¿Qué son los modelos?
Imagínese querer estudiar un gran problema en el mundo. Tal vez esté pensando en encontrar la cura para el cáncer, desarrollar la vacuna contra la gripe del próximo año o incluso predecir el clima de manera más confiable. Como científicos, sabemos que la forma de resolver nuestros problemas es mediante la realización de investigaciones científicas en las que proponemos una predicción basada en datos pasados, probamos una variable a la vez, recopilamos y finalmente analizamos nuestros datos.
Pero, ¿qué hace si el sistema en cuestión es demasiado grande para probarlo? No podemos simplemente experimentar con cada persona con cáncer o controlar aspectos del clima durante una investigación. Entonces, ¿cómo se supone que los científicos descubrirán estos misterios si no pueden realizar investigaciones clásicas? Solucionan este problema construyendo modelos . Los modelos son representaciones de fenómenos científicos reales que pueden ser difíciles de estudiar en el mundo real. Los modelos pueden ser representaciones físicas, diagramas, teorías o ecuaciones matemáticas.
Aunque los modelos varían en su estructura, tienen propósitos comunes para los científicos. A veces, los modelos ayudan a los científicos a visualizar algo, como el modelo de estructura atómica de Bohr. Otras veces, los modelos están diseñados para analizar datos pasados y hacer predicciones sobre el futuro, como modelos de actividad sísmica para predecir terremotos futuros. Algunos otros modelos están diseñados para recrear un problema, como un modelo animal de enfermedad humana, para que los científicos puedan probar posibles tratamientos. Hoy, veremos algunos ejemplos de modelos y sus usos en la ciencia.
Ejemplos
Estructura del ADN
Uno de los mejores modelos de la historia científica es el modelo de ADN de Watson y Crick. El ADN es el material genético de la célula y contiene toda la información para codificar nuestros rasgos. Pero antes del trabajo de James Watson, Francis Crick y sus colegas Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, la estructura de esta molécula de la herencia era un misterio. Estos científicos descubrieron que la estructura del ADN era una doble hélice, compuesta por dos hebras de ADN complementario con la información genética codificada en la secuencia de bases dentro de la hélice. Este modelo de ADN abrió las puertas para comprender cómo se codifica la información en la molécula y cómo pueden cambiar nuestros rasgos. Hoy en día, todavía es ampliamente aceptado y utilizado para comprender aspectos de la biología molecular.
 |
Evolución
A veces, los modelos no se utilizan para visualizar estructuras, sino para explicar fenómenos. ¿Alguna vez te has preguntado por qué los canguros tienen piernas tan fuertes o por qué los rinocerontes tienen cuernos? ¿Y si hubiera un modelo científico general para explicar cualquier adaptación biológica? Este modelo se conoce como la teoría biológica de la evolución y fue desarrollado originalmente por Charles Darwin.
¿Qué son los Modelos de Negocio?
A través de una cuidadosa observación de las poblaciones naturales, Darwin concluyó que cualquier rasgo que permitiera a un organismo sobrevivir y reproducirse pasaría a través de su ADN. La nueva generación también tendría más probabilidades de tener ese rasgo. Con el tiempo y con la presión selectiva de un entorno cambiante, nuevas especies evolucionarían de esta manera. Este modelo explica toda la biodiversidad de la Tierra hoy en día, desde poblaciones de bacterias microscópicas hasta los animales y plantas más hermosos de las selvas tropicales.
Cambio climático
Otras veces, aplicar cualitativamente un modelo no es suficiente. Los científicos quieren predecir números concretos para usarlos como datos. Aquí es donde entran los modelos matemáticos . Los modelos matemáticos describen fenómenos usando ecuaciones matemáticas. Los modelos matemáticos son muy útiles en el estudio del cambio climático.
Los científicos del cambio climático analizan los datos recopilados, durante largos períodos de tiempo, sobre las emisiones de carbono, el clima y los ciclos del agua. A partir de aquí, utilizan fórmulas matemáticas complejas para calcular qué impacto podrían tener las actividades humanas en la Tierra en el futuro. Este modelo también se utiliza en otros aspectos de la vida humana que se ven afectados por el clima, como la producción de alimentos y la escasez.
 |
Fuerza
No todos los modelos matemáticos necesitan ser complicados. Algunos de nuestros conocimientos más básicos en física se basan en modelos matemáticos simples. Isaac Newton estudió el movimiento en el siglo XVII y sus observaciones del mundo natural lo llevaron a comprender la relación entre fuerza, masa y aceleración. Ahora conocemos sus métodos como la segunda ley de Newton. Newton vio que en todas las situaciones, la fuerza que actuaba sobre un objeto era igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración. Esta ecuación clásica, F = ma, es utilizada por físicos de todo el mundo. Es la base de algunos de los tipos de movimiento más complicados, incluido el vuelo.
Resumen de la lección
Los modelos son representaciones de fenómenos científicos que pueden ser difíciles de estudiar en el mundo real. Pueden ser representaciones visuales, explicaciones o modelos matemáticos , que aplican fórmulas matemáticas para explicar los cambios en un sistema.
Cómo Hacer Suavizante para la Ropa: Fórmula Química, Pasos y Explicación Científica
El modelo de Watson y Crick de la estructura del ADN se diseñó en base a datos científicos para explicar cómo se almacena y se transmite la información genética entre organismos. El modelo biológico de evolución explica cómo diferentes organismos han adquirido rasgos únicos, que han dado lugar a una biodiversidad increíble. Se pueden crear modelos matemáticos basados en el análisis de datos pasados para predecir lo que podría suceder en el futuro, como los modelos matemáticos del cambio climático.
Explora más sobre este tema
Selecciona un tema y sigue aprendiendo...
