Uso de la tecnología en experimentos y análisis científicos

Usando la tecnología en la ciencia

La ciencia y la tecnología son dos cosas que están completamente entrelazadas. La tecnología no existiría sin la ciencia y la ciencia no sería tan eficaz sin la tecnología. Pero, ¿qué son exactamente la tecnología y la ciencia?

Bueno, la ciencia es la búsqueda del conocimiento sobre cómo funciona el universo a través de un proceso sistemático de observación y experimentación. O en otras palabras, la ciencia es un proceso específico que nos ayuda a aprender sobre el mundo. El proceso es importante porque los humanos no son muy confiables por sí mismos, por lo que el proceso científico nos ayuda a cometer menos errores. La tecnología es la aplicación de nuestro conocimiento científico para crear cosas que realicen tareas particulares. Esto es de todo, desde la rueda, hasta martillos y clavos, lavadoras y computadoras. Entonces, la tecnología es directamente el resultado de aprender cosas en la ciencia.

Pero lo curioso es que la tecnología que desarrollamos utilizando la ciencia puede ayudarnos a hacer aún más ciencia. Muchos experimentos científicos modernos no serían posibles sin la tecnología. No podríamos tomar medidas en el espacio si no tuviéramos la tecnología de cohetes que nos permite despegar de la tierra. Y la cantidad de investigaciones científicas que usan computadoras en estos días es … bueno, son prácticamente todas.

De modo que la tecnología y la ciencia se alimentan mutuamente en un ciclo sin fin. En esta lección, hablaremos de algunos ejemplos de cómo se usa la tecnología en la ciencia. Se utiliza de dos formas principales: para hacer experimentos en primer lugar y para analizar los datos que recopilamos de esos experimentos. Repasemos estas dos categorías una a la vez.

Ejemplos de tecnología en experimentos

La tecnología es a menudo el corazón de los experimentos mismos. Esto era tan cierto hace 200 años como lo es hoy. Por ejemplo, a Isaac Newton se le ocurrió por primera vez la idea de un experimento en el que se colgaría un péndulo cerca de una gran montaña. La atracción gravitacional de la montaña haría que el péndulo se desvíe ligeramente hacia esa montaña. Newton pensó que la desviación sería demasiado pequeña para detectarla, pero este experimento fue realizado en 1774 por el astrónomo británico Nevil Maskelyne. Incluso un dispositivo simple como un péndulo es un ejemplo de tecnología, y el equipo que usaron para medir con precisión la deflexión del péndulo también es un claro ejemplo.

Pero tal vez ese no sea el tipo de tecnología en la que estás pensando. Entonces, ¿qué tal algo más avanzado, como un microscopio? Un microscopio es un dispositivo que le permite mirar un objeto o sustancia muy de cerca, ampliando la imagen.

Microscopio

El primer microscopio confirmado fue inventado por Galileo en 1625, y fue mejorado a partir de entonces. Más tarde, en el siglo XVII, Robert Hooke utilizó un microscopio para descubrir que los animales y las plantas están hechos de células.

Glóbulos rojos vistos en un microscopio

Y luego están las piezas de tecnología súper avanzadas. Un gigantesco acelerador de partículas conocido como Gran Colisionador de Hadrones fue construido en una instalación llamada CERN en Europa y comenzó a operar en agosto de 2008. Desde entonces, los físicos lo han estado utilizando para hacer miles de experimentos sobre la existencia y naturaleza de las diminutas partículas que componen el universo. Por ejemplo, en 2013 el CERN anunció que había descubierto una nueva partícula que habían estado buscando llamada bosón de Higgs.

Acelerador de partículas en el CERN

Ejemplos de tecnología en análisis de datos

La tecnología también se utiliza una vez finalizado el experimento. La ciencia no se trata solo de recopilar datos; también tienes que darle sentido. Puede que esto no sea muy difícil si todo lo que está haciendo es medir la velocidad de oscilación de un péndulo. Pero el Gran Colisionador de Hadrones recopila tantos datos que se necesitan años para analizarlos. Lo mismo ocurre con la mayoría de los equipos de investigación avanzados, como los satélites en órbita y los rovers en Marte. Afortunadamente, también tenemos tecnología para ayudarnos allí.

Las computadoras han cambiado completamente la velocidad a la que podemos aprender sobre el mundo. Ahora podemos tomar grandes cantidades de datos y hacer que una computadora los analice por nosotros. Podemos ejecutar análisis estadísticos y ver si las cosas que hemos observado son estadísticamente significativas o si es más probable que no sean más que una coincidencia. Por ejemplo, el Proyecto Genoma Humano fue un proyecto de investigación científica a escala internacional que tenía como objetivo mapear los pares de bases que componen el ADN humano, y se desarrolló entre 1990 y 2003. Dado que el ADN humano es tan enorme y complejo, todo este proyecto Ha sido imposible sin las computadoras completar el trabajo.

Pero ese es solo un ejemplo de muchos. Los físicos teóricos utilizan las computadoras para resolver ecuaciones de cálculo complejas, analizar los datos recopilados mientras se prueban vehículos y aviones nuevos en túneles de viento y analizar datos meteorológicos para hacer predicciones. La tecnología de análisis de datos se utiliza en todas las áreas de la ciencia.

Resumen de la lección

La ciencia y la tecnología se alimentan mutuamente. La tecnología está utilizando nuestro conocimiento científico para realizar tareas, y una de esas tareas puede ser obtener más conocimientos científicos. Por ejemplo, nuestro conocimiento científico nos enseñó a construir microscopios, y luego esos microscopios se usaron para hacer experimentos científicos.

Ejemplos de tecnología utilizada en experimentos incluyen péndulos, microscopios, telescopios, aceleradores de partículas, lentes, espejos y sensores. Luego, la tecnología se utiliza para analizar los datos que recopilamos en esos experimentos, generalmente con computadoras. Las computadoras pueden tomar grandes cantidades de datos y realizar cálculos, trazar gráficos y realizar análisis estadísticos. Por ejemplo, el Proyecto Genoma Humano analizó todo el ADN humano usando computadoras. El análisis de datos usando computadoras es bastante estándar en toda la ciencia.