1 Ciencia y Tecnología 1 taxonomía de las ciencias en relación con los sistemas




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El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales: la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. y la falsabilidad. Es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada.  Francis Bacon definió el método científico por primera vez. Este supone varias etapas y se da de la siguiente manera:

  • Definición del Problema y caracterización del Contexto. Es la etapa de Observación del objeto o del fenómeno tal como se presentan en realidad y la de Inducción o acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio general que en ellas está implícito. Aquí se construyen las preguntas de investigación

  • Presentación o Formulación de las Hipótesis. Es la etapa del Planteamiento o supuesto que se busca comprobar o refutar mediante la observación, siguiendo las normas establecidas por el método científico.

  • Diseño del Proceso Investigativo: Como probar la hipótesis por experimentación. Que estudios se requieren para relacionar causa y efecto, para explicar el fenómeno o la naturaleza del objeto investigado. Debe estimarse el grado de confiabilidad de cada proceso en cada hipótesis. Se deben identificar las variables de investigación en cada hipótesis.

  • Demostración o comprobación para refutar o aceptar cada hipótesis planteada. Se parte de la preparación y presentación adecuada de las medidas, resultados, características, atributos y propiedades de cada variable de investigación. Estas se deben correlacionar. De la observación de los resultados saldrán nuevas hipótesis.  La demostración es un proceso teórico y mientras la comprobación es experimental. 

  • Conclusiones. Incluye las recomendaciones y las nuevas preguntas de investigación que surgen del anterior ejercicio.La conclusión debe capitalizar la experiencia y debe ser propositiva.

 1.1.3. CARACTERÍSTICAS DE LA TECNOLOGÍA


Se puede hablar de “sociedad de tecnología dura” y de “sociedad de tecnología blanda”. Las fuentes de energía propias de la primera, son por ejemplo, la nuclear. De las segundas, la energía solar. Ahora, las primeras son fuentes alienantes, de alto costo, vulnerables, etc. Las segundas, son compatibles con la cultura, el medio ecosistémico y la valoración de la gente. No obstante, una sociedad no puede abastecerse solo con las segundas, pues  industrias como las del acero y cemento, requieren altos consumos energéticos.

Cuadro 1.3. De las tecnologías duras y blandas 

Sociedad de Tecnología Dura 

Prototipo de su fuente energética: Central nuclear: Tecnología Dura  

Alienante




Energívora

 

Alta especialización

 

Predominantemente urbana

 

Política del desconcenso

 

De alto Riesgo

 

Incomprensible

 

Alta propensión al mal uso

 

Funciona un tiempo limitado

 

Elevado desempleo

 

Propiedad de Elites especializadas

 

 

Sociedad de tecnología blanda 

Prototipo de su fuente energética Energía Solar: Tecnología Blanda 

Industria Artesanal

Baja Especialización

Intensiva en mano de obra

De alto valor cualitativo

Descentralizada

Se integra a la cultura

Democratizada y comprensible

Integrada con la naturaleza

Economía de crecimiento cero

Compatible con la cultura y la valoración de la gente

Ecológicamente sólida

 

 

EL DILEMA: tecnologías de punta o convencionales?:

Sin duda, existe la posibilidad de recurrir a la tecnología intermedia, como estrategia de desarrollo. Esto facilita incorporar la base científica y técnica para prevenir los efectos de la dependencia tecnológica y avanzar en el desarrollo de la propia tecnología. La estrategia pasa por crear la masa crítica de recursos humanos, físicos y económicos necesarios para jalonar el proceso de desarrollo. Por priorizar recursos y evitar su aplicación en asuntos menos prioritarios y sobre todo no necesarios.

www.southlink.com.ar/vap/ciencia_tecnica_arte.htm - 7k

www.ejournal.unam.mx/rca/205/RCA20503.pdf

 

1.1.4. RECURSOS Y CAPACIDAD HUMANA

 

Los estudios de la U de Harvard y del MIT, elaborados  para el Club de Roma de 1985, se titularon, en su orden:” Sin límites para el aprendizaje”.y “Los límites del crecimiento”

 1.1.4.1. RECURSOS: El estudio titulado “Sin límites para el aprendizaje” de la  U de Harvard, concluye que la especie humana a diferencia de la animal, evoluciona por la cultura.

 

 

Figura 1.1.: del Pre-Homínido al Homo Hábilis y del Homo Erectus al Hombre Actual

El género Homo habría surgido hace unos 7 a 6 millones de años en Africa. El  Australopithecus, especie nómada de posición bípeda y marcha erguida y comportamiento cooperativo es el iniciador de la línea humana que aparece hace unos 3 millones de años. El Homo habilis que se originó posiblemente a partir del Australopithecus afarensis, hace unos 2,5 millones de años desarrolló la Construcción de viviendas. El Homo Erectus es un Homínido extinto, que vivió hace unos 1,5 millones de años y hasta 50.000 años antes del presente: descubrió el fuego, se dividía el trabajo y presentaba un comportamiento cooperativo. El Homo Sapiens habría aparecido en el África nororiental hace unos  400.000 años. Hace unos 200 mil años usó sofisticadas herramientas, enterró a sus muertos y produjo el  arte rupestre y las primeras esculturas. Apenas unos 90.000 años antes del presente, los humanos ya habrían comenzado a salir del África . El poblamiento de América se da hace unos 40.000, o cuando menos, 30.000 años atrás.

Regresando unos 2,5 millones de años atrás, el Homo Robustus habitó la Pradera, donde sus herramientas fueron la lanza y la red, para cazar los grandes herbívoros y pescar, pues estas son sus fuentes de proteínas. Entre tanto el Homo Hábilis habitaba la Selva y sus herramientas eran el arco y la flecha, o la cerbatana y el dardo. Este se alimentaba de pequeños mamíferos, de frutas y raíces.







Figura 1.2. : Transformaciones de la evolución biológica que acompañan la evolución cultural.

 

Posteriormente aparece el Homo Sapiens, cuando el Homo Hábilis se establece en el Ecotono (frontera selva-pradera). Aquí, el Homo Hábilis  que no tiene ninguna especialidad, las desarrollará todas para transformarse en Sapiens: no tiene la velocidad de la gacela en sus piernas, por lo que desarrollará la rueda; no tiene en su mano la potencia de la garra del tigre y entonces desarrollará el serrucho.



Figura 1.3. La escritura ha evolucionado: primero del pictograma al ideograma y luego del fonograma al alfabeto.

 

En un mayor plano de desarrollo, el Hombre actual, ya muestra que los calendarios están en la base de la civilización: Gracias a los calendarios surge la agricultura; gracias a la agricultura, surge la escritura y gracias a la escritura surgen los imperios. La escritura también evolucionó: al inicio de los jeroglíficos pasaron desde la contabilidad a los pictogramas, y de estos a los ideogramas. Luego aparecen los fonogramas desde donde surge el alfabeto, cuando se le añaden las vocales.

 

Leyes


  • No ocupamos ningún nicho en el ecosistema; somos independientes gracias a la cultura.

  • Evolucionamos por la plataforma instrumental.

  • El medio paranatural (transformado), deberá ser equilibrado.

  • Las transformaciones del medio ecosistémico deben ser sólidas.

 
 1.1.4.2. CAPACIDAD HUMANA:  El estudio titulado “Los límites del crecimiento” del Instituto Tecnológico de Massachusetts ,MIT, concluye que el problema de la humanidad es de 300 años, señala los principales problemas a resolver e identifica los recursos artificiales (tecnologías) con los que se podría contar.

 Recursos naturales vs. Artificiales (según el MIT) El agotamiento de los primeros se debe compensar con los segundos. No obstante mayores las restricciones ambientales y el riesgo económico de demandas colectivas por una falla en un producto,  retardan y hacen más difícil la aparición  de nuevos productos que alivien la presión sobre los recursos naturales y den respuesta al crecimiento demográfico

 El crecimiento de la población vs. los recursos. Según este estudio, la población mundial que se ha duplicado sucesivamente en los años 1800, 1930 y 1970 , se duplicaría de nuevo en 2003, para llegar a 8 mil millones de habitantes. Agregan que se estabilizará antes del 2100, en 12 mil 500 millones de habitantes. No obstante, datos más recientes permiten estimar el límite anterior en 9 mil 500 millones de habitantes.

 



 Figura 1.4. Curva de crecimiento poblacional. Abscisas tiempo en años, Ordenadas población mundial en miles de millones de habitantes. Antes de 1800, hubo crecimiento sostenido, luego se da el crecimiento exponencial de la población y después del 2030 se prevé un crecimiento asintótico.

 

Apenas en el año 1800 se alcanzó la cifra de 1 mil millones de habitantes. Pero gracias al desarrollo de la medicina y de la ingeniería sanitaria,  y cuando una y otra se incorporan  a la civilización como servicio público, la población crece en progresión geométrica de acuerdo a la ley maltusiana, pues pasaría de mil millones a 2 mil millones,  luego a 4 mil millones y a  8 mil millones en los años señalados.

El IMT estimó que la población mundial se estabilizaría en 12,5 mil millones de habitantes antes del 2100, pero en el 2005 el nuevo estimativo anuncia una cifra inferior según la cual el crecimiento asintótico tiende a los 9,5 mil millones antes del 2100.  Para estos 300 años, entre 1800 y 2100, los problemas según el IMT y en su orden, son cuatro:

 

1-    Energía

2-    Alimentos

3-    Vivienda (léase hábitat)

4-    Trabajo

 

El primero de los problemas a atender para el IMT fue el del agotamiento y la insuficiencia de las fuentes disponibles de Energía, porque de resolverse éste se resuelven más fácilmente los otros tres: se pueden construir riegos, se facilita el transporte y la construcción de viviendas, y se reducen los costos de producción y de materias primas, resolviendo de paso problemas de mercado y barreras de empleo. 



Figura 1.5. Arco energético por fuentes. Su crecimiento armoniza con el de la curva poblacional.En las abscisas el tiempo. En las ordenadas el consumo total de energía, que es la suma de lo que aporta cada fuente.  : C= Carbón, L= leña, P= petróleo, g= gas, b= esquistos bituminosos, f fisión nuclear, S+F energía Solar más Fusión nuclear, h= energía hidroeléctrica ( que en la gráfica está amplificada.

 

Queda con esto claro que al señalar las prioridades se asume también una posición respecto a un modelo de desarrollo. Otras perspectivas pueden surgir al señalar como problemas estratégicos, primero la alimentación y la salud humanas, luego la educación y la cultura, después la recreación y la seguridad. O si se quiere, primero el desarrollo humano y luego el medio ambiente visto como una relación entre cultura y medio ecosistémico.

La estructura estimada del consumo energético en los 300 años, es la que se ilustra en la Figura 2. Las energías alternativas entrarán en escena para complementar las fuentes tradicionales, después del siglo XX. El control de las fuentes energéticas no renovables conduce a guerras. Después de agotado el petróleo en Asia central, el siguiente reservorio estará en las cuencas sedimentarias de  América del Sur: cuencas del Orinoco, Amazonas y Rió de la Plata.

En los 80’s el consumo anual percápita en USA, era de 6.2 Toneladas Equivalentes de Petróleo TEP; esta cuantía duplicaba al de los Suecos y sextuplicaba el consumo de Brasil y México. Para esa época, el consumo energético percápita anual en Colombia era del orden de 0.7 TEP y en China 0.2 TEP. El de la RDA fue de 4,5 TEP y en la Alemania  de esa época de 3,5 TEP. En la URSS fue de 5,5 TEP por persona al año: según vemos, al comparar países con similar nivel de desarrollo, se puede decir que ese consumo no sólo depende del nivel, sino también del modelo de desarrollo. Cuando se montan acerías y cementeras, crece notablemente ese consumo. Cuando se privilegia el transporte particular igualmente, pero esos dos son crecimientos asociados a conceptos diferentes.

 

PREVISIONES: Las Tecnologías Fundamentales previstas desde mediados del Siglo XX y hasta el año 2030,  y con las cuales se atenderán estas necesidades asociadas al crecimiento demográfico, en su orden son: 

Informática. Nace en 1948 gracias a la invención del transistor pero tarda 50 años en  explotar. Las tecnologías fundamentales tardan una o dos generaciones para entrar en escena. Retroceder desmontando la tecnología de los ordenadores es como sacar el automóvil y regresar a la mula y al caballo.

Biotecnología. Surge gracias al microscopio electrónico a la ultra-centrifugadora y al espectrómetro de masas. Ya se ha logrado lo del genoma humano y la biodiversidad al lado de la biotecnología se constituyen en una temática integral estratégica de trabajo para Colombia.

Nuevos materiales: Estos materiales se logran combinando conocimiento con procesos en ambientes de bajas temperaturas-(cercanas a 0º K)- de ingravidez -(en los transbordadores y  la IIS)- y bajo intensos campos magnéticos. Algunas funciones del cobre han sido sustituidas por la Fibra óptica, con mayor nivel de eficiencia.

Nuevas fuentes energéticas. La energía solar y la de fusión, mostradas en el arco energético por fuentes de la Figura 2. La energía solar será rentable cerca del 2010. Se usaran cada vez más los biocombustibles y entrará más adelante el uso del hidrógeno.

Nuevos espacios: son ellos la Orbita planetaria terrestre y los fondos oceánicos con sus nódulos polimetálicos, ambos importantes para Colombia, país que cuenta con órbita geoestacionaria y con aguas en dos mares. La nueva constitución Política de Colombia reconoce que limitamos con otros países más allá de los mares y no con ellos. Esos mares eran los límites de ayer, cuando los señalábamos como si no fueran parte del territorio nacional





Figura 1.6. Obsérvense la posición de Colombia respecto a China, Australia, África y Europa, y las fronteras de Colombia después de la Constitución Política de 1992

Colombia se ubica en la mejor esquina de América del Sur: posee costas en ambos océanos: en el Pacífico cuya cuenca contiene cerca del 50 % de la población mundial y produce 2/3 del PIB mundial. Y en el Atlántico que si bien en su cuenca sólo se produce 1/3 del PIB mundial, el ancho del océano es apenas 1/3 de la extensión del Pacífico. De otro lado, el tamaño del territorio colombiano ha variado sustancialmente a través de los distintos periodos históricos; la disolución de la Gran Colombia en 1830 y la separación de Panamá en 1903, han marcado la definición de su dimensión territorial. De conformidad con la Constitución Política de 19914, Colombia cuenta actualmente con 1.141.748 Km2 de superficie terrestre y 928.660 Km2 de área submarina, para un total de 2.070.408 Km2.

Fuentes:

www.paralibros.com/passim/p20-soc/pg2068cr.htm - 10k

www.revistaespacios.com/a97v18n01/11971801.html - 17k

www.upm.es/canalUPM/notasprensa/Doc2005051601.html - 12k -

www.clad.org.ve/fulltext/0029805.html - 52k

 

1.2. EL MEDIO AMBIENTE

 

El medio ambiente –MA- es la parte del  medio natural que nos hemos apropiado, y que hemos ido  transformando  El medio ambiente aparece en medio de la siguiente relación, donde intervienen la naturaleza y las colectividades humanas, es decir, el medio ecosistémico y la cultura.  a su vez, el Medio Ecosistémico comprende el Medios biótico y el medio abiótico, y la Cultura comprende Industrias, Instituciones, y Símbolos y Valores.

 

    Medio ecosistémico          MA               Cultura 

                       

Figura 2.1. El medio ambiente y sus dos dimensiones : El Medio ecosistémico y la Cultura, según Augusto Angel.. 

 

La ecología se ocupa del estudio científico de las interrelaciones entre los organismos y sus ambientes, y por tanto de los factores físicos y biológicos que influyen en estas relaciones y son influidos por ellas. Pero las relaciones entre los organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selección natural, de lo cual se desprende que todos los fenómenos ecológicos tienen una explicación evolutiva.

 

 

 

 ECOSISTEMA

 

 Componentes estructurales

Bióticos

(comunidad)

Productores, consumidores, descomponedores

Abióticos

(hábitat)

Fisico-químicos, climáticos, fisiográficos

Ciclo de materia y flujo de energía

Fotosíntesis, Respiración

 

 

 

 

Ciclos biogenéticos

Gaseosos

(estables, rápidos)

Del carbono(CO2)

Del Nitrógeno(NO3)

Del Oxigeno (O2)

Sedimentarios

(lentos)

Hidrológico (H2O)

Del Fósforo(P2O)

Del Azufre (SO2)

 Cuadro 2.1.  Ecosistema y biociclos

 

  • La relación de los humanos con la naturaleza es dialéctica, de simbiosis y parasitismo.

  • La cultura es el resultado de la interacción de los humanos con la naturaleza.

  • La cultura se ocupa de lo útil, de la utilización de lo útil y de la valoración y representación de las cosas útiles y de su forma de utilización.

 

En ecología se emplea el término ecosistema para indicar una unidad natural en la que las partes vivientes o inertes, gracias a su interacción de partes vivientes o inertes mutuas crean un sistema estable en el cual el intercambio de sustancias entre las plantas vivas e inertes es de tipo circular. Como condición para el ecosistema, es que la la unidad debe ser un sistema estable, donde el recambio de materiales sigue un camino circular.

Hábitat es el lugar donde vive y al cual está adaptada cada especie..Nicho ecológico es la función que cada especie cumple en el ecosistema, es la que ella  cumple en el hábitat. Un determinado hábitat es compartido por varias especies, cada una con una función específica y característica en el mismo, la que se conoce como nicho ecológico.

 







Figura 2.2.  Ecosistema global -Izquierda-;  pirámide de una cadena trófica -Centro- y ecosistema amazónico -Derecha-

Una Cadena Trófica es una cadena alimentaria. Normalmente y dada la complejidad de un ecosistema, en él existe es una red trófica constituida por una serie de cadenas alimentarias íntimamente relacionadas, por las que circulan energía y materiales del ecosistema.
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