Inicio. MEVYT en voz. Módulo: Nuestro Planeta, la Tierra

El microscopio y el telescopio

El microscopio es un instrumento óptico con lentes que amplifica la imagen de objetos pequeños. Este instrumento ha sido importante para el avance de la ciencia porque por medio de él se pueden observar y estudiar objetos u organismos que no se perciben a simple vista. Lo utilizan los biólogos para observar células de diferentes organismos; los médicos para identificar microbios que causan algunas enfermedades y criminalistas para analizar huellas digitales.

El microscopio simple y el microscopio compuesto

El microscopio simple o lupa consiste en una lente que permite ver objetos pequeños a mayor tamaño.

No se sabe con precisión quién inventó el microscopio. Se dice que Hans Janssen y su hijo Zacarías, en 1590, fabricaron un “tubo de observar”, que aumentaba cerca de 30 veces el tamaño de los objetos.

El microscopio compuesto (o de varias lentes) lo inventó un pulidor de lentes en 1673, quien se convertiría más tarde en un científico: Antonio Van Leeuwenhoek.

El microscopio compuesto es un aparato formado por tres componen­tes o sistemas: el mecánico, el óptico y el de iluminación.

¿Cómo se utiliza?

Para poder observar en el microscopio un objeto se requiere una muestra o preparación. Para esto, se coloca sobre una pequeña placa rectangular de cristal el objeto a examinar, éste puede ser: una gota de sangre o de agua, un vello del cuerpo, el pedazo de una hoja, etcétera; si es necesario, se agrega una gota de agua a la muestra y encima se coloca una fina lámina de vidrio llamada cubreobjetos.

El microscopio permite observar microorganismos como virus y bacterias

Distintos microscopios

A finales de la década de los veinte y principios de los treinta del siglo pasado, se empezaron a construir los primeros microscopios electrónicos, que han permitido que se puedan percibir con gran detalle microorganismos como los virus y las bacterias. El microscopio electrónico utiliza electrones en lugar de la fuente de luz que usa el microscopio compuesto.

En la actualidad, se usan otros tipos de microscopios, como el petrográfico o polarizador, que sirve para observar finas láminas minerales con un sistema de luz polarizada.

El telescopio

El telescopio es un aparato que permite que los objetos lejanos parezcan cercanos. Los astrónomos lo usan para observar los cuerpos celestes.

Los telescopios receptores de luz visible que usan lentes se les llama telescopios refractores; los que usan espejos se les conoce como telescopios reflectores. En los primeros modelos se usaron sistemas de lentes; posteriormente, se les incorporaron espejos.

Los primeros anteojos de astronomía se hicieron a principios del siglo XVII. Se sabe que en 1608, el holandés Hans Lippershey construyó uno de los primeros.

En 1610, el italiano Galileo Galilei construyó un telescopio que marcó un avance definitivo. Con él estudió la Luna, que hasta entonces todos pensaban que era plana; con su telescopio refractor, Galileo pudo ver sus cráteres. Además, descubrió los principales satélites de Júpiter y pudo observar las fases de Venus.

Más tarde, Johannes Kepler mejoró el telescopio, pues descubrió el principio del telescopio astronómico, que se construye con dos lentes que tienen su parte más prominente en el centro; a estas lentes se les llama convexas.

En 1668, Isaac Newton construyó el primer telescopio reflector, que utilizaba espejos curvos para amplificar los objetos distantes en vez de lentes. Con el telescopio de Newton se conseguían imágenes mucho más claras que con un telescopio refractor de esa época.

A medida que se fueron perfeccionando los telescopios, permitieron observar detalles del Sol y de la Luna, determinar con exactitud la posición de los cuerpos celestes y la rotación de los planetas, y descubrir otros cuerpos celestes, por ejemplo, las nebulosas.

En 1930, el óptico alemán Bernard Schmidt construyó un sistema en el que se empleaban al mismo tiempo lentes y espejos, es decir, un telescopio reflector-refractor, que puede fotografiar con mayor claridad amplias áreas del cielo. Así se incrementó en gran medida el campo visual del telescopio. Este tipo de telescopio contiene una lente delgada en un extremo y un espejo cóncavo con una placa correctora en el otro. Actualmente, el mayor telescopio de este tipo está en Alemania.

También hay telescopios que se envían fuera de la atmósfera de nues­tro planeta. En 1990, se lanzó al espacio un telescopio que permitió obtener imágenes mejores que las logradas con instrumentos situados en la Tierra. Un ejemplo de estos telescopios espaciales es el de rayos X. La radiación X permitió descubrir los fenómenos astronómicos que suceden a altas temperaturas.

En los años treinta, empezó a investigarse sobre los radiotelescopios, y a partir de la Segunda Guerra Mundial, se construyeron varios. Los radiotelescopios recogen las emisiones de radio provenientes de ob­jetos estelares. Mediante esas emisiones se puede averiguar acerca del número y la composición de los astros. Es así como los astrónomos obtienen informa­ción sobre regiones del universo que son invisibles al ojo humano.

Actualmente, estos aparatos han sido mejorados. Un ejemplo es el gran telescopio milimétrico que está en el estado de Puebla, que no percibe al universo a través de ondas de luz, sino de radio. Este gran telescopio capta radiaciones milimétricas, es decir, de una longitud de onda de tan sólo un milímetro.

En nuestro país contamos no sólo con telescopios, sino con observatorios. Un observatorio es un centro de investigación dedicado al estudio del cielo; en él hay telescopios, radiotelescopios y otros instrumentos de apoyo. Un telescopio de importancia mundial es el de San Pedro Mártir, Baja California.

Tema 2. ¿Cómo estudio la naturaleza?

Todos tenemos conocimientos acerca de lo que nos rodea. Esos conocimientos los hemos adquirido de la propia experiencia o de la que otros nos han transmitido. También de las continuas reflexiones que hacemos acerca de lo que vivimos.

Nuestros sentidos nos permiten conocer, tener información y relacionarnos con el entorno, sin embargo, los sentidos tienen un límite. Ante ello, los seres humanos han creado y construido instrumentos que aumentan su capacidad de mirar, escuchar, sentir. Actualmente se siguen elaborando aparatos más complejos pero, en general, más fáciles de usar.

Los seres humanos formamos parte de la naturaleza, de una gran diversidad de seres vivos que existen en la Tierra. Para explicarnos y comprender mejor los fenómenos naturales, es decir, lo que acontece en la naturaleza, hemos desarrollado distintos procedimientos y herramientas. Su aplicación adecuada nos permitirá ampliar nuestros conocimientos acerca de la naturaleza, apreciar la importancia de protegerla y evitar su destrucción.

Hay diferentes formas de conocer o saber acerca de la naturaleza; por ejemplo, ¿cómo sabemos que algo está en movimiento?

Nuestros sentidos nos permiten conocer lo que existe y lo que sucede a nuestro alrededor; por medio de ellos nos damos cuenta de diferentes fenómenos físicos, como el movimiento.

Todo en el universo está en movimiento, aunque no lo percibamos: las estrellas, los planetas, la Luna, nuestro planeta y todo lo que se encuentra en él. Esto se sabe gracias a los estudios que han llevado a cabo los científicos dedicados a explicar lo que sucede en la naturaleza.

La vainilla

Lo que me interesaba saber sobre la vainilla

Su origen.

¿Qué hice para saberlo?

Busqué en un libro.

¿Qué encontré?

La vainilla es originaria de los bosques tropicales de América.

Lo que me interesaba saber sobre la vainilla

Cómo es: de qué forma, cómo huele, de qué color.

¿Qué hice para saberlo?

La toqué, la olí y pregunté.

¿Qué encontré?

La vainilla posee un tallo largo que al trepar se adhiere a los árboles con sus pequeñas raíces, por lo que se le conoce como planta trepadora. Sus flores son grandes y verdosas. Su fruto tiene forma de vaina y contiene muchas semillas. La vainilla no tiene aroma cuando está fresca. Su olor se percibe sólo cuando se seca.

Lo que me interesaba saber sobre la vainilla

Para qué se usa.

¿Qué hice para saberlo?

Pregunté en mi casa, en la nevería y en la pastelería.

¿Qué encontré?

Se utiliza para aromatizar y dar sabor a bebidas como el chocolate, los licuados de fruta, los helados y pasteles.

Lo que me interesaba saber sobre la vainilla

¿Qué se hace para usarla como aromatizante?

¿Qué hice para saberlo?

Pregunté a una persona de mi comunidad.

¿Qué encontré?

El procedimiento tradicional consiste en sumergir las vainas en agua hirviendo para luego dejarlas secar al sol, de 10 a 60 días.

Los fenómenos naturales

A los hechos que ocurren en la naturaleza y que no son provocados por el ser humano, se les conoce como fenómenos naturales. Algunos los notamos muy fácilmente, como el crecimiento de las plantas, la lluvia o un temblor; otros son más difíciles de detectar, como los cambios constantes de nuestra piel o la reproducción de los microbios.
Los fenómenos naturales no son provocados por el ser humano, pero algunos de ellos pueden tener su influencia; por ejemplo, la tala inmoderada de bosques propicia el desgaste del terreno y la pérdida de fertilidad del suelo.

Fenómenos naturales

Naturaleza es el conjunto de seres y procesos que constituyen el universo, no son hechos por el ser humano, aunque éste también forma parte de la naturaleza.

Los seres humanos conocemos los fenómenos naturales que suceden a nuestro alrededor, por ejemplo, el ciclo de vida y muerte, la sucesión de las estaciones y la continuación del día y la noche, entre otros. Estos fenómenos guían la mayor parte de nuestras actividades; por ejemplo, generalmente dormimos durante la noche y en el día realizamos un gran número de actividades, y sembramos antes de la época de lluvias para lograr una cosecha suficiente y tener alimentos durante el invierno.

Los fenómenos que ocurren en la naturaleza son muchísimos y muy diversos; algunos, como la reproducción de los insectos, suceden en momentos determinados, a diferencia del aleteo de un colibrí que sucede varias veces en un mismo día; otros fenómenos tardan en ocurrir varios años, como la formación de las estalactitas y las estalagmitas.

Se les llama estalactitas a las formas de cal cristalinas que cuelgan del techo de algunas cavernas; su formación es muy lenta y se debe al paso de agua cargada de bicarbonato de calcio que escurre por las rocas; cuando se evapora el agua, queda el carbonato de calcio, que se endurece y adquiere formas diversas.

El agua que gotea va formando en el piso el mismo fenómeno, pero la formación es inversa, es decir, las formas se elevan hacia el techo de la caverna; reciben el nombre de estalagmitas. En ocasiones, las estalactitas y las estalagmitas se unen y forman una columna del techo al suelo de la caverna.

Todos los seres vivos hemos estado en contacto con muchos fenómenos naturales, tales como la respiración, la digestión, la reproducción, una tormenta, la niebla, una nevada, la actividad de un volcán, una lluvia de estrellas, un maremoto, un rayo, un eclipse, un un géiser, un ciclón, un terremoto, un huracán, una aurora boreal, entre muchos otros.

El rayo es una descarga eléctrica de gran intensidad, que se produce por la descarga entre dos nubes o entre una nube y la tierra.

Un meteoro es un fenómeno producido en la atmósfera de la Tierra por procesos térmicos, luminosos o eléctricos. Son meteoros la lluvia, la nieve, el viento, el arcoíris, entre otros.

Un géiser es una fuente termal intermitente que lanza al aire agua ca­liente y vapor. El agua se calienta por absorción de gases o contacto con roca fundida (magma); como está a una presión muy grande, puede exceder los 100 grados centígrados antes de vaporizarse; el va­por que se forma en el fondo arroja al aire una columna de agua.

Los seres humanos, en distintas épocas, han hecho intentos por domi­nar a la naturaleza y han logrado distintos efectos en ella; por ejemplo, lo que hoy es la Ciudad de México era, hace siglos, un lago. Sin embargo, con todos los avances e inventos logrados, nadie puede provocar una nevada o un ciclón, o hacer surgir un volcán.

Lo que sí ha podido lograrse es predecir algunos comportamientos de dichos fenómenos. Por ejemplo, se puede predecir la dirección que tomará un huracán. También se puede anticipar una tormenta o conocer la fecha de un eclipse. Sin embargo, hay otros casos en que nos sigue tomando por sorpresa lo que sucede en la naturaleza.

Galileo Galilei

Nació en Italia en 1564. Fue un científico interesado en la Tierra y los planetas. En aquel tiempo la mayoría de la gente pensaba que nuestro planeta era el centro del universo, pero Galileo quiso comprobar una teoría de otro científico, Copérnico, quien afirmaba que el centro del universo era el Sol y que la Tierra se movía alrededor de él.

Entonces construyó un telescopio para mirar el cielo y observó y observó, pensó y pensó.

Luego se dio cuenta de que la teoría de Copérnico era cierta. Pero las personas que dirigían la Iglesia en esos tiempos pensaban que esa teoría contradecía las Santas Escrituras e hicieron un juicio contra Galileo, quien no pudo continuar abiertamente con su trabajo.

Muchos años después Galileo publicó un libro que explicaba sus ideas, por lo que de nuevo fue llamado a un juicio: tuvo que renunciar a ellas y negarlas. Sin embargo, cuenta la leyenda que al terminar de negar sus ideas ante los tribunales de la Inquisición, Galileo, refiriéndose a la Tierra, dijo: “Y, a pesar de todo, se mueve”.

Después de eso, continuó con sus trabajos en silencio. Murió en 1642.

Charles Darwin, un naturalista

En el pasado, a quienes estudiaban el mundo natural se les llamaba naturalistas. Los primeros naturalistas describieron muchas plantas y animales distintos, pero con frecuencia mezclaban sus observaciones con historias y leyendas. Más tarde, los científicos estudiaron la naturaleza cuidadosamente: hacían observaciones, las comprobaban y llegaban a conclusiones.

Charles Darwin, que vivió en el siglo 19, aplicó este método cuando se ocupó de estudiar el origen de las especies, el tema que lo convirtió en un personaje conocido, incluso después de su muerte.

Algunas de las preguntas que se hicieron Darwin y sus antecesores fueron: ¿Cómo se ha originado toda la variedad de especies que hay y ha habido en la Tierra? ¿Han sido siempre las mismas? ¿Han cambiado las plantas y los animales a través del tiempo?

En 1831, Darwin se unió a una expedición científica en el barco británico H. M. S. Beagle. Este viaje tenía como finalidad elaborar los mapas de las remotas costas de América del Sur y de las islas del Pacífico.

Durante cinco años, el científico se dedicó a reunir ejemplares de animales y plantas, además de registrar y hacer un informe sobre todo lo que observó.

Para entonces, había leído a autores que investigaron la evolución de las especies, por ejemplo, su abuelo Erasmus Darwin que había escrito algo sobre el asunto; también otro estudioso, apellidado Lamarck, había escrito algo 50 años antes. Así que Darwin había obtenido información consultando sobre el tema.

Cuando estuvo en las Islas Galápagos, Darwin encontró plantas y animales extraños: cangrejos enormes y tortugas gigantes, entre otros, que además eran diferentes en cada isla. Se preguntó a qué se debían esas diferencias. También descubrió fósiles de animales primitivos, sobre todo de grandes mamíferos que eran muy diferentes a los conocidos en su época.

La idea de que los seres vivos pueden cambiar a través del tiempo no era nueva; los griegos ya se lo habían preguntado, pero fue hasta el siglo 19 cuando Darwin propuso una hipótesis para explicar los cambios que había observado.

A partir de sus propias observaciones, y ayudado por las investigaciones de otros naturalistas, llegó finalmente a la conclusión de que las especies sí cambian. Su hipótesis fue: “Las especies, contrariamente a la creencia universal, no son estáticas ni inmutables, sino que cambian a lo largo de grandes periodos”.

También se dio cuenta de que muchas especies abundaron alguna vez, y luego dejaron de existir. Aún ahora podemos ver sus restos en forma de fósiles.

Para apoyar su hipótesis estudió los resultados de los criadores y agricultores. Realizó experimentos, cruzando distintas variedades de palomas domésticas y encontró que palomas con diferentes características, podía producir variedades completamente nuevas, que en algunos aspectos se parecían a las palomas más silvestres, pero eran diferentes en muchos otros.

Las hipótesis no son hechos.

Cada una está compuesta por una secuencia de suposiciones basadas en observaciones cuidadosas. Estas suposiciones se modifican a medida que se descubren nuevos hechos. Una hipótesis consta generalmente de un grupo de ideas o suposiciones interrelacionadas, las cuales ofrecen una posible explicación o solución a un problema.

Si una hipótesis se comprueba repetidamente durante un largo periodo y explica una gran cantidad de hechos, puede llamarse teoría. Así, la hipótesis de Darwin se convirtió en una teoría que explicaba cómo las especies habían cambiado y, de esta manera, se habían originado otras especies.

En la actualidad, casi todos los científicos usan la teoría de la evolución como una explicación satisfactoria de sus observaciones sobre los seres vivos. Darwin trabajó lenta y cuidadosamente durante 20 años en este proyecto y después escribió un libro titulado El origen de las especies, en el que registró sus observaciones, experimentos, suposiciones, comprobaciones y conclusiones.

Observación:
Consiste en fijar la atención en un objeto de conocimiento, utilizando varios de nuestros sentidos, y pensar en lo que observamos.

Por ejemplo:
En el caso de un rosal, nos fijamos cómo es, cómo se sienten son sus flores, cuál es su tamaño, cómo huelen o cuándo florece.

Reconocimiento del problema:
Consiste en saber qué es lo que se busca conocer.

Por ejemplo:
Nos hacemos una o varias preguntas, como:
¿Qué necesita el rosal para crecer y dar muchas flores?

Suposición:
Para resolver un problema, podemos proponer una respuesta posible.

Por ejemplo:
Si el rosal recibe directamente la luz del sol, podrá florecer mejor.

Consulta:
Se busca información sobre lo que nos interesa conocer: puede ser en libros, revistas, periódicos, internet o preguntando a alguna persona.

Por ejemplo:
Consultamos a un amigo si sabe cómo crece mejor un rosal: si bajo la luz directa del sol o en la sombra.

Experimentación:
Para comprobar la suposición y la información que hemos obtenido, realizamos un experimento.

Por ejemplo:
Colocamos un rosal bajo la luz directa del sol y otro a la sombra, y registramos qué pasa durante varias semanas.

Análisis:
Se interpretan los resultados para saber si es cierta o no la suposición.

Por ejemplo:
Reflexionamos sobre lo que ocurrió en cada planta y sus diferencias en su aspecto y crecimiento.

Conclusión:
Se formula una conclusión de todo lo observado.

Por ejemplo:
Determinamos cuál de los dos rosales creció más y dio más flores, así concluimos que la luz directa favorece el crecimiento de los rosales.

El rey de Siracusa, Hieron Segundo pidió un día a su pariente Arquímedes que comprobara si una corona que había encargado a un orfebre del lugar era realmente de oro puro. También le solicitó que no dañara la corona.

Arquímedes dio vueltas y vueltas al problema sin saber cómo averiguar lo que el rey le pedía, hasta que un día, al meterse en una tina para bañarse, se le ocurrió la solución: se dio cuenta de que al entrar al agua, ésta se derramaba; entonces, pensó que la cantidad de líquido que salía de la tina tenía que ser igual al espacio que él había ocupado al meterse. Si medía el agua que caía al meter la corona, conocería el espacio que ocupaba y entonces podría compararlo con el espacio que ocupara un objeto de oro del mismo peso que la joya. Si los espacios no eran iguales, entonces probaría que no era de oro puro.

Como consecuencia de la alegría que le produjo su descubrimiento, Arquímedes salió del baño y fue corriendo desnudo, como estaba, hacia el palacio gritando: “¡Eureka!”, que en griego quiere decir: “!Lo encontré! ¡Lo encontré!”.

Al llevar a la práctica esta idea, se probó que la corona ocupaba un espacio menor que un objeto de oro de su mismo peso. Así que la ésta no era toda de oro. Contenía plata, que es un metal más pesado que el oro.

Arquímedes nació en el año 306 antes de Cristo y murió en el 215.