Modelos alternativos en ciencias de la tierra y el espacio

Conceptos de un modelo científico

Si alguna vez quisiste saber cómo sería el clima o la temperatura de la Tierra en el futuro, simplemente no podemos salir y medir la temperatura con un termómetro. Es imposible tener una buena idea del clima futuro, a menos que hagamos un modelo científico basado en lo que ya sabemos.

Los modelos científicos se utilizan para explicar el mundo real. Los científicos construyen estos modelos para representar un proceso o fenómeno y realizan experimentos para probarlos como si fuera la realidad. Al realizar tales experimentos, los científicos pueden controlar ciertos aspectos de ese proceso o fenómeno, lo que lo hace más fácil de entender. Ese es el principal objetivo del uso de modelos científicos.

Modelos en Ciencias de la Tierra y el Espacio

Los modelos en ciencia pueden variar desde un modelo 2D como un diagrama del Sol, un modelo 3D como el modelo físico de un motor de cohete o un programa informático matemático como un modelo climático. Un modelo que incluye diagramas o diagramas de flujo se denomina modelos visuales y puede ser utilizado en un aula por un maestro para explicar conceptos científicos importantes a un aula o un científico a otro científico en el laboratorio. Los modelos climáticos son en realidad modelos matemáticos o informáticos que pueden involucrar muchos procesos físicos.

Los modelos informáticos se utilizan en muchas aplicaciones en las ciencias terrestres y espaciales donde se utilizan cálculos matemáticos complejos para representar todo lo que sabemos sobre un proceso físico como la vida de nuestro Sol o la evolución de la trayectoria de un huracán que se desarrolla en África Occidental y avanza lentamente hacia el este del Océano Atlántico. Con este tipo de modelos, pueden ayudar a predecir el desarrollo futuro de tales huracanes.

Sin embargo, estos modelos no son perfectos y no pueden representar todos los tipos de procesos involucrados al investigar un fenómeno físico. Los modelos se cambian y mejoran constantemente. En algunos casos, se deben crear modelos adicionales. Estos se denominan modelos alternativos , que se utilizan para eliminar modelos que pueden no representar un proceso físico tan bien o uno que hace una predicción deficiente.

Modelos alternativos

Se han creado modelos alternativos para describir y explicar información dada de la ciencia espacial y terrestre. Por ejemplo, se han presentado modelos alternativos para ayudar a explicar el calentamiento global, incluidos factores naturales como la actividad solar, las erupciones volcánicas o la Oscilación del Sur de El Niño (ENSO) y la Oscilación Decadal del Pacífico (DOP). ENSO y PDO son ciclos naturales de variabilidad climática que ocurren en el Océano Pacífico.

Aunque estos procesos que se han incluido en modelos anteriores explican parte del calentamiento reciente, no tienen éxito como aquellos que además incorporan causas inducidas por el hombre, como los gases de efecto invernadero de las emisiones de combustibles fósiles. No tienen éxito porque el calentamiento causado por estos factores no es suficiente para explicar el rápido aumento de la temperatura global durante las últimas décadas. Los gases de efecto invernadero son gases contenidos en la atmósfera que tienen la capacidad de atrapar calor, como el dióxido de carbono . En este caso, es más apropiado utilizar modelos alternativos que también incluyan el cambio climático inducido por el hombre.

Otro ejemplo relacionado con los modelos alternativos para transmitir información de la ciencia terrestre y espacial incluye dos modelos que intentan explicar el origen del universo, que fueron propuestos a mediados del siglo XX. Estos dos modelos incluyen las teorías del Big Bang y del estado estacionario . La teoría del Big Bang implica un comienzo para el universo, mientras que la teoría del estado estable propone que no hay un comienzo ni un final para el universo. Una vez que se descubrió el fondo cósmico de microondas en 1963, eliminó la necesidad de la teoría del estado estable.

Este descubrimiento fue en realidad la radiación electromagnética que quedó de la etapa temprana del universo y permitió favorecer el modelo del Big Bang. Tal descubrimiento pudo demostrar la conveniencia de utilizar la teoría del Big Bang como modelo alternativo del universo.

Resumen de la lección

Los modelos científicos se utilizan para describir el mundo físico que nos rodea. Pueden ayudarnos a comprender cómo puede ser el estado futuro del universo. También pueden ayudarnos a predecir el clima futuro, como el desarrollo de huracanes. Dichos modelos pueden ser modelos visuales , mediante los cuales se hacen diagramas o diagramas de flujo para describir un fenómeno científico en el aula, por ejemplo.

Los modelos también pueden existir como un código matemático o de computadora que incluye una representación matemática del evento físico que está tratando de probar.

Los modelos se mejoran y cambian constantemente para reflejar nuevos descubrimientos o procesos que deben probarse. Una vez que se crea un modelo, pronto le siguen otros que se ajustan mejor al fenómeno que se investiga. Estos tipos de modelos se denominan modelos alternativos .

Un ejemplo de modelos alternativos incluye un modelo climático que incorpora la adición de gases de efecto invernadero , como el dióxido de carbono, producido a partir de la quema de combustibles fósiles. Los modelos con estos procesos explican mejor el rápido aumento del calentamiento durante las últimas décadas y, por lo tanto, son más apropiados para predecir el clima.

Otro ejemplo son los dos modelos propuestos a mediados del siglo XX que explican la creación del universo denominados Teorías del Big Bang y del Estado Estacionario . Una vez que se descubrió la radiación cósmica de fondo en 1963, la teoría del estado estable ya no fue suficiente para describir el universo. Por lo tanto, la teoría del Big Bang es más apropiada para usar en este caso.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador