 expertos para producir el NMC Horizon Report: Edición Educación Superior 2016, en asociación con la EDUCASE Learning Initiative (ELI). La serie MC Horizon Report traza elHorizonte a cinco años para el impacto de tecnologías emergentes en universidades a nivel global con más de 14 años de investigación y publicaciones, puede ser considerada como la exploración más longeva de tendencias en tecnologías emergentes en educación.

Nuestro deseo que este estudio ayude a informar sobre las elecciones que las instituciones están haciendo sobre tecnología para mejorar, apoyar o extender la enseñanza el aprendizaje y la investigación creativa en educación superior alrededor del mundo.

(Johnson, 2016)

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El panorama que el futuro plantea es de grandes retos. El mundo inició, hace algunas décadas, un proceso de innovaciones continuas en las TIC, lo cual se despliega en dos aspectos: por un lado el logro de sumarse a la investigación innovadora con aplicaciones mediatas e inmediatas en las tecnologías de aplicación económica. Pero aún si eso no se puede resolver en el corto plazo, subsiste el reto de la adopción pronta de las innovaciones, tanto en las actividades económicas como en la vida cotidiana de las personas.

6. SOCIEDAD DEL RIESGO El riesgo es una constante en la vida humana, sin embargo una de las preocupaciones de las personas es la forma de evitarlo. Es por ello que la formación educativa de las personas debería considerar conveniente que se enseñara el enfrentamiento y la resolución de la adversidad desde la niñez.

6.1 SOCIEDAD DEL RIESGO La pregunta común ante los avances de la ciencia y las aplicaciones innovadoras de la tecnología es: ¿la sociedad del conocimiento es una sociedad del riesgo? Y hay una respuesta de aceptación entre las naciones y sus instituciones mundiales, la cual señala que: “Por muy prometedor que sea, el acceso de un gran número de personas a los recursos cognitivos puede causar también perjuicios irreparables o crear peligros imprevisibles”. (UNESCO,2005, p. 27). La UNESCO, quien ha discutido en su seno el tema, precisa también las áreas en las que es posible una mayor incidencia del riesgo son: “Las amenazas que las sociedades del conocimiento se crearán a sí mismas serán probablemente las siguientes: riesgo tecnológico importante, vulnerabilidad de los grandes sistemas, terrorismo, contaminación de la informática y los multimedia, riesgo de supremacía de un ‘biopoder’ e incertidumbres sobre el futuro de la especie humana y del planeta.” (UNESCO,2005, p. 6).

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Para abordar el tema, primero se describirán las características de esta recién creada sociedad. Lo que se denomina como las sociedades del conocimiento son sociedades en redes que propician necesariamente una mejor toma de conciencia de los problemas mundiales: perjuicios causados al medio ambiente, los riesgos tecnológicos, las crisis económicas y la pobreza, son elementos que se pueden ytratar mejor mediante la cooperación internacional la colaboración cientíca.

Esta sociedad se basa en la constatación de que la producción social de riqueza va acompañada sistemáticamente por una creciente producción social del riesgo. Evidentemente no hay innovación tecnológica ni crecimiento que no entrañe un riesgo. Existen riesgos que son voluntariosamente aceptables y otros que por ética no se deberían correr. A continuación se exponen los riesgos que por la naturaleza del escenario se pueden presentar y se sugiere afrontarlos.

6.2 RIESGOS Los riesgos de los avances cientícos y las innovaciones tecnológicas serían más comprensibles y, por tanto, la búsqueda de sus soluciones una parte de la vida cotidiana. Actualmente, es posible hacer un recuento de los grandes riesgos de los avances de la ciencia y de las innovaciones de la tecnología: •

Dedicar demasiado tiempo y postergar la toma de decisiones acumulando datos, debido a la exuberancia y la densidad de información, así como dicultades con las mediaciones tecnológicas.

•

Brecha cognitiva. Aunque una parte la población puede tener acceso a la información, se corre el riesgo de que sea una sociedad de la información y no de una sociedad del conocimiento.

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•

Amenazas ecológicas que están condicionadas por motivos políticos, sociales y económicos.

•

Daños ambientales provocados por el ser humano a partir de la ciencia y la tecnología.

•

El conocimiento puede servir indistintamente para hacer el bien o causar el mal, para construir o destruir.

•

No enfrentar los riesgos pone en peligro la supervivencia de la humanidad como especie.

•

La libre circulación de la información y la disponibilidad de un gran cúmulo de conocimientos pueden facilitar su utilización malintencionada, tal como lo demuestra el ejemplo de la “ciberdelincuencia” y de las nuevas formas de terrorismo.

6.3 ¿CÓMO AFRONTAR LOS RIESGOS? La forma de enfrentar los riesgos depende de su contexto y de las normas o principios con los que se rige una actividad. En este sentido, se puede implementar un conjunto de lineamientos para hacerlo. •

Para contrarrestar el exceso de contenido es necesario conocer los criterios de búsqueda que contribuyan a seleccionar la información relevante con el n de discriminar la que no lo es. Sintetizar o complementar datos procedentes de fuentes y disciplinas dispares para desarrollar visiones globales.

•

Crear políticas de control y sanción para quien atente contra la integridad del medio ambiente.

•

Responsabilidades compartidas por la sociedad global para concientizar el cuidado del medio ambiente.

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En esta nueva sociedad del riesgo la libre circulación de la información y la disponibilidad de un gran cúmulo de conocimientos facilita el mal uso de la información, tal como lo demuestra la “ciberdelincuencia” y las nuevas formas de terrorismo. Otro ejemplo son los mismos laboratorios que pueden hacer investigaciones sobre agronomía y al mismo tiempo fabricar armas químicas. Es decir, hay un gran peligro de que los benecios de la ciencia se conviertan en fuente de daño o de error en una época de amenazas considerables. Es mencionar”. Este que debido a esta amenaza global, ladeONU busca lograr concepto se reere al objetivo lograr el mayor el “importante desarrollo sostenible desarrollo de los pueblos sin poner en peligro el medio ambiente (Naciones Unidas Centro de Investigación,2000). En otro comunicado en 2005, relacionado con las amenazas a la sociedad, la UNESCO menciona: “Es importante preparar a los ciudadanos para precaverse contra las amenazas y efectuar una mejor gestión de los riesgos. La educación es la piedra angular de las políticas de seguridad humana y el principal instrumento que puede estimular el desarrollo de las sociedades del conocimiento”(UNESCO, 2005).

Acuerdos Internacionales sobre Medio Ambiente • • • • • • ••

Acuerdo 1972. Estocolmo, Suecia 1987. Protocolo de Montreal Acuerdo 1992. Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambios Climáticos Acuerdo 1992. La Cumbre de la Tierra sobre la Biodiversidad 1997. Protocolo Kioto 2002. Johannesburgo, Sudáfrica 2009. La IX Conferencia sobre el Cambio Climático Acuerdo 2010. La X Conferencia Internacional del Cambio Climático de Cancún, México.

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7. HISTORICIDAD DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA (SIGLO XX Y XXI) Para conocer el camino de la ciencia, a continuación se describirá su evolución. Se llama Revolución Industrial a los momentos donde se han generado cambios profundos en la economía, política y en el orden social, propiciados por la introducción de innovaciones tecnológicas que alteraron los sistemas productivos. Lo que tiene como consecuencia la realización de un nuevo modo de hacer ciencia.

7.1 PRIMERA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL La Primera Revolución Industrial se produjo entre el nal del siglo XVIII y el del XIX. Su impacto fue enorme en Europa (y posteriormente en otras partes del mundo). En aquel tiempo la economía se basaba en el trabajo manual, el cual fue sustituido por la introducción de maquinaria. La revolución empezó con la mecanización de las industrias textiles y el desarrollo de los procesos de hierro. La expansión del comercio aumentó por la mejoría de las rutas y, posteriormente, por el ferrocarril. La introducción de la máquina, en particular la de vapor, favoreció el incremento la capacidad de producción. Durante el periodo de 1770 a 1893, uno de sus principales motores del cambio fue la tecnología, mientras que la ciencia sólo tuvo una inuencia indirecta en el desarrollo industrial.

Máquinas de vapor en gran escala (ferrocarriles, buques, industria).

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La introducción de nuevas tecnologías, que revolucionaron la forma de producir bienes, impactó directamente a la sociedad y su organización. Dentro de las mismas fábricas, el empleo de máquinas requirió menos operadores. Las repercusiones en la sociedad se debieron a que la producción industrial propició el crecimiento de las ciudades.

Uso generalizado de máquinas-herramientas.

Crecimiento de las comunicaciones.

7.2 SEGUNDA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Durante la Segunda Revolución Industrial de 1894 a 1939, la alianza entre la industria, la tecnología y la ciencia se consolidó en algunos países (Gran Bretaña, Alemania y, en menor medida, Francia) e impulsó dos profesiones: la de cientícos y la de ingenieros. A lo largo del siglo XX, la ciencia y la tecnología interactuaron estrechamente con mutuos benecios, formaron sectores profesionales claramente diferenciados. No obstante, los cientícos demostraron que sus conocimientos podían ser muy útiles para la industria y para la guerra, lo que promovió la colaboración entre la ciencia, la tecnología y la industria.

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Máquinas de combustión interna.

Producción en línea u organización cientíca del trabajo (Taylor).

La banda de montaje (Ford).

Química de materiales sintéticos.

En este nuevo paso o revolución industrial, la introducción de nuevas tecnologías implicó otra forma de organización y la división del trabajo dentro de la planta productiva. Lo más novedoso fue la producción en banda, es decir, el producto era desplazado sobre una banda en la cual cada trabajador tenía que hacer su parte en un tiempo especíco para que el siguiente pudiera cumplir con su parte.

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Eso aumentó los niveles de producción, y su consecuencia fue una demanda en el aumento de las ventas. Lo que en términos sociales signicó la incorporación masiva de nuevos consumidores: las clases medias.

7.3 REVOLUCIÓN TECNOCIENTÍFICA Un hecho que alcanzó su cúspide en el último cuarto del siglo XX, dando paso al inicio de una nueva era, la Revolución Tecnocientíca. La Revolución Tecnocientíca signicó unfue nuevo modo de hacer ciencia, iniciándose en Estados Unidos, en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial y consolidándose durante la Guerra Fría, para extenderse a otros países, particularmente Europa, Japón y Canadá. En las siguientes imágenes se presentan varios ejemplos:

Difusión de las tecnologías de información y comunicación

Internet

Desarrollo de la biotecnología

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Tecnologías de fusión

Nanotecnologías

Las características que distinguen a esta revolución de anteriores, es que la actual se ha dado principalmente en el terreno de la información y la comunicación. Si bien, ésta no ha sido homogénea y no ha mantenido el mismo ritmo en su transcurrir, algunas de sus consecuencias transformaron al mundo. Las personas, como consumidores, tienen acceso a la información en tiempo real, lo cual ha incidido en la economía y en la produccción y comercialización de productos y servicios, pero también ha modicado la participación de la ciudadanía, y como resultado en la organización política de sus naciones. Por ejemplo, en los primeros años del siglo XXI se ha visto caer gobiernos a partir de movimientos organizados desde las redes sociales. En síntesis, la era actual se ha distinguido por los cambios continuos y veloces nunca antes vistos en la historia de la humanidad. Las innovaciones y su impacto en la economía no tiene precedentes, ya que las nuevas tecnologías que se han generado en los últimos 60 años, supera a todas las logradas en toda la historia de la civilización.

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8. TRANSFORMACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA 8.1 GENERACIÓN DE ENERGÍA ¿Has pensado cómo se genera la energía eléctrica que llega a tu casa? Existen varias formas de generar energía eléctrica, una de ellas es por medio de una central hidroeléctrica, como se ejemplica. En las centrales hidroeléctricas se aprovecha la energía potencial que posee una masa de agua de un cauce natural gracias a su desnivel. Es decir, el agua en su caída, entre dos niveles del cauce, se pasa por una turbina hidráulica, la cual trasmite la energía a un generador con el cual se transforma en energía eléctrica.

8.2 MATERIA La masa ocupa un lugar en el espacio y es una característica de la materia, por lo tanto puede ser sentida, tocada, vista, pesada o almacenada. La materia es todo aquello que tiene masa; sin embargo, la materia toma diferentes formas, como a continuación se explica. La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: •

Los sólidos tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y la regularidad de sus estructuras.

•

Los líquidos no tienen forma ja pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy especícas son características de los líquidos.

•

Los gases no tienen forma ni volumen jos. Ellos se caracterizan por la gran variación de volumen que experimentan cuando las condiciones de temperatura y presión cambian.

Sólo algunas sustancias se encuentran en tres estados, como es el caso del agua. El ciclo del agua es un ejemplo de la transformación de un estado a otro de la materia.

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Las propiedades generales de la materia son: •

La extensión permite ocupar un espacio determinado.

•

La masa es la cantidad de materia que contiene un cuerpo.

•

La inercia impide el desplazamiento sin la inuencia de una fuerza, impenetrabilidad que hace que otra materia no pueda ocupar el mismo espacio.

•

La porosidad implica los intersticios entre las partículas que la conforman.

•

La divisibilidad es la capacidad de subdivisión en partes del todo de la materia.

•

La elasticidad permite que la materia vuelva a su forma srcinal cuando ya la fuerza cesa de ejercerse y, por último, la temperatura.

Las propiedades especícas de la materia son: •

Densidad. Es la medida de la cantidad de material comprimido en un determinado espacio, es la cantidad de masa por unidad de volumen.

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•

Volumen. Es el espacio que ocupa un cuerpo.

•

Punto de fusión. Depende de la propiedad especíca de la materia sólida, por el cual pasa de la solidez a un estado líquido.

•

Grado de conductibilidad de energía eléctrica. Hay cuerpos que conducen la energía eléctrica de mayor manera que otras; así como materias que directamente son inconducentes y aislantesdel decuerpo energíamaterial. eléctrica. Es decir, depende de las características particulares

•

Grado de conductibilidad térmica. La conducción térmica es la transferencia de energía que se expresa en el aumento o la disminución de la temperatura de la materia. Como en el caso anterior, es la propiedad material la que condiciona o facilita la inuencia térmica.

8.3 ENERGÍA La energía es la capacidad de la materia para producir trabajo. Así, la energía se puede presentar como: luz, calor, movimiento entre otras formas. Especícamente: La ley de la conservación de la energía fue propuesta por Julius von Mayer y establece que: “La energía del universo se mantiene constante de tal manera que nos puede ser creada ni destruida, y sólo cambia de una forma o clase a otra” (Ramírez, 2014, p. 26). Es decir, la energía siempre está presente, ya sea en la materia (cuerpo) misma o mediante la manipulación de ella. Por ejemplo, la energía caloríca la tienen los cuerpos de acuerdo a su temperatura y la energía térmica es la transferencia de esa energía caloríca de un cuerpo a otro; otro caso es el imán, tiene energía magnética con el electroimán que al pasar una corriente por un conductor enrollado genera fuerzas magnéticas a su alrededor. La siguiente tabla muestra los tipos de energía con base en el proceso que sufren para manifestarse.

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Tipos de energía Energía

Descripción del proceso de obtención

Tipo de principio

Térmica

Transferencia de calor de un cuerpo a otro.

Físico

Eléctrica

Diferencia de potencial de un punto a otro que produce un movimiento de electrones mediante un conductor.

Físico

Magnética

Capacidad que tienen algunos materiales para ejercer una fuerza de repulsión o atracción hacia otros

Ejemplos

Físico

objetos.

Radiante

Se genera por medio de partículas elementales llamadas fotones que están presente en los rayos gama, infrarrojos (IR), ultravioletas (UV), en las ondas de radio, y en la luz visible.

Físico

Sonora

Las vibraciones de un objeto que produce ondas de sonido.

Físico

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Química

Se relaciona con la composición, las propiedades y la estructura de la materia, es decir, siempre está presente y sólo se maniesta cuando se registra una alteración de ésta.

Químico

Metabólica

Son reacciones y procesos físicoquímicos que ocurren en una célula.

Biológico

Nuclear

Desintegración del núcleo del átomo mediante los procesos sión (genera energía mediante la división de núcleos de átomo) y de fusión. (Libera energía cuando dos núcleos se fusionan para formar

Físico

un nuevo átomo).

Mecánica

Es la suma de las energías potencial (energía almacenada en un cuerpo) y cinética (energía que surge con el movimiento de un cuerpo).

Física

En la tabla anterior se describieron los procesos para poner en maniesto algunas energías, en el siguiente tema se mostrará una aplicación de la transformación entre ellas.

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9. APLICACIONES DE: 9.1 ¿CÓMO FUNCIONA EL PRINCIPIO BIOLÓGICO DE LA FOTOSÍNTESIS? Un ciclo de transformación de la energía natural biológico es aquel que se da en la fotosíntesis, porque:

“Fotosíntesis: La energía radiante se transforma en energía química y ésta, a su vez, es convertida por los organismos en energía calórica en los procesos metabólicos”. (Roldán et. al., 2008, p. 30)

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El proceso de la fotosíntesis es vital para el ser humano. El Sol es nuestra principal fuente natural inagotable de energía, proporciona energía caloríca y mediante celdas solares se puede transformar en energía eléctrica, es una alternativa de obtención de energía no contaminante. En los siguientes temas se explicará cómo la contaminación afecta el sobrecalentamiento del planeta y, por consiguiente, los cambios climáticos que desestabilizan los ciclos de vida en los ecosistemas. El siguiente esquema contiene la relación de cómo ocurren las transformaciones de la energía. Al nal de cada echa aparece una aplicación de la misma.

Fuentes de energía Las fuentes de energía son los recursos que se encuentran en la naturaleza y el ser humano los ha usado para generar energía y emplearla en sus actividades. Algunas fuentes de energía son el Sol, el agua, el viento, el uranio, el petróleo, el gas

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natural, los desechos orgánicos y el carbono. La siguiente imagen muestra cómo las fuentes de energía renovables (son inagotables y no contaminan) y no renovables (que se agotan y contaminan) son procesadas para generar energía que cubra las necesidades personales, sociales e industriales.

Todas las energías pueden satisfacer necesidades y contribuir en el desarrollo del mundo, pero quizá la más utilizada es la energía eléctrica, por eso se deben considerar alternativas para generarla, que no contaminen el medio ambiente cambiando a la producción de energía limpia2.

La energía limpia es un sistema de producción de energía con exclusión de cualquier contaminación o la gestión mediante la que nos deshacemos de todos los residuos peligrosos para nuestro planeta. Las energías limpias son, entonces, aquellas que no generan residuos. ERENOVABLE. 2

COM (2015) Energía Limpia. Recuperado de: http://erenovable.com/energias-limpias/

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Actualmente, la mayor fuente de energía usada es el petróleo, el cual proviene de los fósiles. Es un recurso no renovable y, por lo tanto, contamina. A continuación se describe uno de los procesos de donde se podría obtener energía a partir del aprovechamiento de los desechos orgánicos como fuente alternativa para no contaminar.

9.2 ¿CÓMO FUNCIONA EL PRINCIPIO BIOLÓGICO EN LA BIOMASA? Biomasa. La materia orgánica es utilizada en un proceso biológico, espontáneo o provocado para obtener energía. La biomasa comprende un abanico de materiales orgánicos que son incorporados y transformados por el reino animal. Se transforma por procedimientos articiales para obtener bienes de consumo.

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A cada tipo de biomasa corresponde una tecnología diferente: a.

La biomasa sólida, como la madera, se quema o gasica,

b.

La biomasa líquida, como aceites vegetales, se utiliza directamente en motores o turbinas, y

c.

La biomasa húmeda se puede convertir biológicamente en gas de combustión.

Ventajas: •

Permite eliminar residuos orgánicos e inorgánicos.

•

Es una fuente de energía renovable y no contaminante.

•

Disminución de las emisiones de CO2.

•

Reciclaje y disminución de residuos.

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•

Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos.

•

Permite la introducción de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas.

•

Puede provocar un aumento económico en el medio rural.

•

Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.

Para recapitular, como se muestra en la imagen, los seres humanos necesitan de la energía en muchas formas, ya que no se podría entender la existencia de nuestra especie sin ella. Con los avances tecnológicos de los últimos 250 años y de la Revolución Tecnocientícaactual, el bienestar humano también ha traído consigo muchos inconvenientes, algunos de ellos perniciosos, los cuales ponen en duda la existencia de la especie humana.

10. CALOR 10.1 CALOR Y TEMPERATURA Seguramente habrás experimentado la sensación de calor y frío al tocar algún objeto.

A pesar de que a través del tacto se pueden distinguir dos cuerpos, el caliente y el frío, siempre será una cualidad que se podrá cuanticar físicamente (qué tan caliente o frío es algo) con respecto a un cuerpo determinado. A esa medida se le denomina temperatura y se mide con un instrumento llamado termómetro.

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La temperatura y el calor no son lo mismo pero están muy ligados. Para comprender la diferencia entre ellos se retomarán los conceptos de la materia y sus propiedades, estudiados en el Tema 8. Toda materia se forma por átomos o moléculas que están en movimiento aleatorio, por lo tanto tienen energía cinética, si se les agrega calor se mueven con mayor rapidez y con ello, aumenta su energía cinética.

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Una vez retomadas las propiedades de la materia, se revisarán dos deniciones comunes: • •

Temperatura es una medida de la energía molecular media. El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia

La energía transferida de un objeto a otro, con una temperatura diferente entre ellas se llama calor. La temperatura es una magnitud física y las unidades que se utilizan para medirla son tres, llamadas grados: Centígrados o Celsius (ºC ), Fahrenheit (ºF ) y Kelvin (ºK ). Cada una de ellas tienen una diferente escala termométrica, puesto que sus creadores tomaron como referencia diferentes puntos de ebullición y de congelación del agua. Para poder utilizar indistintamente debe haber una relación de conversión.

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En conclusión, el calor es una forma de energía, cuyo nombre es energía térmica o energía caloríca, por lo cual las unidades para medir el calor son las mismas del trabajo mecánico y de la energía. En el Sistema Internacional (SI) el calor se mide en Joules; 1 J =1Nm (1 Joule = 1 Newton/metro). Cuando se transere calor a un cuerpo o sustancia, éste se convierte en energía térmica, ya que ocurre una transformación de la energía cinética a energía térmica. uye Cuando dos cuerpos o sustancias encuentran en contacto térmico, “el calor espontáneamente desde un objetosemás caliente hacia uno más frío, pero no en sentido inverso”, como dice la Segunda Ley de la Termodinámica (Breche, 2014: p. 190).

A continuación se muestran algunos ejemplos:

La energía térmica uye de la taza de café a la mano.

La energía térmica uye de la mano al hielo

Pero esta transferencia no necesariamente uye de una sustancia con más energía térmica hacia otra con menor energía térmica. El calor nunca, por sí mismo, uye de un cuerpo frío hacia uno caliente. Por eso hay más energía térmica en un tazón de agua caliente que en un clavo al rojo vivo. Si el clavo al rojo vivo se sumerge en el agua, el calor no uirá del agua caliente hacia aquel, sino del clavo caliente hacia el agua relativamente más fría. Enseguida se explicará detenidamente el fenómeno.

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10.2 TRANSFERENCIA DE CALOR

Siempre que existe una diferencia de temperatura entre dos cuerpos se dice que el calor uye de una temperatura mayor a otra menor. Existen tres métodos fundamentales mediante los cuales ocurre este intercambio de calor. •

Conducción. Es la forma de propagación del calor a través de un cuerpo sólido, debido a la colisión entre las moléculas.

•

Convección. Es la propagación del calor ocasionada por el movimiento de la sustancia caliente.

•

Radiación. Es la propagación del calor por medio de ondas electromagnéticas esparcidas a una velocidad de 300,000 /, incluso en el vacío.

El calor inuye de manera directa en los cambios físicos del estado de la materia. La aplicación o extracción continua de calor a un sólido o a un líquido da como resultado un cambio de estado, como en el siguiente proceso. •

Fusión es el cambio de estado sólido al líquido por un aumento de calor.

•

Vaporización es el paso del estado líquido al gaseoso por un aumento de calor.

•

Condensación es el paso del estado gaseoso al líquido al sustraer calor.

•

Solidicaciónes

•

Sublimación es el paso del estado sólido al gaseoso o viceversa, sin pasar por el estado líquido, por aumento o disminución de calor.

el paso del estado líquido al sólido al sustraer calor.

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11. ELECTRICIDAD 11.1 ¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD? La electricidad en nuestras casas permite que funcionen las lámparas eléctricas, la televisión, la tostadora y muchos otros aparatos. Es muy difícil imaginar nuestra vida sin ella.

Categoría RAEE

Grandes electrodomésticos

Pequeños electrodomésticos

Herramientas eléctricas o electrónicas

Juguetes y equipos deportivos o de tiempo libre

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Equipos de informática y

Aparatos médicos

telecomunicaciones

Aparatos electrónicos de consumo

Instrumentos de vigilancia y control

Aparatos de alumbrado, focos de bajo consumo y uorescentes

Máquinas expendedoras

La electricidad es una forma de energía; energía es poder, el poder de hacer; de hacer, por ejemplo, que las cosas se muevan y funcionen. Para entender qué es la electricidad se debe iniciar por denir a los átomos. Los átomos son pequeñas partículas muy difíciles de ver, y son los elementos que componen todo lo que está a nuestro alrededor.

Como se ha mencionado en módulos anteriores, un átomo está compuesto por protones, electrones y neutrones. El centro de un átomo, llamado núcleo, tiene al menos un protón. Alrededor del núcleo viajan los electrones (en igual cantidad que los protones) a gran velocidad. Los protones y los electrones tienen una propiedad llamada carga, la de los protones es de signo positivo y la de los electrones es de

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signo negativo. Los neutrones no tienen carga. Los protones y electrones se atraen entre sí porque tienen cargas de distinto signo, en cambio las partículas que tienen cargas del mismo signo se repelen; la fuerza que actúa entre ellos es la fuerza eléctrica. Continuando con el tema de la electricidad, la fuerza que actúa entre ellos es la fuerza eléctrica. Ahora podrías contestar la siguiente pregunta. ¿De dónde viene la electricidad utilizada? La corriente eléctrica es la

circulación de electrones. Se produce en plantas de generación y luego es conducida a través de gruesos cables, los cuales forman la red de distribución, hasta las subestaciones de transformación y, nalmente, por ejemplo, a tu casa. La electricidad estática es otro tipo de energía eléctrica. A diferencia de la corriente eléctrica donde las cargas se mueven, en ésta las cargas eléctricas permanecen en su lugar. Un ejemplo común es el siguiente:

Toma dos globos y frótalos con tu cabello o una franela, luego átalos de un hilo y sostenlos uno cerca del otro, verás que se repelen. ¿A qué se debe este efecto?Al frotar los globos con la ropa o el cabello se les ha transferido carga negativa. Como ambos tienen el mismo tipo de carga extra se repelen. La fuerza eléctrica generada en este ejemplo se llama electricidad estática. Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico sucientemente grande (usualmente llamado voltaje), se genera una fuerza que puede empujar a los electrones de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama corriente eléctrica.

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¿Cómo funciona el principio químico en las pilas? El hombre ha podido construir aparatos que utilizan las reacciones químicas que liberan energía pero no en forma de calor, sino en forma de una corriente eléctrica. Son las clásicas pilas que se emplean en equipos electrónicos. Así como las pilas producen, a partir de una reacción química, una corriente eléctrica, si esta energía eléctrica se aplica a un sistema químico, se pueden producir reacciones químicas y lograr que la energía se acumule y quede almacenada como producto de la reacción. Un caso interesante es el tipo de acumulador que utilizan los automóviles, ya que en él se presenta la inter-conversión de energía eléctrica y química. Para que el motor arranque se requiere de energía eléctrica, la cual es suministrada por una reacción química que se produce en el acumulador. Una vez que el motor se pone en marcha, un generador pasa corriente eléctrica, la cual es proporcionada al acumulador para recargarlo. Hay corrientes eléctricas de dos tipos: la corriente continua y la corriente alterna. En la corriente continua los electrones se mueven siempre en la misma dirección.

Este es el tipo de corriente eléctrica que se obtiene de una pila, como las que se usan en una linterna. Cuando los extremos de un trozo de alambre es conectado a una pila. Los electrones pasan de un átomo a otro creando la corriente eléctrica.

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En la corriente alterna, como su nombre lo

indica, los electrones se dirigen hacia un lado para después ir en la dirección contraria. Este es el tipo de corriente que se obtiene en la red eléctrica de nuestras casas y con la que funciona el refrigerador, la televisión, la computadora, entre otros aparatos.

Por último, cada vez que enciendas la luz recuerda la forma en que se genera la energía eléctrica, así como las diferentes formas de corriente eléctrica que has estudiado en este tema.

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12. MAGNETISMO Todos estamos familiarizados con elmagnetismo, ya sea en menor o en mayor medida. Una forma común en la que este fenómeno físico se ha maniesta es la capacidad de algunos objetos para atraer o repeler otros metales. ¡Claro! Son los imanes.

Los imanes son utilizados muy a menudo, pero ¿sabes cómo funcionan?, ¿cómo se explican sus propiedades? y ¿qué es el magnetismo? Recuerda el tema Electromagnetismo del Módulo 12. El magnetismo es un fenómeno de

la física que experimentas a diario. Por ejemplo, cuando colocas o pegas el imán de una pizzería sobre tu refrigerador, con ese movimiento estás aprovechando las propiedades de un campo magnético. En otras palabras, el término magnetismo se utiliza para describir las fuerzas de atracción y repulsión entre diferentes materiales, como el hierro y otros metales. Todo se debe al movimiento de partículas cargadas eléctricamente o a la inherente característica de los objetos magnéticos, como en los imanes. De esta manera, tanto la atracción como la repulsión dependerán del movimiento de las partículas cargadas de esta forma. Entonces, el magnetismo consiste en la interacción entre dos o más elementos, el cual se expresa por medio de la atracción o la repulsión entre ambos y, a su vez, esto depende de los polos magnéticos que están en juego, mismos que funcionan según la conocida lógica de ‘los opuestos se atraen’. Para entender qué es el magnetismo, conviene saber qué es un electrón. El electrón es una partícula que forma parte de la estructura atómica y funciona como un pequeño imán. Los electrones están orientados en distintas direcciones, pero en un imán sólo hacia una dirección común, lo cual atrae objetos con un polo opuesto. Así, un cuerpo con electrones orientados en una dirección X se atraerá a otro orientado a una dirección Y, generando un campo magnético

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entre ambos (se llama campo magnético al área de inuencia ejercida por la fuerza magnética). Por otro lado, si dos objetos con los electrones orientados hacia la dirección X se juntan, los mismos se repelen y no podrán unirse. Se cree que elmagnetismo opera nada más que en metales. Sin embargo, el aire o el agua también tienen campos magnéticos. La Tierra, por su composición, presenta una polaridad magnética y el campo magnético terrestre existe, cambia orientación en determinado tiempo,incluso algo de lo quede ya se ha hablado en varias oportunidades anteriores.

13. LUZ La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el vacío se llaman ondas electromagnéticas. La luz es una radiación electromagnética.

El arcoíris: Si no está lloviendo, prueba a lanzar agua con una manguera, en forma de lluvia na, teniendo el Sol a tus espaldas, y verás un arcoíris.

La velocidad de la luz en el vacío no puede ser superada por la de ningún otro movimiento existente en la naturaleza. En cualquier otro medio, la velocidad de la luz es inferior. La energía transportada por las ondas es proporcional a su frecuencia, de modo que cuanto mayor es la frecuencia de la onda, mayor es su energía.

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Las ondas electromagnéticas se clasican según su frecuencia, como puede verse en el siguiente diagrama: la luz es la radiación visible del espectro electromagnético, mismo que se puede captar con nuestros ojos.

13.1 ALGUNAS PROPIEDADES DE LA LUZ

La luz tiene tres características:

Se propaga en línea recta.

Se reeja cuando llega a una supercie reectante.

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Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro (se refracta).

13.1.1 LA LUZ SE PROPAGA EN LÍNEA RECTA La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe confundirse con un haz de luz que sí tiene grosor). Un hecho que demuestra la propagación rectilínea de la luz es la formación de sombras. Una sombra es una silueta oscura con la forma del objeto.

13.1.2 LA LUZ SE REFLEJA La reexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una supercie (rayo incidente) y el que sale “rebotado” después de reejarse (rayo reejado). Si se traza una recta perpendicular a la supercie (que se denomina normal), el rayo incidente forma un ángulo con dicha recta, que se llama ángulo de incidencia.

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La reexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la supercie de los cuerpos. La luz reejada sigue propagándose por el mismo medio que el ángulo incidente. La reexión de la luz cumple dos leyes: 1. el rayo incidente, el reejado y la luz normal están en un mismo plano perpendicular a la supercie; y 2. el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reexión.

13.1.3 LA LUZ SE REFRACTA La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad. Por ejemplo, al pasar del aire al agua, la luz se desvía, es decir, se refracta. Las leyes fundamentales de la refracción son: •

El rayo refractado, el incidente y el normal se encuentran en un mismo plano.

•

El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad; a otro, cuando es a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a un medio en el que se propaga a mayor velocidad.

n1

n2

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En términos generales, la luz es la radiación visible del espectro electromagnético que se puede captar con nuestros ojos. Tiene la característica de que se propaga en línea recta, se reeja y se refracta, es decir, cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro. Al vacío, la luz tiene una velocidad insuperable por cualquier otro movimiento en la naturaleza.

14. EL SONIDO 14.1 EL SONIDO Y LAS ONDAS En la actualidad, la transmisión y la captación de sonidos por medios articiales es un componente de la vida cotidiana. Aunque hay sonidos que escapan de la percepción humana, algunas especies de animales si lo pueden captar, por ejemplo, el murciélago, un mamífero denominado quiróptero por su habilidad para volar. Este animal puede orientarse y comer insectos voladores mediante el uso de ondas de altísima frecuencia. Las ondas empleadas por los murciélagos son imperceptibles para los seres humanos porque la frecuencia en la que captamos los sonidos son ondas entre 16 Hz y 16.000 Hz. Pero ¿qué es exactamente el sonido? El sonido en sí es una forma de onda. Cualquier disturbio vibratorio que sea propagado a través de un medio elástico, causa una alteración en la presión del mismo medio, lo cual es capaz de producir una sensación auditiva en una persona con audición normal o, alternativamente, de ser detectada por un instrumento de captación dentro del rango de frecuencias e intensidades de percepción del oído. Sucede que ese disturbio vibratorio srcina una serie de compresiones y enrarecimientos en el medio, desplazándose a una velocidad que su naturaleza determina. El sonido se propaga por medios gaseosos (aire), pero también lo hace por medios líquidos. Las ondas que se propagan a lo largo de un muelle, como consecuencia de una compresión longitudinal del mismo, constituyen un modelo de ondas mecánicas que se asemeja a la forma en la que el sonido se genera y se propaga.

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14.2 CUALIDADES DEL SONIDO El oído es capaz de distinguir los sonidos, es sensible a las diferencias que pueden existir entre ellos , así como a las tres cualidades que caracterizan al sonido: intensidad, tono y timbre. Aún cuando todas ellas se reeren al sonido siológico, también están relacionadas con las diferentes propiedades de las ondas sonoras.

Creado por BGIP, CEPR, Pablo de Olavide. http://www.omerique.net/polavide

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Intensidad

Esta propiedad hace que el sonido se capte como fuerte o débil. Está relacionada con la potencia de la onda sonora correspondiente, también llamada intensidad acústica . La intensidad acústica es una magnitud que revela la cantidad de energía que uye por el medio, como consecuencia de la propagación de la onda.

La magnitud de la sensación sonora depende de la intensidad acústica, pero también de la sensibilidad del oído. El intervalo de intensidades acústicas va desde el umbral de audibilidad, o valor mínimo perceptible, hasta el umbral del dolor. La intensidad siológica o sensación sonora se mide en decibelios (dB). Tono Es la cualidad del sonido donde el oído le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo distinguir entre los graves y los agudos. La magnitud física asociada al tono es la frecuencia. Los sonidos percibidos como graves corresponden a frecuencias bajas, mientras que los agudos a frecuencias altas. Así el sonido más grave de una guitarra corresponde a una frecuencia de 82,4 Hz y el más agudo a 698,5 Hertz.

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No todas las ondas sonoras pueden ser percibidas por el oído humano, el cual es sensible únicamente a aquellas cuya frecuencia está comprendida entre 20 y 20 000 Hz. Timbre Es la cualidad del sonido que permite distinguir aquellos procedentes de diferentes instrumentos, aún cuando posean el mismo tono e intensidad. Gracias a esta cualidad es posible reconocer a una persona por su voz, algo muy característico en cada individuo.

Pocas veces las ondas sonoras corresponden a los sonidos puros. Sólo los diapasones pueden generarlos porque corresponden a una sola frecuencia y están representados por una onda armónica.

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Los instrumentos musicales, por el contrario, dan lugar a un sonido más rico, el cual resulta de vibraciones complejas. Cada vibración compleja puede considerarse compuesta por una serie de vibraciones armónico-simples de una frecuencia y de una amplitud determinada. Es decir, si cada vibración una se estudia por separado, daría lugar a un sonido puro. Esta mezcla de tonos parciales es una característica de los instrumentos y sirve para denir su timbre. El sonido puede aplicarse en una gran variedad de campos de la medicina, de la industria e incluso de los aparatos electrónicos. Hay aplicaciones para atenuar los efectos de la sordera que de manera natural se da con la edad. Existe toda una industria de aparatos para la comunicación y el entretenimiento (música) o combinados, con imágenes (televisión o videos). Se han dado avances en el campo de las TIC con efectos sociales, económicos y políticos avasalladores, por ejemplo, a partir de las TIC se han tirado fronteras, de manera metafórica como física, dando pie a la formación de redes sociales que rebasan los territorios políticos, con consecuencias tan importantes como la caída de regímenes políticos de algunas naciones.

15. LA GENERACIÓN DE TECNOLOGÍA Cuando el siglo XVII terminó, surgió uno de los grandes inventos que llevó a la humanidad a otro nivel de desarrollo: la máquina de vapor. Hasta esa fecha el trabajo se realizaba manualmente. Las personas laboraban de sol a sol, sometidas a condiciones extremas, en lugares insalubres, inseguros, en muchos casos a la intemperie y sin ningún tipo de prestación social. No se contemplaban las horas de descanso o un tiempo para dedicarse a otras actividades Esto es lo que vivían las personas comunes y sólo la clase adinerada podía gozar del descanso y entretenimiento.

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15.1 LA MÁQUINA DE VAPOR La máquina de vapor representó un cambio en la humanidad, llegó para revolucionar muchas labores. La gran mayoría de los procesos dejaron de ser artesanales y se automatizaron. El impacto fue en la economía, en los costos y la productividad a gran escala. Por ejemplo, si en un telar trabajaban 50 personas, despues de la máquina de vapor sólo lo hacían dos operadoreso un técnico. Esta nueva tendencia en el trabajo modicó y dio srcen a la actual sociedad. Aunque habría se debe precisar que fue un proceso más largo y complicado, hay inventos que marcan la frontera de aparición de la máquina como instrumento de producción. Como el de Thomas Newcomen, un herrero inglés que construyó una máquina de vapor capaz de mover un pistón para producir movimiento. El ambiente fue propicio para que otros más se sumaran a la inventiva. Con mejoras tecnológicas en un nuevo contexto sociocultural James Watt patenta una nueva máquina de vapor sumamente económica que desata un nuevo impulso al desarrollo de la humanidad, sobre todo en los transportes. Es así como se atribuye a la Máquina de Watt gran parte la entrada a la Primera Revolución Industrial. 15.1.1 LOCOMOTORA DE VAPOR En la locomotora de vapor se empezó a utilizar la presión ejercida en calderas para mover pistones y bielas, lo cual se convirtió en la fuerza para que luego, por medio de un eje en las ruedas, produjera un movimiento lineal. Para elevar la temperatura del agua el carbón o el fueloil se emplearon como fuente de energía.

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Este invento incrementó en magnitudes antes desconocidas el desarrollo de los transportes, por ejemplo. Este principio no se reere exclusivamente a la velocidad, si no de la gran capacidad para transportar grandes pesos. En las locomotoras, aunque tuvieron competencia por motores eléctricos, los altos costos impidieron su desarrollo. Sin embargo fueron reemplazadas por locomotoras diesel, usadas en la actualidad. 15.1.2 BARCO D E VAPOR Otro medio de transporte que recibió la inuencia de moverse con la nueva máquina de vapor fue el barco, ya que hasta entonces estaba condicionado a las corrientes del viento. La máquina de vapor resultó más versátil, porque se podía recurrir a otros combustibles y producir movimientos constantes, adaptados a ruedas con paletas de madera o ejes con hélices, como el Titanic, capaces de producir un empuje dentro del agua.

15.1.3 IM PACTO AMBIENTAL, SOCIAL Y ECONÓMICO El vapor por sí solo no genera efectos negativos sobre el medio ambiente, sin embargo para alcanzar un vapor de alta presión se requiere de mucho combustible, el cual sí provoca contaminación al quemarse (gases tóxicos). Los descubrimientos de la ciencia y las innovaciones tecnológicas generan dilemas para las condiciones humanas. La máquina de vapor, como detonador social, inició procesos industriales que modicaron las actividades físicas de las personas, lo que les permitió disponer de más tiempo libre. En la actividad económica, las máquinas aumentaron la producción, abarataron los costos, ampliaron y mejoraron la calidad de artículos, todo a menor precio.

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15.2 QUÍMICA DE MATERIALES SINTÉTICOS En la Segunda Revolución Industrial surgió la ingeniería química, que en último medio siglo ha tenido un papel determinante en el desarrollo de los pueblos. El antecedente más directo del estudio de los fenómenos químicos o de las sustancias lo constituye la alquimia. La gran diferencia entre esta actividad protocientíca y la ciencia química es que su objetivo principal era encontrar la transmutación de la materia, lo que dio pie a la experimentación. El interés por la materia y su transformación dio paso al encuentro de otros usos de las sustancias con métodos cientícos como es la medicina, y con el paso del tiempo: los fertilizantes en la agricultura, los embases de polímeros, los lubricantes de las máquinas y muchos más rumbos y aplicaciones de la química. 15.2.1 USO DE MATERIALES SINTÉTICOS La ingeniería química tiene una serie de logros que van desde las investigaciones del átomo, la era del plástico, los fármacos, los catalizadores, los fertilizantes, la petroquímica, entre muchos otros.

15.2.2 MATERIALES SINTÉTICOS EN LO COTIDIANO En la vida cotidiana estamos rodeados de una serie de cambios y procesos que nos enseñan la importancia de la química, por ejemplo: • La crema dental y los jabones

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• Comidas enlatadas y precocidas •

La tinta del bolígrafo, forro de cuaderno y los marcadores con los que se escribe en el pizarrón de clase

•

Los abonos y los fertilizantes entre otros

De lo anterior, se puede decir que los cientícos tienen a descubrir las propiedades que permiten establecer entre ysustancias, separarlas partes, investigar los procesos dediferencias transformación obtener materiales depor utilidad para los seres humanos. De lo anterior, se puede decir que los cientícos tienen a descubrir las propiedades que permiten establecer diferencias entre sustancias, separarlas por partes, investigar los procesos de transformación y obtener materiales de utilidad para los seres humanos. El crecimiento económico visto en las últimas décadas ha ido a la par con el desarrollo de la química industrial. Este proceso también tiene sus riesgos, ya que el ser humano modica el medio en que vive para obtener objetos de consumo, por lo que se deben extremar los cuidados y los controles para manipular sustancias, así como evitar que dañen al ambiente y a los ecosistemas. 15.2.3 MATERIALES SINTÉTICOS Y SU IMPACTO EN LA SOCIEDAD Es imposible predecir con exactitud las consecuencias que pueden presentarse a largo plazo en el ambiente, por la desmesurada producción de artículos que consumimos.; sin embargo, hoy se sabe de los efectos nocivos sobre determinados organismos. La solución no es sencilla debido a que la sociedad gesta en su propio seno intereses que dicultan la prohibición de determinadas sustancias. La publicidad a favor del uso de ciertos productos de consumo es otro factor que contribuye a aumentar la variedad de sustancias tóxicas. Por ello, es importante alertar a la población y hacerla consciente de que el abuso de algunos productos tienen o podrían tener secuelas en los ecosistemas y, más aún, en la especie humana.

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Una educación ambiental responsable, basada en acciones tangibles y no en palabras o temas curriculares, debe generar en los estudiantes un sentido de responsabilidad en el que sus acciones se encaminen hacia el cuidado del entorno en el que viven y a la adopción de hábitos favorables que permitan en conjunto conservar y preservar un ambiente sano.

15.3 INTERNET Si bien, como yselos veía en los temas anteriores, avances de la han ciencia y de las innovaciones desarrollos tecnológicos enlos la vida cotidiana representado grandes cambios en la sociedad y en sus habitantes, quizá Internet sea el de mayor impacto y cambio continuo. Desde hace medio siglo la aparición de nuevos instrumentos de la comunicación tienden a ser obsoletos en poco tiempo. 15.3.1 INT ERNET Y SU APARICIÓN La Revolución Tecnocientíca signicó un nuevo modo de hacer ciencia. La Internet ha sido la tecnología decisiva en la era de la información (como el motor eléctrico lo fue en la transformación tecnológica durante la era industrial). Actualmente, esta red global de redes informáticas, opera por medio de plataformas de conexión inalámbrica, proporciona la ubicuidad de una comunicación multimodal e interactiva en cualquier momento sin límites espaciales. El primer antecedente de Internet apareció bajo el nombre de Arpanet, el cual se dio a conocer con uso restringido en 1969 (Abbate, 1999). La primera vez que se difundió de manera masiva a los usuarios particulares fue en la década de 1990, debido a que el U.S. Commerce of Department (Ministerio de Comercio de Estados Unidos) liberó su acceso. Pero fue en 1996 cuando se hizo un recuento para conocer el número de usuarios, en ese momento había 40 millones. El crecimiento ha sido vertiginoso y para el año 2013 la cantidad anterior llegó hasta 2.500 millones.

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15.3.2 INTERNET Y LA SOCIEDAD Quizá Internet ha modicado en su totalidad de la vida de los seres humanos. Cambió la percepción del espacio al brindar en tiempo real la información generada en cualquier parte del mundo, creó la sensación de globalización y de la tierra como un espacio limitado y escaso para la expansión humana. Tener acceso a la información de cualquier parte del mundo alteró los patrones de consumo, por ejemplo, conocer las tendencias de las moda, los nuevos medicamentos, el desarrollo de los conicto bélicos, el comportamiento electoral de la ciudadanía, los descubrimientos cientícos y todo lo que es de interés para las personas. En contraste, la difusión por este medio de nuevos mensajes “interesados” llevan información falsa y dolosa, que busca desinformar o engañar a la gente. La vida de las personas ha encontrado también en Internet otras formas de relacionarse. Las redes sociales son capaces de establecer conexiones entre un gran número de personas, incluso a distancias físicas difíciles o caras de cubrir. Así hay quien establece amistades entre países tan distantes como México y Japón, por poner un ejemplo.

16. AVANCES CIENTÍFICO-TECNOLÓGICOS En los temas anteriores, en los dos últimos siglos, y en particular en los últimos cincuenta años, esta era se ha distinguido por la gran cantidad y velocidad con la que se han realizado avances cientícos e innovaciones tecnológicas. A continuación se ofrece un recuento histórico con una tipicación de las diferentes etapas de la historia de la ciencia.

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17. PEQUEÑA CIENCIA Por necesidades metodológicas se suelen hacer clasicaciones con base en los cambios que se observa para lograr la comprensión de los fenómenos de la realidad. Así como los grandes cambios en las tecnologías son llamadas revoluciones industriales, a las diversas expresiones de la ciencia se les denomina: Pequeña Ciencia, Gran Ciencia y Tecnociencia, referidas a las cualidades o ámbitos de conocimiento cientíco. Para iniciar, se muestra un esquema que relaciona las revoluciones cientícas, con los temas 17 de la “Pequeña Ciencia”; el 18, con la “Gran Ciencia”; y el 19, con la “Tecnociencia”, con el propósito de que los ubiques en el tiempo.

Las revoluciones cientícas son episodios de la historia donde se modicó la forma de hacer ciencia. Los tres episodios que se describirán son denominados: Pequeña Ciencia, Gran Ciencia o Megaciencia y Tecnociencia. En la Pequeña Ciencia no hubo muchos avances y su ritmo de crecimiento se consideró lento, en comparación con la gran ciencia. En esta etapa lo cientícos trabajaron únicamente motivados por la curiosidad de entender los fenómenos naturales y, en algunos casos, obtener un reconocimiento. Pero se caracterizó porque los cientícos acordaron establecer reglas que permitiera reconocer y validar un determinado conocimiento cientíco. Desde entonces se crearon algunos principios generales para que un conocimiento cientíco fuera considerado auténtico, por ejemplo, debía fundamentarse en los procedimientos de la matematización del conocimiento y la metodología experimental. Con estos principios cambió la forma de hacer ciencia.

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Esta concepción losóca y metodológica se aplicó inicialmente en la astronomía, la matemática, la física, la medicina, pero luego se extendió a la química, la biología, la geología y, nalmente en el ámbito de las ciencias sociales; esta idea se difundió en Italia, Holanda, Gran Bretaña, Francia, Alemania, propagándose poco a poco al resto de Europa y al norte de América. La Primera Revolución Industrial se produjo en Gran Bretaña. Su impacto social, económico y político enorme en Europa y uno de los indirecta. principales fue la tecnología. En estefue caso la ciencia tuvo una inuencia Enmotores la Segunda Revolución Industrial la tecnología y la ciencia se consolidaron en algunos países, lo que srcinó dos nuevas profesiones, la de cientícos y la de ingenieros. La ciencia y la tecnología trabajaron de forma muy estrecha a partir del siglo XIX. Los cientícos interesaron a las personas en el uso de sus conocimientos para la industria. Los países que acogieron esta idea de colaboración entre ciencia, tecnología e industria se distinguieron como los países desarrollados. En la Revolución Cientíca e Industrial, comúnmente nombrada la Era Moderna, los cientícos no contaron con el apoyo de instituciones, personas o fundaciones con grandes recursos nancieros, sin embargo tenían la libertad para la instrumentación cientíca. Eran metódicos sin una planeación adecuada y en muchos casos sin incentivos económicos y sus innovaciones eran básicamente individuales. Su motivación era casi exclusivamente el reconocimiento a su trabajo.

Algunos de los inventos y descubrimientos fueron de gran trascendencia, como el caso de la Anestesia.

Fue inventado en alemania por Karl Benz que desarrolló el primer coche con motor de combustión interna que utilizaba gasolina. Antes había otros que utilizaban otras fuentes energéticas de menor calidad.

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18. GRAN CIENCIA La Gran Ciencia o Megaciencia surgió durante la Segunda Guerra Mundial por los

grandes desarrollos cientícos y tecnológicos y a su rápido ritmo de crecimiento. A partir del proyecto megacientíco denominado “Proyecto Manhattan”, se describirán las características de esta etapa, considerada la primera fase de la Revolución Tecnocientíca.

Características de la Gran Ciencia: •

Inició en Estados Unidos, durante la Segunda Guerra Mundial.

•

Contó con deilimitados. grandes inversiones del gobierno, el proyecto contó con recursos económicos

•

Los proyectos se realizaron en instalaciones secretas.

•

Reunió equipos de brillantes cientícos, ingenieros y militares.

•

Implementó el trabajo colaborativo y multidisciplinario

•

Las investigaciones se

desarrollaron con propósitos especícos, relacionados con el espionaje o la creación de armas de guerra.

El “Proyecto Manhattan” fue una investigación para crear armas de destrucción masiva en la Segunda Guerra Mundial. Uno de los puntos de partida fueron los descubrimientos realizados por Albert Einstein relativos a la descomposición del átomo. El proyecto estuvo a cargo del físico Julius Robert Oppenheimer, quien encabezó a un grupo de cientícos (físicos, químicos, informáticos, ingenieros), bajo la seguridad militar del General Leslie R. Groves para crear la bomba atómica en un laboratorio situado en los Álamos.

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Se considera que otros proyectos también fueron los impulsores iniciales de la Gran Ciencia: •

El Radiation Laboratory de Berkeley

•

El Radiation Laboratory del M.I.T.

•

El proyecto ENIAC de la Moore School de Pennsylvania

A diferencia de los cientícos e ingenieros de la Pequeña Ciencia que trabajaron de manera aislada, los cientícos e ingenieros de la Gran Ciencia se enfrentaron a los retos del trabajo colegiado con innovaciones en metodología. A estos últimos les permeó la apertura al diálogo, por lo tanto, fueron más críticos y tolerantes y, al mismo tiempo, más creativos gracias a la retroalimentación interdisciplinaria. Esta experiencia dio inicio a lo que hoy se conoce como comunidad cientíca, la cual opera con la formación de grupos de investigación y se efectúa mediante eventos académicos; hacen uso de nuevas tecnologías; y las investigaciones o descubrimientos son publicados para que la sociedad los conozca. Sin embargo, tienen mayor responsabilidad, por lo que pueden descubrir o crear y se concientizan de los riesgos que generarían en la sociedad. El rápido desarrollo de la ciencia se dio a partir de las fuertes inversiones de los gobiernos que impulsaron las investigaciones. El suceso más relevante de esta etapa fue la Guerra Fría, una contienda política e ideológica entre Estados Unidos y la Unión Soviética, periodo en el cual predominaron los avances en espionaje y armamento. En esta etapa, las naciones en pugna se dedicaron a alardear públicamente de otros avances con el propósito de demostrar al contrincante que eran superiores en tecnología. Un ejemplo fue cuando Estados Unidos televisó un viaje a la luna. Las diferencias entre la Pequeña y Gran Ciencia fue la cantidad y velocidad con la que se realizaron los descubrimientos y desarrollaron los inventos. Estos términos fueron aceptados por la comunidad cientíca hasta el siglo XX, gracias a que el físico e historiador Derek J. de Solla consideró a la ciencia como mesurable, generándose un nueva disciplina denominada Cientometría, la cual maneja indicadores del desarrollo cientíco.

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Para saber más ¿Quien fue Derek J. de Solla? Puedes consultar la liga sobre su vida en: https://www.ecured.cu/Derek_John_de_Solla_Price

19. TECNOCIENCIA La Tecnociencia es considerada por Javier Echeverría (2004) como una rama evolutiva de la Revolución Tecnocientíca. Se distingue de la Megaciencia o Gran Ciencia, donde el inversionista fue el gobierno, porque los recursos son aportados por las pequeñas o grandes empresas altamente innovadoras con el n de estar a la vanguardia en artículos o artefactos que les reditúe ganancias. Algunos de los proyectos tecnocientícos que han marcado esta etapa son: el genoma humano, la nanotecnología y la clonación.

En estas circunstancias, a las empresas les conviene la difusión de los hallazgos de la investigación nanciada por ellas, porque así pueden atraer a más inversionistas y, por lo tanto, cotizar en la bolsa de valores. Con grandes inversiones se puede disponer de equipamiento y recursos que faciliten y hagan más eciente las investigaciones, al igual que más rentable. La investigación hace un cambio de estafeta hacia la iniciativa privada, por lo que surgen nuevas situaciones:

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•

Ahora se requiere de personal que se encargue de gestionar conocimientos, recursos humanos y equipamiento.

•

Encargados que promocionen la investigación, el producto o el descubrimiento para asegurar su mercadeo.

•

Un experto jurídico que conozca de leyes internacionales para patentar el producto o investigación, ya que el conocimiento es la fuente de riqueza.

Un tema muy controversial es que no siempre los intereses de los empresarios son los mismos que los de la sociedad. La Tecnociencia engendra valores que le permiten generar ganancias a los empresario y, a su vez, disponer de clientes en la sociedad. A su vez, la sociedad se interesa por participar en los avances tecnocientícos, enterarse de los benecios y riesgos que conllevan los nuevos descubrimientos e investigaciones. La sociedad acepta sin muchos problemas los avances en las tecnologías de la información y la comunicación. Por tal motivo, ahora se exige a las empresas el principio de precaución, el cual dice que una empresa debe valorar en el laboratorio si su producto puede causar contaminación o algún efecto dañino a los ecosistemas antes de ser sacado al mercado.

Aportaciones de la Tecnociencia: •

Las infomáquinas, que permiten simular y controlar el funcionamiento de diversos tipos de artefactos, operan sobre otros tipos de máquinas, automatizando y controlando su funcionamiento.

•

Nuevas armas, guiadas por telecontrol remoto.

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•

En la industria, al automatizar la producción.

•

En el comercio, al posibilitar la compraventa a través de las redes telemáticas.

•

En la sociedad, al poblarse nuestras ocinas y nuestras casas de instrumentos informáticos.

Por lo tanto, podrás darte cuenta de que cientícos y tecnológicos, nos sitúan en lalos eraavances de la Tecnociencia. Es una era de grandes y acelerados cambios en la vida cotidiana cuyo srcen se ubica en la conuencia de la investigación cientíca, la innovación y el desarrollo tecnológico. Pero, hay un cuarto elemento que aparece en el horizonte: la sociedad, la cual reclama cada vez con mayor fuerza la coherencia entre los avances cientícos, tecnológicos y el bienestar del ambiente y las personas que habitan el planeta.

20. SALUD, ALIMENTACIÓN, COMUNICACIÓN, ENTRE OTROS En la era de la comunicación se dispone de mucha información y se srcina un problema ¿cuál es la fuente de información conable?

20.1 INFORMACIÓN DE CIENCIA Con base en una encuesta de opinión de la Comisión Europea realizada en 2007 sobre la comunicación cientíca en los medios de difusión, la pregunta QB17 (aparecerá más adelante) revela las preferencias de las personas sobre la información conable o cientíca. La mayoría de los encuestados en la Unión Europea preeren que sea por cientícos (52%), frente a los que preeren que sea por periodistas (14%). No obstante, de forma espontánea un considerable porcentaje (20%), contestó que preferían que sea presentada por periodistas y cientícos de forma conjunta. Los resultados presentados de manera gráca son los siguientes:

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PREGUNTA: QB17.¿PREFIERE QUE LA INFORMACIÓN SOBRE CIENCIA LE SEA PRESENTADA POR PERIODISTAS O POR CIENTÍFICOS?

20.2 COMUNICACIÓN DE ALIMENTACIÓN Y SALUD En los últimos años las posibilidades de transferir información en los medios de comunicación han aumentado. De esta manera, las tecnologías de la información abren el paso las listaso de distribución noticias cientícas, divulgativas, cuadernos de abitácora blogs. Al mismode tiempo, temas como la alimentación y la salud están recibiendo especial atención por parte de los medios de comunicación, gracias a que la población se preocupa por su salud y bienestar. Lo anterior, contribuye a consultar un elevado contenido de información. Sin embargo, en muchos casos, la calidad es cuestionable. Por ello, es necesario tener una actitud crítica ante el contenido publicado en los medios de comunicación, especialmente en Internet. Un paso importante es buscar las fuentes de información conables con reconocido prestigio: revistas, personajes, instituciones. Otra forma es revisar la metodología de elaboración de esa información y sólo aceptar la que sea consistente y cuente con una metodología sólida. Los medios de comunicación inuyen sobre los modelos de educación, establecen una serie de opiniones y patrones de comportamiento basados en información que no siempre está avalada por el rigor cientíco, o que pertenece a estudios de investigación que por sus características no se pueden tomar como evidencia concluyente. Por lo tanto, es indispensable una interpretación y difusión correcta de la información cientíca . Hoy se impone la necesidad de mostrar los avances de la investigación a la sociedad y ayudar en la educación nutricional, desmiticando mitos infundados que se trasmiten de forma incorrecta. Algunas frases populares como “el agua engorda” o “se puede consumir todo el aceite de oliva que se desee porque es bueno y no engorda” son reejo de una información dañada y de una educación nutricional escasa. Uno de los objetivos de las instituciones dedicadas a la investigación debe contribuir en la transmisión de manera correcta a la población sobre los conocimientos cientícos .

La divulgación de temas de salud y nutrición debe darse en un lenguaje claro y sencillo. Los contenidos contribuyen a que el público adquiera conocimientos argumentados, objetivos, conables para que genere un benecio a la sociedad.

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Se deben evaluar las ventajas y desventajas relativas del conocimiento aportado, así como la inuencia que las publicaciones ejercen sobre las pautas de comportamiento de la población. Un punto importante consiste en proporcionar a la población herramientas y conocimientos necesarios que permitan diferenciar entre información conable de otra que no lo es. Instituciones, cientícos y periodistas deben unir fuerzas para trasmitir contenido cientíco de calidad que aporte un benecio real para la sociedad.

20.3 COMUNICACIÓN DE ALIMENTACIÓN Y SALUD EN MÉXICO Informar a la población sobre hábitos alimenticios es una necesidad impostergable, porque México ha pasado a ocupar uno de los primeros lugares en obesidad y en, una de sus consecuencias más graves, la diabetes. Sin embargo hay una competencia desproporcionada ante la publicidad de las marcas que promueven la compra de sus productos. En una nota periodística proveniente de una institución educativa se podía leer lo siguiente:” UAM alerta a padres de familia y al Estado: “engordar niños es mala inversión”* (Redacción, 2016, p. 2). “Engordar a los niños “es una mala idea y una mala inversión”, tanto para ellos, que enfrentarán problemas de salud, como para el Estado, que gastará después en curar a los enfermos de diversos padecimientos, advirtieron los especialistas.” (UAM, 2016) La nota periodística versaba en los siguientes términos: Alrededor de 70 por ciento de los mexicanos adultos tiene sobrepeso u obesidad y lo mismo ocurre con uno de cada tres niños en el país, sostuvo el doctor Juan Rivera Dommarco, director del Centro de Investigación en Nutrición y Salud del Instituto Nacional de Salud Pública. Las consecuencias de esa situación se relacionan con diabetes mellitus tipo 2, trastornos del aparato locomotor –osteoartritis– enfermedades

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cardiovasculares –cardiopatía y accidente cerebrovascular principalmente– y varios tipos de cáncer. El especialista sostuvo que entre los factores que causan obesidad se identican los estilos de vida sedentarios y el consumo de alimentos ultraprocesados con alta densidad energética –muchas calorías por gramo– y de bebidas azucaradas, sobre las cuales hay suciente evidencia de que ocasionan obesidad. (Redacción, 2016, p. 2).

En conclusión, el argumento sobre la salud del doctor Rivera Dommarco, el problema es multifactorial y, por tanto, su solución tiene que ser multiestratégica, si es correcta la expresión.

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Para nalizar el tema de esta unidad, el problema de fondo es que los avances cientícos y las innovaciones tecnológicas detonan dilemas sociales, si por un lado hay avances en mayores y mejores productos alimenticios, por el otro hay efectos colaterales que pueden alcanzar efectos perniciosos para el conjunto de la población, como es el caso del sobrepeso y la diabetes.

CIERRE La humanidad está viviendo en una era de grandes y profundos cambios a partir de la aparición de nuevas tecnologías, producto de los avances de la ciencia. A tal grado han sido los cambios, que ahora nos crearía un gran sentimiento de vacío prescindir de la luz, del teléfono, del transporte y de muchos artefactos que son parte de la vida cotidiana de los seres humanos. Pero lo que ahora se vive, ha sucedido en los últimos 250 años, incluso se dice que los avances cientícos y tecnológicos de las últimas cinco décadas superan los realizados en toda la historia de la humanidad. Hoy disponemos en nuestra vida cotidiana de todo tipo de instrumentos de comunicación y de transporte que nos permiten acceder en tiempo real a la información y al conocimiento de cualquier cantidad de cosas. Pero lejos de conformarnos con una actitud pasiva ante los avances en ciencia y tecnología, hay que estar seguro de que el conocimiento de los temas abordados en esta unidad nos abre nuevas puertas para su mejor uso y para procurarle más atención a nuestro ambiente, para su conservación y mejora con el n de lograr un futuro mejor. Temas como la historia de la tecnología, el de la luz, el sonido, la energía y todos los demás, son recursos de vida, cuyo manejo adecuado nos convertirá en mejores ciudadanos.

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Módulo 21, Impacto de la ciencia y la tecnología en los siglos XX y XXI, Unidad I

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