Sobre el origen de la Termodinámica.

La Termodinámica es parte esencial de la Física, y pilar fundamental de la Ingeniería. Básicamente trata de la transformación del calor (energía térmica), en trabajo mecánico o trabajo útil. Actualmente abarca diferentes campos: termodinámica clásica, termodinámica técnica, termodinámica química, termodinámica estadística, termotécnia, motores de combustión, etc...

En ella se  incluyen conceptos como: calor, temperatura, trabajo, energía interna, entalpía, entropía, transmisión de calor (conducción, convección, radiación), combustiones, ciclos térmicos, ciclos frigoríficos, rendimientos, reacciones exotérmicas / endotérmicas, energía libre, agitación y desorden molecular, vapor de agua, aire húmedo, etc...

Sin embargo, hasta el S.XIX nada se sabía acerca de todo ello. Aún se pensaba que el calor era un fluido invisible llamado "el calórico". James Watt (1736-1819) inventó la máquina que lleva su nombre,  o máquina de vapor, donde quemando madera  o carbón se producía vapor de agua, el cual actuaba un pistón y una biela-manivela, produciendo trabajo motriz. Eran clave en su diseño la caldera, el condensador de vapor, y el regulador centrífugo a bolas. La máquina de vapor de Watt posibilitó la primera revolución industrial, así como el ferrocarril.

Pero los fundamentos teóricos de los principios de esta ciencia termodinámica se deben a Sadi Carnot (1796-1832), aunque en su tiempo su obra pasó prácticamente desapercibida.

 

 

Aparecen de vez en cuando en la historia de las ciencias algunas obras surgidas de forma algo espontánea, en el sentido de no poder ser clasificadas en ámbitos precedentes. Entre ellas figura en primer plano la obra de Sadi Carnot, como precursor cuya profunda visión se adelantó considerablemente a su tiempo.

Sus "Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres a développer cette puissance": reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, aparecieron en un librito del que se editaron pocos ejemplares en París, en 1824. Dichas reflexiones abrieron a la ciencia y a la técnica caminos completamente nuevos.

Desde el principio de su libro se planteaban cuestiones precisas. Carnot se preguntaba si la potencia motriz del calor (obsérvese que él en el título de la obra escribió "feu": fuego, y no calor, aunque luego en el texto usa más o menos indistintamente ambos términos) es limitada o ilimitada, si los perfeccionamientos de las máquinas térmicas tienen un límite concreto, o bien son susceptibles de ser mejoradas indefinidamente en su rendimiento.

En su forma original la respuesta era la siguiente: una máquina, operando de la manera más económica y terminando al final de su operación en las mismas condiciones que al principio, produce un trabajo cuya relación con el calor aportado a la caldera depende únicamente de las temperaturas de la caldera y del condensador de vapor.

Ése fue el enunciado inicial del principio de Carnot, llamado durante mucho tiempo el segundo principio de la Termodinámica, y que después ha adoptado formas muy diversas, (recordemos que el primer principio de la Termodinámica es el de la conservación de la energía, que en la actual era posteinsteiniana ha pasado a ser la conservación de la masa-energía). Todas las sustancias pueden, escribía Carnot, ser empleadas para obtener  potencia motriz, y en la aplicación de su principio la naturaleza de la materia que recorre el ciclo carece de importancia. Ni que decir tiene que estas afirmaciones audaces parecían en un principio inadmisibles.

De la obra de Carnot se habían editado muy pocos ejemplares, y permaneció desconocida durante mucho tiempo, si bien Clapeyron lo citó diez años después en su obra, como vamos a comentar a continuación. El gran físico inglés Lord Kelvin solía comentar sus vanos esfuerzos por encontrar un ejemplar de la obra de Carnot, en ninguna librería, en 1843.

Émile Clapeyron (1799-1864) escribió en 1834 una memoria para la Escuela Politécnica de París, de la que tanto Carnot como él fueron alumnos,  titulada "Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur": memoria sobre la potencia motriz del calor (no del fuego, sino del calor).

Clapeyron dedicaba en su obra toda su capacidad de análisis al difícil problema de la producción de fuerza motriz. ¿Había en una máquina de vapor una íntima correlación entre la cantidad de trabajo generado y la cantidad de carbón consumido? ¿Mediante qué fenómenos se producía esta misteriosa transformación?. Estas preguntas, que ya habían sido planteadas por otros pocos, pero no resueltas, no escapaban al espíritu observador de Clapeyron, quien tuvo la suerte de encontrar un librito, que se hizo célebre gracias a él y que hasta entonces había sido ignorado por todos: la anteriormente mencionada obra de Carnot. Impresionado por la grandeza y la exactitud de las reflexiones expuestas en dicho "informe", Clapeyron lo estudió, asimiló su contenido, y desarrolló su magnífico trabajo, que hizo época en la historia de la ciencia.

Revelada así al mundo de la ciencia, la obra de Carnot llegó a ser el pilar sobre el que se levantó una ciencia completamente moderna: la teoría mecánica del calor, es decir, la Termodinámica.

Pensamientos para empezar el Año Nuevo y la Nueva Era Aquario.

Conviene mantener un cuerpo y un corazón relajados, y saludar con una sonrisa. La relajación fortalece la salud física y mental, y un rostro sonriente promueve la amistad.

Mantener el cuerpo en buena salud es un deber. De otra forma no podríamos estar capacitados para mantener nuestra mente fuerte y clara.

Un antiguo proverbio dice que el coraje es un hombre y la bondad una mujer. Esta frase contiene una agradable combinación de simetría y contraste, y como muchas de las cosas que son agradables, es falsa. El coraje y la bondad son inseparables. Si uno aparenta existir sin la otra, cuidaos. Estáis en presencia de la cobardía o de la crueldad disfrazadas.

Tanto el discurso como el silencio trasgreden.- Proverbio Zen.

Las personas más diabólicas, cobardes, y traicioneras no se consideran a sí mismas ruines. Creen ser héroes que llevan a cabo tareas imposibles enfrentándose a una oposición avasalladora. Se convencen a sí mismas de esto viendo sólo lo que quieren ver, cambiando el significado a las palabras, olvidando lo real y recordando lo que es falso. Los verdaderos héroes están de nuestra parte. Los villanos diabólicos, cobardes y traicioneros son los héroes de nuestros enemigos.

Tómate tu té con lentitud y reverencia, como si fuera el eje alrededor del cual gira el mundo. Lenta, tranquilamente, sin correr hacia el futuro. Vive el momento actual, porque sólo ese momento actual es vida.

La vida es un desafío, afróntalo. La vida es amor, compártelo. La vida es un sueño, realízalo. La vida es un juego, juégala.

¡ Sé feliz !. El mundo de ayer quiere que disfrutes su aliento entregado. El mundo de hoy quiere que disfrutes su aliento de entrega. El mundo de mañana quiere que disfrutes su aliento que colma. Sé feliz por la mañana con lo que tienes. Sé feliz al atardecer con lo que eres. ¡ Sé feliz !.

Sobre el método científico.

Tradicionalmente se consideraba "culto" a quien  tenía conocimientos de “letras” y de “humanidades”. La ciencia era para “especialistas”. Esta postura es imposible de sostener hoy en día: la cultura incluye las ciencias y las letras. ¿Cómo se podría considerar culta a una persona que no conoce, al menos a un nivel básico y divulgativo, cómo funciona la naturaleza, cuál es el “lenguaje de las ciencias”?, en una época moderna o posmoderna además.

La ciencia trata del conocimiento científico: conocimiento racional, sistemático, verificable (aunque también falible), perfeccionable, y revisable.

Las ciencias exactas, como las matemáticas, no se ocupan de los hechos, sino de entes ideales, y establecen contacto con la realidad a través del lenguaje, su método es la lógica.

Las ciencias de la naturaleza y de la sociedad, en cambio,  se ocupan de hechos reales: físicos, químicos, fisiológicos, psicológicos, económicos, etc…y emplean la matemática como herramienta para establecer las relaciones entre dichos hechos, así como un método para estudiarlos, que no puede ser sólo lógico, sino también experimental: el método científico.

Las ciencias exactas demuestran y prueban de forma completa.

Las ciencias de la naturaleza y de la sociedad verifican, confirmando o no, hipótesis probables pero provisionales, cuya verificación es incompleta y temporal: son rigurosas, pero perfeccionables. Los rasgos esenciales de este tipo de conocimento son la racionalidad y la objetividad.

El conocimiento racional está constituido por conceptos, juicios, y raciocinios, no por sensaciones, y pueden combinarse con reglas lógicas.

El conocimiento objetivo busca la verdad de los hechos, verifica la adaptación de las ideas a los hechos mediante la observación y la experimentación, lo que lo convierte en controlable y reproducible.

Las principales características de las ciencias naturales y sociales son:

-          Parten de los hechos.

-          Trascienden los hechos y los explican.

-          Son analíticas.

-        La investigación es especializada.

-          El conocimiento es claro y preciso.

-          El conocimiento es comunicable.

-          El conocimiento es verificable.

-          La investigación es metódica.

-          El conocimiento es sistemático.

-          El conocimiento es general.

-          Buscan leyes de la naturaleza o la cultura.

-        Son explicativas.

-         El conocimiento es predictivo.

-         Son abiertas.

-         Son útiles, y deben de ser éticas.
 

Las hipótesis científicas son proposiciones generales verificables, con un método científico, que no es infalible, salvo en las ciencias exactas, en las que se puede alcanzar la certidumbre.

Las fases de planteamiento y comprobación del método científico son.

-          Análisis lógico, como primera tarea de comprobación de la hipótesis científica.

-          Comprobación de afirmaciones:  método experimental:

· Observar hechos particulares en busca de elementos de prueba universales.

· Formular preguntas precisas.

· Aplicar leyes estadísticas a la recolección y análisis de los datos.

· No dar por definitivas las respuestas.

El grado de apoyo de una teoría no es igual que su grado de confirmación, porque las teorías se contrastan con los hechos y con otras teorías. Las teorías científicas deben sin duda adecuarse a los hechos, pero ningún hecho aislado es aceptado entre los hechos controlados científicamente a menos que tenga cabida en alguna parte. Los soportes empíricos y racionales de las hipótesis son interdependientes.

En cuanto a los soportes extracientíficos de las hipótesis científicas, algunos son de carácter psicológico, como por ejemplo la sencillez, el soporte cultural, la concepción del mundo, y en particular el “espíritu de la época”.

La investigación científica, su método, es también intuitiva, no porque carezca de reglas, sino por su complejidad, que exige una gran variedad de aptitudes intelectuales.

Las pautas generales del método científico, investigación científica, son las siguientes:

· Planteamiento del problema:

-          Recopilación de los hechos, examen, clasificación, y selección de hechos relevantes.

-          Descubrimiento de un problema, hallazgo de una laguna o incoherencia en el estado del saber.

-          Formulación del problema, plantear una pregunta muy probablemente correcta, reduciendo el problema a su esencia significativa, probablemente solucionable con el conocimiento disponible, y útil.
 

· Construcción de un modelo teórico:

-          Selección de factores , variables, y suposiciones adecuadas.

-          Invención de hipótesis y suposiciones que puedan servir de nexo entre las variables pertinentes, formular enunciados de alguna posible ley que pueda adecuarse a los hechos observados.

-          Traducción de las hipótesis a lenguaje matemático, si ello fuese posible.

· Deducción de consecuencias:

-          Búsqueda de soportes racionales para las consecuencias previstas.

-          Búsqueda de soportes empíricos, elaborando predicciones sobre la base del modelo teórico y de los datos experimentales, con técnicas de verificación disponibles y posibles.

· Prueba de las hipótesis:

-          Diseño del ensayo.

-          Realización de la prueba y obtención de datos.

-          Elaboración, clasificación y análisis de los datos empíricos obtenidos.

-          Deducción de una conclusión, interpretando los datos a la luz del modelo teórico.

· Introducción de las conclusiones en la teoría:

-          Comparación de las conclusiones con las predicciones, contrastando los resultados de la prueba empírica con el modelo teórico, y viendo si queda confirmado o no.

-          Reajuste del modelo, si procede, corrigiéndolo o sustituyéndolo.

-          Sugerencias sobre posteriores trabajos, buscando errores en la teoría o en el ensayo si el modelo no se confirma, o bien si el modelo se confirma, realizando sugerencias de posibles extensiones o consecuencias en otros aspectos del saber.

El método científico no pretende dar resultados definitivos, está en continua revisión, puesto que la exigencia de buscar conocimiento verificable implica un continuo inventar, probar, y criticar hipótesis.

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sobre el mantenimiento cerebral.

El sustrato corporal de la mente es el cerebro, y el cerebro requiere ineludiblemente de un riego sanguíneo sin problemas. Por lo tanto, no sólo la salud cardiovascular sirve para tonificar el esqueleto, los músculos, y mantener en condiciones adecuadas las funciones cerebrales, sino que es imprescindible una dieta adecuada.

Además de un buen riego sanguíneo, las neuronas requieren para efectuar con eficacia la sinapsis, contenidos importantes de ciertas hormonas y determinados neurotransmisores, que son, aminoácidos existentes en las proteínas.

Las neuronas son irremplazables y disminuyen con el tiempo, por lo que es importante su mantenimiento activo. Los conectores que unen a las neuronas son los aminoácidos (neurotransmisores), y como las proteínas son combinaciones de aminoácidos, es por lo que debemos dedicar una especial atención a la alimentación para un buen funcionamiento cerebral, además del sueño, etc...

De hecho, según lo que comamos funcionará el cerebro ("zer jan, hura izan"..."eres lo que comes"). Existen 300 aminoácidos, nuestro organismo produce 20 de ellos,  y otros 20 son esenciales para la vida.

Por lo tanto, los alimentos fundamentales como aporte de aminoácidos son la terna: huevos, pescados azules, y carnes rojas. Y debemos evitar los azúcares refinados y edulcorantes, los aceites "trans", y el trigo, harinas, y cereales no integrales.

Convienen los frutos secos en pequeñas cantidades, destacando por su conveniencia y gran contenido en proteínas los "orejones" de melocotón. Así mismo, es conveniente utilizar aceite de oliva virgen.

A parte de la dieta, hay otras formas de mantener activo el cerebro:

- Mover las extremidades activa partes del cerebro. Es importante andar cerca del mar, equivalente a una terapia de ozono, nadar, actividad sexual, ejercitar deportes de coordinación, como bici, tenis, petanca, etc... y los de motricidad fina, como pintar, bricolage, talla en madera, etc...

- Ejercicio mental, como leer, escribir, cálculos mentales, recordar fechas, hacer agenda diaria lo cual evita la descoordinación espacio-temporal.

- Entrenar las 8 funciones del cerebro:

                  . Orientación espacial
                  . Memoria inmediata
                  . Habla expresiva
                  . Memoria lógica
                  . Comprensión de textos e imágenes
                  . Habla receptiva
                  . Actividad intelectual
                  . Percepción visual

Hay que ejercitar cada función por separado, no hay ejercicios que valgan para todas, son específicos.

- Actividad social. Para potenciar un mantenimiento cerebral hay que potenciar las actividades físicas y psicológicas, así como las sociales. Charlas multidisciplinares, exposiciones, debates, coloquios etc...sin separarse generacionalmente, y agruparse para la resolución de problemas, manteniendo la curiosidad y preguntando siempre, sin anteponer el yo.


Por supuesto, evitar los tóxicos tanto admitidos como no admitidos legalmente. Son perjudiciales para la salud cerebral: drogas, aditivos alimentarios, que sin alimentar se añaden con intención tecnológica: (E 507, E 173, E 951, E 211, y E 621).

El sueño. Mínimamente dos etapas de 3 horas de duración, con una separación máxima de 4 horas, diariamente.

La luz es vital, con frío o calor, como regulador neurológico y catalítico.

La quinoa está de moda:  aparte de ser un aporte proteínico vegetal importante, previene enfermedades de próstata.

(Elaborado con información de N.B.)