Historia Del Desarrollo Científico Y Tecnológico

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Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Solicitado: Exposición 01: Presentaciones Unidad 02 Trabajo 03: Mapa conceptual “Historia del desarrollo científico y tecnológico” 1 M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez http://www.eafranco.com [email protected] @edfrancom edgardoadrianfrancom Ingeniería Ética y Sociedad (Prof. Edgardo A. Franco) • Introducción • Desarrollo histórico de la ciencia y la tecnología. • La ciencia en el mundo antiguo. • El surgimiento de la ciencia moderna. • La revolución científica. • La revolución industrial. • Origen y consecuencias de la revolución industrial. • Las sociedades científicas. • La ciencia en las universidades. • El desarrollo de la tecnología. • • • • Los metales y la producción de aceros. La electrónica: inicios y desarrollo. Las computadoras: inicios y desarrollo. Características de la ciencia en el siglo XXI. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Contenido • Trabajos solicitados • Trabajo 01: Reseña y Opinión de Películas • Trabajo 02: Mapa conceptual “Integración del conocimiento humano” 2 “La ciencia es un cuerpo de teorías. Las teorías científicas establecen redes conceptuales cuyos nudos son los conceptos teóricos (átomo, evolución biológica, afinidad química). Las cuerdas que unen estos nudos son los principios (conservación de la energía, incertidumbre, etc.) y toda la red, como en un circo de trapecistas, va fijada al suelo de la experiencia que tenemos del mundo”. Feigl (1970) Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Introducción 3 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La metáfora de la ciencia como una red de trapecistas fue condicionada por Feigl (1970) al señalar que el anclaje al suelo de la experiencia procedía mediante "reglas semánticas" que contienen tanto conceptos teóricos como observacionales mediados por instrumentos de laboratorio, con lo cual se conectan al mundo de la experiencia de un modo parcial e indirecto. 4 A través de los años el hombre a presentado un cambio radical en su nivel de vida; los conocimientos que él a logrado acumular y aplicar han sido para su beneficio y han cambiado radicalmente su modo de vivir. Existe una notable diferencia entre el hombre de hace unas cuantas décadas y el hombre moderno, tal diferencia se ha dado por el desarrollo de la ciencia que esta estrechamente relacionada con las innovaciones tecnológicas. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Desarrollo histórico de la ciencia y la tecnología 5 Los esfuerzos para sistematizar el conocimiento se remontan a los tiempos prehistóricos, como atestiguan los dibujos que los pueblos del paleolítico pintaban en las paredes de las cuevas, los datos numéricos grabados en hueso o piedra o los objetos fabricados por las civilizaciones del neolítico. Los testimonios escritos más antiguos de investigaciones protocientíficas proceden de las culturas mesopotámicas, y corresponden a listas de observaciones astronómicas, sustancias químicas o síntomas de enfermedades — además de numerosas tablas matemáticas— inscritas en caracteres cuneiformes sobre tablillas de arcilla. Otras tablillas que datan aproximadamente del 2000 a. C. demuestran que los babilonios conocían el teorema de Pitágoras, resolvían ecuaciones cuadráticas y habían desarrollado un sistema sexagesimal de medidas (basado en el número 60) del que se derivan las unidades modernas para tiempos y ángulos. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia por si misma no existe si no que es un estudio que el hombre ha hecho acerca de todos los fenómenos que le rodean; de esta manera, afirmamos que la ciencia es creación del hombre pero que no es algo que halla podido lograrse de la noche a la mañana sino que han transcurrido millones de años para su evolución, observación y desarrollo. 6 Hace veinticinco siglos los filósofos griegos empezaron a buscar respuestas racionales a los fenómenos físicos, tanto terrestres como celestes, lo que constituye el origen de la ciencia. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia en el mundo antiguo. 7 • En la época de Aristóteles otros filósofos estaban formulando las bases para una teoría acertada, pero que no gozaron de la aceptación de sus contemporáneos. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Aristóteles quien, en el siglo IV A.C. , propuso una visión del Cosmos sembrada de errores, entre ellos situar la Tierra inmóvil en el centro del Universo. Esta teoría se consolidó como dogma y lastró el desarrollo científico hasta el siglo diecisiete. 8 • Teoría: que busca la verdad de las ideas, como formas y como sustancias. Este saber está constituido por las ciencias cuyo conocimiento está basado en el saber por el saber: Matemáticas, Física y Teología. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Las primeras clasificaciones de la ciencia se remontan a Aristóteles que considera tres categorías del saber: 9 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez • Praxis: O saber práctico encaminado al logro de un saber para guiar la conducta hacia una acción propiamente humana en cuanto racional: lo formaban la Ética, la Política, la Económica y la Retórica. 10 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez • Poisas: o saber creador, saber poético, basado en la transformación técnica. Lo que hoy día englobaríamos en la creación artística, artesanía y la producción de bienes materiales. 11 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La clasificación aristotélica sirvió de fundamento para todas las diversas clasificaciones que se hicieron en la Edad Media hasta el Renacimiento, cuando las grandes transformaciones promovidas por los grandes adelantos técnicos plantearon la necesidad de nuevas ciencias y sobre todo nuevos métodos de investigación que culminarán en la Ciencia Moderna del siglo XVII. 12 13 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia es el último resultado del naturalismo renacentista, en el que confluyeron las investigaciones naturalistas de los últimos escolásticos, el aristotelismo del Renacimiento, la doctrina de Telesio, e incluso la magia; sin supuestos teológicos, animismo ni filosofía. Pero tuvo que enfrentarse a una Contrarreforma que intentaba dirigir las inteligencias y las almas. 14 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Leonardo da Vinci (1452-1519) dirigió el arte y la ciencia al conocimiento de la naturaleza, en la que buscó orden mensurable, proporción y belleza. En la investigación científica rechazó el principio de autoridad y las especulaciones sin base en la experiencia, viendo certeza en las matemáticas, con lo que inició la mecánica, inercia, reciprocidad de acción y reacción. 15 16 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Nicolás Copérnico (1473-1543) partió de la estructura matemática del universo para llegar a las formulaciones exactas de la nueva cosmología. Nació en Thorn, estudió en Cracovia, Bolonia, Padua y Ferrara, donde se doctoró en derecho canónico en 1503 17 18 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez En sus inicios, los métodos utilizados por la ciencia moderna fueron aplicados fundamentalmente a la astronomía, la física y la mecánica, pero gracias a los buenos resultados obtenidos, se fueron trasladando poco a poco hacia otras áreas como la biología y más tardíamente a la geología. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez El surgimiento de la ciencia moderna 19 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia moderna está idealizada como el proceso que permitirá al hombre vivir mejor, se intenta buscar a todos los procesos que ocurren en la naturaleza, unas implicaciones técnicas que les permitan ser útiles al hombre en su vida cotidiana. 20 Este método, nos enseña, que la ciencia debe de estar asentada en todo momento sobre argumentos racionales, y sugiere, que ante dos ideas en un principio totalmente opuestas y contradictorias, siempre debería de existir una serie de elementos de juicio empíricos, que fueran capaces de demostrar cuál de las dos opciones era la correcta. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia moderna, utiliza, como herramienta primordial, una única metodología, la cual englobaría a todas las que vamos a exponer a continuación. Es el denominado método científico. 21 Desde la época de Francis Bacón (1561 –1626) hasta hace algunas décadas, algunos comentaristas han alimentado y justificado la idea de una gran Revolución Científica, idea que supone que entre los siglos XVI y XVII se dio una transformación radical en la historia del conocimiento, tan decisiva e importante que se ha descrito como una de las más importantes rupturas en la historia de la civilización occidental. A lo largo de este capítulo trataremos de encontrar los orígenes de esta idea y daremos una breve descripción del contexto histórico y cultural en el que aparecen las nociones modernas de conocimiento científico. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La revolución científica 22 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Durante “el Renacimiento” nació la “Ciencia Moderna.” El primer paso lo encontramos entre los siglos XIV y XVI en los cuales se inicia una nueva tradición historiográfica europea con el humanismo italiano. Personajes como Petrarca (1304-1174) y Bocaccio (13131375), entre otros, se vieron a sí mismos como los instigadores de un renacer de las artes y las letras después de un prolongado período de estancamiento que se había iniciado con el decaimiento de Roma y que se comenzaba a revitalizar con el humanismo italiano del siglo XIV. 23 Dentro de la tradición filosófica que se ha denominado positivismo la idea de la Revolución Científica y la idea misma de la ciencia como una forma de conocimiento que se diferencia de las especulaciones metafísicas, del arte o de la religión, toma mayor fuerza. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez En la idea de la Revolución Científica tomará aún más fuerza con los filósofos de la Ilustración francesa quienes no sólo nutrieron la idea del gran cambio protagonizado por Bacón, Descartes, y Galileo, entre otros, sino que se vieron como sus continuadores. 24 Después de siglos de estancamiento en Europa, el crecimiento económico volvió a encontrar perspectivas muy favorables. La Revolución Industrial iniciada en Inglaterra a mediados del siglo XVIII, al cambiar las condiciones de producción, indujo un enriquecimiento espectacular que se fue generalizando con el correr de los años. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La revolución industrial 25 La Revolución Industrial provoco un cambio en la producción y consumo de bienes por la utilización de instrumentos hábiles, cuyo movimiento exige la aplicación de la energía de la naturaleza. Hasta finales del siglo XVIII el hombre sólo había utilizado herramientas, instrumentos inertes cuya eficacia depende por completo de la fuerza y la habilidad del sujeto que los maneja. El motor aparece cuando se consigue transformar la energía de la naturaleza en movimiento. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Origen y consecuencias de la revolución industrial. 26 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez En el siglo XVIII las telas que se fabricaban en Europa tenían como materia prima la seda (un artículo de lujo, debido a su precio), la lana o el lino. Ninguna de ellas podía competir con los tejidos de algodón procedentes de la India y conocidos por ello como indianas o muselinas. Para entonces, la producción de tejidos de algodón en Inglaterra era insignificante y su importación desde la India constituía una importante partida de su balanza mercantil. Para competir con la producción oriental se necesitaba un hilo fino y fuerte que los hiladores británicos no producían. 27 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La máquina de vapor vino a resolver el problema planteado por el drenaje de las minas y, junto con la lámpara de seguridad de Davy (1815), permitió abrir pozos cada vez más profundos y explotar aquellos que habían sido abandonados por las dificultades y riesgos que implicaba la explotación. 28 En el siglo XVII existe un verdadero medio científico. Las obras circulan de un país a otro, escritas casi siempre en latín, que hace de lengua internacional. Este movimiento se ve favorecido por el desarrollo de las imprentas y las librerías, y también por hombres como el padre Mersenne, que manda hacer traducciones francesas de libros científicos. Crea en Paris una especie de academia que será el anteceder de la Academia de ciencias organizada por Colbert en 1666. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Las sociedades científicas 29 Hay una cierta ambigüedad acerca de lo que un "científico" connota, por lo que examinar tres medidas alternativas de orientación científica: la educación formal; eminencia medido por anuncios en los diccionarios biográficos de los científicos, y miembro de la Sociedad Real. Por supuesto, aunque incluso los planes de estudio universitarios de la época eran bastante rudimentarios, es posible y probable que algunos pueden haber adquirido los conocimientos científicos de fuentes informales, pero eso es necesariamente fuera del ámbito de un estudio sistemático. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia en las universidades 30 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Aproximadamente el 20 por ciento de los grandes inventores eran documentado que han sido educados en el nivel postsecundario en las ciencias, las matemáticas o medicina. De manera similar, 16,6 por ciento podrían considerarse como los científicos de eminencia suficiente para ser listados en un diccionario de científicos. Un número significativo (20,7 por ciento de todos los inventores) fueron becarios de la Royal Society. 31 En principio, resulta tentador aplicar al reino de la tecnología modelos de desarrollo que han sido ampliamente debatidos en relación con el desarrollo científico. En la técnica, como en la ciencia, existe un cierto consenso acerca del carácter progresivo de su avance. Además, si bien el desarrollo tecnológico es un proceso de largo plazo que se remonta a los orígenes de la especie humana, desde el Renacimiento las relaciones entre ciencia y técnica se han estrechado a tal punto que hoy en día constituyen áreas de la actividad humana casi inseparables. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez El desarrollo de la tecnología 32 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La tecnología antigua “se desarrolló muy lentamente, sobre una base que parece haber sido esencialmente práctica”, en tanto que lo típico del desarrollo tecnológico moderno es que su evolución es cada vez más rápida, cada vez más sistemática, cada vez más consciente, debido a “la relación estrecha que se ha establecido, en los dos últimos siglos, entre la ciencia y la tecnología”. 33 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia (al igual que la técnica) se desarrolla muy despacio durante la mayor parte de la historia, parece despegar desde fines del Renacimiento y experimenta una brusca aceleración en los últimos doscientos años. Cabría esperar, por lo tanto, que las lógicas de desarrollo de la ciencia y de la técnica sean al menos parcialmente similares y que la comprensión de la lógica del desarrollo científico nos diera luces para entender la naturaleza de su hermano gemelo, el desarrollo tecnológico. 34 No se conoce con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado. Los primeros utensilios de hierro descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3.000 a.C., y se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro. Los griegos ya conocían hacia el 1.000 a.C. la técnica, de cierta complejidad, para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Los metales y la producción del acero 35 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez En el siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los gases que lo atravesaban. 36 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. 37 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La máquina de vapor de Watt convirtió a la hulla en la verdadera protagonista de la primera Revolución Industrial al ser combustible de los nuevos medios de transportes. A la extracción del carbón se le dio gran importancia que en Gran Bretaña la producción se veía afectada por la falta de combustible para que funcionaran sus máquinas, y además sus bosques estaban agotados. 38 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez En el sector siderúrgico se introducen una serie de innovaciones que permiten resolver el problema del combustible ya que se pusieron a disposición del mercado grandes cantidades de hierro fundido de gran calidad y a precios más bajos. El gran salto o segunda etapa de la Revolución Industrial se produce después de las guerras Napoleónicas con el inicio de la era del ferrocarril ya que apareció una gran demanda de hierro y carbón y nuevas posibilidades de inversión. 39 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La invención de las máquinas para la industria textil y la aplicación de la máquina de vapor de Watt hicieron posible la producción masiva de telas de algodón, y facilitó el transporte y el comercio de estas mercancías. Con la construcción de altos hornos que utilizaban el carbón mineral como fuente de energía y el hierro como materia prima para la fábrica de acero permitió la construcción de la maquinaria, barcos y ferrocarriles. 40 La historia de la Electrónica, como la de muchas otras ciencias, está marcada por pequeños y grandes descubrimientos. Algunos de ellos fortuitos y otros, fruto de mentes visionarias de investigadores y científicos. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La electrónica: inicios y desarrollos 41 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1800 - Alessandro Volta, físico italiano, anuncia en la Royal Society de Londres el resultado de sus experimentos (desde 1786) generando electricidad mediante metales diferentes separados por un conductor húmedo. Volta apila 30 discos metálicos separados cada uno por un paño humedecido en agua salada, obteniendo electricidad. A tal dispositivo se le llamó "pila voltaica", de allí se origina el nombre de las "Pilas". En honor de Alessandro Volta, la unidad de medida del potencial eléctrico se denomina Voltio. 42 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1820 - El físico y químico danés, Hans C. Oersted descubre que alrededor de un conductor por el que circulaba una corriente eléctrica se forma un campo magnético. 1820 - Poco después del descubrimiento de Oersted, el científico francés André Marie Ampere logró formular y demostrar experimentalmente, la ley que explica en términos matemáticos la interacción entre magnetismo y electricidad. En su memoria fue nombrada la unidad de intensidad de corriente eléctrica: el Amperio. 43 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1821 - Michael Faraday, físico y químico británico, basado en los descubrimientos de Oersted, construye los primeros aparatos para producir lo que el llamó "Rotación Electromagnética", nacía así el motor eléctrico. 1825 - El inventor británico William Sturgeon crea un dispositivo que iba a contribuir significativamente a la fundación de las comunicaciones electrónicas: el electroimán. 44 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1827 - El profesor alemán Georg Simon Ohm publica el resultado de sus experimentos que demuestran la relación entre Voltaje, Corriente y Resistencia. Conocida hoy como Ley de Ohm. Su trascendencia fue menospreciada por sus colegas de la época y solo reconocida dos décadas después. 1827 - El físico alemán Gustav Kirchoff expone dos reglas, con respecto a la distribución de corriente en un circuito eléctrico con derivaciones, llamadas Leyes de Kirchoff. 45 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1831 - Michael Faraday, diez años después de su "motor eléctrico", descubre un efecto inverso al descubierto por Oersted. Un campo magnético en movimiento sobre un conductor induce en este una corriente eléctrica. Crea la Ley de Inducción Magnética y base de los generadores eléctricos. También descubre que en electricidad estática, la carga eléctrica se acumula en la superficie exterior del conductor eléctrico cargado. Este efecto se emplea en el dispositivo denominado jaula de Faraday y en los capacitores. En reconocimiento a sus importantes descubrimientos, la unidad de capacidad eléctrica se denomina Faradio. 46 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1837 - Después de varios años desarrollando la idea, Samuel M. Morce patenta un dispositivo que permite trasmitir mensajes a grandes distancias a través de dos cables, usando un código de puntos y rayas (el famoso alfabeto Morse). Nacía el Telégrafo. 1846 - El Ing. Alemán Ernst Werner M. von Siemens, desarrolla el telégrafo de aguja y presión y un sistema de aislamiento de cables eléctricos a base de látex, lo que permitió, la fabricación y tendido de cables submarinos, fundando la compañía Siemens AG. Por estas y otras contribuciones tecnológicas en 1888 fue ascendido a la nobleza. 47 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1861 - El físico ingles James Clerk Maxwell desarrolla el concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo. Predijo que era posible propagar ondas por el espacio libre utilizando descargas eléctricas. 1875 - William Crookes, físico y químico británico, investigando el comportamiento de las cargas eléctricas, usando un tubo de vidrio con electrodos y alto voltaje descubre la existencia de los rayos catódicos. Su dispositivo que se llamó "Tubo de Crookes" y sería el precursor de los tubos de rayos catódicos o cinescopios de hoy en día. 48 1877 - Thomas Alva Edison inventa el primer aparato que permitía grabar en un cilindro de cera, voz y sonidos para luego reproducirlos, lo llamó: Fonógrafo. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1876 - Graham Bell y su asistente Thomas A. Watson, realizaron la primer transmisión de la voz humana a través de cables. Nacía así, el teléfono. 49 1882 - El inventor francés, Lucien H. Gaulard patenta un dispositivo que llamó generador secundario y que sería una versión primitiva de lo que hoy llamamos transformador. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1878 - Thomas Alva Edison construyó la primera lámpara incandescente con filamentos de bambú carbonizado. 50 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1882 - Nikola Tesla investigador estadounidense de origen croata, experimentando con alto voltaje y corriente alterna polifásica, inventa el alternador y el primer motor eléctrico de inducción. 51 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1883 - Thomas Alva Edison, tratando de mejorar su lámpara incandescente descubre que al calentar un metal este emite cargas eléctricas. Lo llamó "efecto Edison", posteriormente conocido como emisión termoiónica. Creó un dispositivo en el cual, dentro de un tubo de vidrio al vacío, la carga eléctrica emitida por una superficie metálica caliente (llamada cátodo) es recogida por otra superficie fría (llamada ánodo). 1884 - Paul Nipkow patenta un artefacto explorador de imágenes, que llamó "Disco de Nipkow" y que permitiría luego convertir imágenes en señales eléctricas. 52 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1887 - El estadounidense de origen alemán Emile Berliner, inventa un sistema de grabación que podía sacar muchas copias de la grabación original. Berliner sustituyó el cilíndrico del fonógrafo de Edison, por un disco plano y patentó entonces su "gramófono", fundando su propia compañía para fabricarlo masivamente. 1887 - Heinrich Hertz, físico alemán, corrobora la predicción de James Clerk Maxwell creando el primer transmisor de radio, generando radiofrecuencias. Desarrolló también un sistema para medir la velocidad (frecuencia) de las ondas de radio. En su honor la unidad de medida de frecuencia se denomino Hertz (o Hertzio). 53 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1888 - El ingeniero inglés Oberlin Smith ideó y publicó, los principios básicos para grabar sonido en un soporte magnético. 1897 - El físico inglés J. J. Thomson descubre la existencia de una partícula eléctricamente cargada, el electrón. En el año de 1906 Thomson recibió el Premio Nóbel de Física por su descubrimiento. 1897 - Ferdinand Braun, científico Alemán, perfecciona el TRC o Tubo de Rayos Catódicos agregando al Tubo de Crookes una superficie de fósforo que se iluminaba al recibir los rayos catódicos. Desarrolla el primer osciloscopio. 54 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1897 - Guillermo Marconi ingeniero eléctrico italiano, introduce en el Reino Unido la primer patente de la Radio. 1898 - El danés Valdemar Poulsen desarrolló y patentó el telegráfono, una grabadora de sonido que emplea alambre de acero como soporte magnético. 1899 - J.J. Thomson establece que las cargas que se liberaban al calentar una superficie metálica son electrones. 55 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1901 - Guillermo Marconi, logra la primer transmisión telegráfica inalámbrica a través del Atlántico. 1903 - El físico británico John Ambrose Fleming encuentra una aplicación práctica de la válvula termoiónica de efecto Edison, que posteriormente de denominaría: "Diodo", al usarlo como detector de ondas electromagnéticas. John Ambrose Fleming es considerado "el padre de la electrónica“. 56 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1906 - El físico estadounidense Lee de Forest agrega un nuevo electrodo en forma de rejilla entre el cátodo y el ánodo del tubo al vacío. Este electrodo permite regular el paso de electrones. Nace así el Triodo, primer dispositivo amplificador electrónico. 1913 - El físico estadounidense Edwin Howard Armstrong desarrolla el primer circuito oscilador basado en un Triodo. 57 1924 - El escocés John Logie Baird, usando el disco explorador de imagen de Nipkow, logra trasmitir imágenes por ondas de radio. Nacía la Televisión electromecánica Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1920, 23 de Febrero - se trasmite el primer programa público de radio en Inglaterra. 58 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1928 - El ingeniero alemán Fritz Pfleumer patentó la primera cinta magnética, constituida por una delgada capa de hierro magnetizable sobre una cinta de papel. Años después, la patente fue revocada, pues el principio básico ya había sido patentado por el danés Valdemar Poulsen en 1898. 1929 - Se realizan las primeras emisiones públicas de televisión, por la BBC en Inglaterra. 1930 - Se perfeccionan los tubos electrónicos de vacío, nacen el Tetrodo y Pentodo con más elementos entre el cátodo y el ánodo. 59 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1932 - La empresa alemana A.E.G. realiza los primeros ensayos para la construcción de grabadoras de cinta. La firma IG Fabenindustrie propone como soporte una cinta plástica: el acetato de celulosa. 1933 - Edwin Howard Armstrong inventa un nuevo tipo modulación de señal: la FM (frecuencia modulada). 60 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1935 - El Magnetófono hizo su aparición pública en la Exposición Radiotécnica de Berlín. Y cinco años después H.J. von Braunmuhl y W. Weber introdujeron la pre magnetización de alta frecuencia, que permitió una gran mejora en la grabación del sonido. 1936 - El ingeniero austriaco Paul Eisler mientras trabajaba en Inglaterra, creo el primer circuito impreso como parte de un receptor de radio. 61 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1946 - Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, descubre los efectos de las microondas sobre los alimentos. Inventa el Horno de Microondas. 62 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1947 - Un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Prester Eckert en la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos, crean: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), primera computadora digital electrónica. Fue una máquina experimental. No era programable como las computadoras actuales. Era un enorme aparato que ocupa todo el sótano en la Universidad de Pennsylvania. Tenía 18,000 tubos electrónicos, consumía varios KW y pesaba algunas toneladas. Realizaba hasta cinco mil sumas por segundo. 63 1950 - Salen al mercado los primeros magnetófonos comerciales, eran de cinta en carrete abierto. Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1947, 16 de diciembre - Fue creado el primer transistor, por William Shockley, John Bardeen, y William Brattain en los laboratorios Bell. 64 1955 - SONY lanza al mercado el primer receptor de radio totalmente transistorizado el TR-55 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1951 - Los doctores Mauchly y Eckert fundan la compañía Universal Computer (Univac), que produce la primera computadora comercial: UNIVAC I. 65 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1958 - El ingeniero Jack Kilby de la compañía norteamericana Texas Instruments, creó el primer circuito completo integrado en una pastilla de silicio, lo llamó "circuito integrado". Casi simultáneamente el ing. Robert Noyce de Fairchil Semiconductor desarrolla un dispositivo similar al que llamó: "circuito unitario". A ambos se los reconoce como los creadores de los circuitos integrados. 66 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1962, 10 de Julio - Fue lanzado el Telstar 1 primer satélite de comunicaciones de uso comercial. 1962 - Nick Holonyak, ingeniero de General Electric desarrolla el primer LED (Light Emitting Diode o Diodo Emisor de Luz) que emitía en el espectro visible. 1962 - Sony lanza al mercado mundial el primer televisor de 5 pulgadas, completamente transistorizado. 67 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1963 - Philips presentara el popular “Compact Cassette”. Otros fabricantes habían desarrollado diversos tipos de cartuchos de cinta magnética, pero ninguno de ellos alcanzo la difusión mundial de este, por su bajo costo, tamaño y practicidad. 1965 Gordon Moore, trabajando en Fairchild Semiconductor (tres años después fundaría Intel), predijo que la integración de circuitos crecería a un ritmo que duplicaría el número de transistores por chip cada dos años. Esta predicción se ha cumplido hasta la fecha y se le conoce como: "Ley de Moore". 68 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1968 - Fairchild Semiconductor produce el primer circuito integrado regulador de voltaje lineal el uA723. Poco tiempo después lanza al mercado la serie 7800 que incluye los populares 7805 (de 5V), etc. 1971 - Ted Hoff, Federico Faggin de Intel y Masatoshi Shima de Busicom (ZiLOG) diseñan el primer microprocesador, el Intel 4004 1975 - JVC lanza al mercado el sistema de grabación de audio y video analógico para uso domestico: VHS (Video Home System). 1976 - Sony lanza al mercado el sistema de grabación de audio y video analógico: Betamax. 1979 - Philips y Grundig de Alemania desarrollan el Video 2000 (Video Cassette compacto, o VCC) para competir con VHS de JVC y Betamax de Sony. 69 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 1982, 17 de agosto - La empresa Philips fabrica el primer Compact Disc en Hannover (Alemania), desarrollado en forma conjunta por Philips y Sony. 1988 - Se integra el MPEG (Moving Picture Experts Group o Grupo de Expertos de Imágenes en Movimiento), para desarrollar estándares de codificación de audio y video (MPEG-1, MPEG-2, ... MP3, etc). 1995 - Un consorcio de empresas entre las que destacan Philips, Sony, Toshiba, Time-Warner, Matsushita Electric, Hitachi, IBM, Mitsubishi Electric, Pioneer, Thomson y JVC, lanzan la primer versión del estándar DVD. 70 Primera Generación: En 1928 la empresa Fairchild y Texas Instruments produjeron los primeros circuitos integrados basados en semiconductores. Las primeras computadoras, incluyeron a la ENIAC, el Electronic Numerical Integrator and Computer, que en 1943 comenzaron a construir John W. Mauchly y John P. Eckert en la universidad de Pensilvania (EE.UU.). Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Las computadoras: inicio y desarrollo 71 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Esta enorme máquina medía más de 30 metros de largo y pesaba 32 toneladas, estaba compuesta por 17.468 válvulas. El calor de las válvulas elevaba la temperatura de la sala donde se hallaba instalada hasta los 50º C. y para que llevase a cabo las operaciones para las que se había diseñado. Cuando la ENIAC se terminó en 1946, la II Guerra Mundial ya había terminado. 72 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Segunda Generación (1955-1963): Usaban transistores para procesar información. Los transistores eran más rápidos, pequeños y más confiables que los tubos al vacío. 200 transistores podían acomodarse en la misma cantidad de espacio que un tubo al vacío. Usaban pequeños anillos magnéticos para almacenar información e instrucciones. 73 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Producían gran cantidad de calor y eran sumamente lentas. Se mejoraron los programas de computadoras que fueron desarrollados durante la primera generación. Se desarrollaron nuevos lenguajes de programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accesibles. 74 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Tercera Generación (1964-1970): Comienza a utilizarse los circuitos integrados, lo cual permitió abaratar costos al tiempo que se aumentaba la capacidad de procesamiento y se reducía el tamaño de las máquinas. La tercera generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados (pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos en una integración en miniatura. El PDP-8 de la Digital Equipment Corporation fue el primer miniordenador. 75 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Cuarta Generación (1971-1980): Fase caracterizada por la integración de los componentes electrónicos, lo que propició la aparición del microprocesador, es decir, un único circuito integrado en el que se reúnen los elementos básicos de la máquina. Se desarrollaron circuitos integrados para procesar información. Se desarrollaron los "chips" para almacenar y procesar la información. Un "chip" es una pieza de silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados semiconductores. 76 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Los circuitos integrados recuerdan los datos, ya que almacenan la información como cargas eléctricas. Surge la multiprogramación. Las computadoras pueden llevar a cabo ambas tareas de procesamiento o análisis matemáticos. Emerge la industria del "software". Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y DEC PDP-1. Otra vez las computadoras se tornan más pequeñas, más ligeras y más eficientes. Consumían menos electricidad, por lo tanto, generaban menos calor. 77 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Quinta Generación (1980 - ): Surge la PC tal cual como la conocemos en la actualidad. IBM presenta su primera computadora personal y revoluciona el sector informativo. 78 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco La sexta generación de computadoras La sexta generación se podría llamar a la era de las computadoras inteligentes baseadas en redes neuronales artificiales o "cerebros artificiales". Serían computadoras que utilizarían superconductores como materia-prima para sus procesadores, lo cual permitirían no malgastar electricidad en calor debido a su nula resistencia, ganando performance y economizando energía. La ganancia de performance sería de aproximadamente 30 veces la de un procesador de misma frecuencia que utilice metales comunes. 79 En la última década los términos nanociencia y nanotecnología han empezado a formar parte del vocabulario de uso común en nuestras vidas. Lavadoras, refrigeradores y hasta calcetines con nanopartículas han comenzado a inundar carteles y pantallas de televisión. Pero ¿qué significan estos términos? Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La ciencia en el siglo XXI 80 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La nanociencia es un área de la ciencia que estudia y manipula la materia a nanoescalas. Para hacernos una idea de cuán pequeño es un nanómetro, podemos pensar que una hoja de papel común tiene 100 mil nanómetros de grosor. Es decir, un nanometro (nm) es tan pequeño que cuesta imaginarlo. Para comparar podemos pensar que en una cadena de un milímetro de cualquier material tiene del orden de 5.000.000 de átomos. Entonces cuando hablamos de objetos de tamaño de los nanómetros estamos considerando un número pequeño de átomos, al menos muchísimo más pequeño que el número de átomos que tienen los objetos que usamos cada día. 81 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Actualmente los mayores logros se han obtenido en la manipulación de átomos y moléculas para crear nuevos materiales con características muy particulares, como nanopartículas, partículas del tamaño de los nanometros, que absorben los rayos UV que se agregan a los bloqueadores solares que ya usamos, láminas para lentes que los vuelven irrompibles, materiales más livianos y resistentes para la aeronáutica y un sinfín de ejemplos más, algunos tan pedestres como mezclilla impermeable. Pero es en medicina donde las mayores esperanzas están puestas. 82 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez La nanotecnología opera a una escala similar a la biología. Una molécula de ADN tiene un ancho de aproximadamente 2 nm, y las proteínas tienen diámetros que van desde los 5 nm. Las células humanas son mucho más grandes, por lo que los materiales y dispositivos nanométricos pueden entrar fácilmente en la mayoría de las células, incluso sin activar ninguna respuesta inmunitaria. 83 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Existen a la fecha importantes avances en aplicaciones médicas, sobre todo relacionadas con el diagnóstico, la entrega de drogas dirigidas a tumores utilizando nanopartículas magnéticas y la llamada hipertermia, que consiste en inyectar a un paciente minúsculos imanes que contienen moléculas de gran afinidad con las células tumorales. 84 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Una vez fijas sobre las superficies de las células malignas, la aplicación de un campo magnético externo oscilante (de modo análogo a como se hace en una Resonancia Magnética) eleva en algunos grados la temperatura de estas partículas y de las células adheridas, matándolas y dejando intacto el tejido normal circundante. 85 Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Sin embargo no todo es fácil y existen temas abiertos respecto del impacto de esta tecnología en la salud y en el medio ambiente. Algunas nanopartículas podrían entrar en el cuerpo a través del medio ambiente y/o la cadena alimenticia y provocar daños, pues aun no existe certeza de cómo distinguir entre nanoproductos benignos y peligrosos, y el naciente campo de la nanotoxicología y la nanobasura está inundado de incertidumbre. 86 • Preparar en equipos tema de exposición • Exposiciones 1. La ciencia en el mundo antiguo 1. 2. 3. 4. 2. Primeros científicos Primeras clasificaciones de la ciencia Primeros resultados de la ciencia El surgimiento de la ciencia moderna La revolución científica y la revolución industrial 1. El renacimiento 1. 2. 3. 2. 3. La astronomía La medicina Las matemáticas Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Exposición 01: Exposiciones de la Unidad 02 Los metales y la producción de aceros La revolución industrial 1. 2. 3. La maquina de vapor La industria minera La industria del algodon 87 La revolución del petróleo y sus derivados 1. 2. 3. 4. 4. La electrónica 1. 2. 3. 4. 5. Los primeros usos del petróleo Los primeros yacimientos Maquina de combustión interna El automóvil y la aviación Inicios y descubrimientos Inventos Radio y televisión Microchips Las computadoras 1. 2. 3. 4. 5. Historia de las computadoras Grandes personajes Generaciones de computadoras Tipos de computadoras y usos Sociedad de la información Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 3. 88 La ciencia del siglo XXI 1. 2. 3. 4. 5. Grandes científicos Sociedades científicas Mejores universidades e institutos Sociedades de la ingeniería y computación Premio Turing *Se entregará vía Web bajo el formato establecido en clase antes del día Domingo 11 de Septiembre de 2016 (23:59:59 hora limite). Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez 6. 89 • Elaborar un mapa conceptual con los temas de la diapositiva. • Observaciones 1. Incluir nombre, materia y titulo del trabajo en el mapa conceptual en un cuadro de referencia. 2. Recomendación usar CmapTools. 3. Enviar vía Web, se puede enviar el Cmap o en Word, Visio o PDF. 4. Incluir un cuadro de Datos. *Se entregará antes del día Domingo 11 de Septiembre de 2016 (23:59:59 hora limite). Ingeniería Ética y Sociedad Unidad 02: Historia del desarrollo científico y tecnológico Prof. Edgardo Adrián Franco Martínez Trabajo 03: Mapa conceptual “Historia del desarrollo científico y tecnológico” 90