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CIENCIA

Nยบ 16

NOVIEMBRE 2015


Nº 16

NOVIEMBRE 2015

Redacción DIRECCIÓN: •

Ana Isabel Elduque Palomo

SUBDIRECCIÓN: •

Concepción Aldea Chagoyen

DISEÑO GRÁFICO Y MAQUETACIÓN: •

Víctor Sola Martínez

COMISIÓN DE PUBLICACIÓN: •

Blanca Bauluz Lázaro

Ángel Francés Román

Cristina García Yebra

Luis Teodoro Oriol Langa

Maria Luisa Sarsa Sarsa

Maria Antonia Zapata Abad

Edita Facultad de Ciencias, Universidad de Zaragoza. Plaza San Francisco, s/n 50009 Zaragoza e-mail: web.ciencias@unizar.es IMPRESIÓN: GAMBÓN Gráfico, Zaragoza. DEPÓSITO LEGAL: Z-1942-08 ISSN: 1888-7848 (Ed. impresa) ISSN: 1989-0559 (Ed. digital) Imágenes: fuentes citadas en pie de foto. Portada: Fotografía participante del Premio San Alberto Magno, edición 2010 (Leyre Villar - Analogía del Esqueleto Humano). La revista no comparte necesariamente las opiniones de los artículos firmados y entrevistas.


Sumario Editorial El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

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Javier Aceña

Cooperación en Salud Visual en África

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Almudena Bea

Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

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Juan A. Vallés

Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

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Gabriel Pinto, Manuela Martín y María Teresa Martín

El poder de los cristales

66

Blanca Bauluz

Una experiencia docente con Ibercivis

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Maite Pelacho

Los elementos químicos

88

Luis Joaquín Boya

Noticias y actividades

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Editorial Una visión emotiva de la Ciencia

E

stimados lectores, nos volvemos a encontrar una vez más. Hace ya ocho años que emprendimos esta tarea y aquí volvemos puntuales a nuestra cita.

Nuestras señas de identidad siempre han sido la divulgación científica y la variedad y, en este número, pienso que seguimos cumpliéndolas. Cuando hayas finalizado su lectura, querido lector, espero que tú también pienses lo mismo. Si algo caracteriza a este número es que varios de los artículos incluidos nos hablan de la emoción, de los sentimientos, de la visión particular de diversos fenómenos científicos. No son me-

Fotografía presentada al Premio San Alberto Magno, edición 2011. Imagen por Clara Borao (Despues de la tormenta).

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ramente descriptivos de aspectos de la Ciencia que merezcan ser divulgados, aunque ello ya supondría mérito suficiente para ser publicados en una revista como la nuestra. La pretensión de sus autores es ofrecernos algo más que información. Y como estamos en el Año Internacional de la Luz y las Tecnologías basadas en la Luz, va a ser la Óptica el área de conocimiento elegida por dos de nuestros colaboradores para desarrollar sus temas. Almudena Bea y Juan Vallés nos adentran en dos aspectos de la Óptica muy poco frecuentes, pero con un contenido humano que muestra lo cercana que está la Ciencia al hombre y a su vida cotidiana. Salud y Arte juntos, gracias a la Óptica.


Pero como ya he dicho, las emociones pesan mucho en este número. Javier Aceña así nos lo demuestra en su artículo y cómo se han convertido estas en un rasgo diferenciador y consustancial de la naturaleza humana. Pero también el ser humano se caracteriza por su deseo y voluntad continua de aprendizaje. No debemos repetir las experiencias de generaciones anteriores para alcanzar un conocimiento acumulado de siglos. Los humanos queremos aprender, por lo que la forma de transferir los conocimientos es vital para el éxito de esta transmisión. La didáctica del aprendizaje es clave en la obtención de los objetivos. La educación con emoción, con sentimiento humano, es la mejor de las herramientas. Nuestro conocimiento no es solo acumulativo. Es, fundamentalmente, emocional. Gabriel Pinto y colaboradores y Maite Pelacho nos lo dejan muy claro en sus publicaciones. Pero no podemos olvidar que la belleza también es una forma de emocionar y, por tanto, de llamar la atención del que tiene el deseo de aprender. Blanca Bauluz nos hace un interesante relato de cómo uno de los saberes más estáticos, la Cristalografía, es capaz de dinamizar a setenta y cinco alumnos a conocer más. Quiero finalizar este editorial mencionando el escrito del Profesor Boya. Se trata de una descripción de la trayectoria histórica, más que cronológica, del descubrimiento de las piezas fundamentales de organización del Universo: los elementos químicos.

hasta la fecha, que, como siempre, es de libre consulta en la dirección http://divulgacionciencias.unizar.es. Creemos que la divulgación no es la mera transmisión de información y que las publicaciones dedicadas a ella no deben agotarse en su primera lectura. Este repositorio está dedicado a ello, a permitir su lectura cuantas veces se desee por parte de los lectores y a facilitar el acceso a los artículos a cuantos lo pretendan. Que disfrutes de este nuevo número de conCIENCIAS.

¡ÚLTIMAS NOTICIAS! En el momento de cierre de esta edición, nos han comunicado que nuestra revista conCIENCIAS ha sido merecedora del prestigioso Premio Especial del Jurado de Ciencia en Acción. ¡ENHORABUENA A TODOS!

Ana Isabel Elduque Palomo Directora de conCIENCIAS

A partir de este número los lectores dispondrán de un repositorio digital de todos los artículos publicados

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“Nada de lo que hacemos está exento de venir acompañado de una emoción. Efectivamente, en cada instante de nuestra vida experimentamos algún tipo de emoción”.

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EL PODER DE LAS

EMOCIONES. APRENDER A CONVIVIR CON ELLAS

www.salud180.com


El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

“No olvidemos que las pequeñas emociones son los capitanes de nuestras vidas y las obedecemos sin siquiera darnos cuenta” (Vincent Van Gogh)

L

as emociones constituyen una de las facetas más fascinantes, y a la vez, desconcertantes del ser humano. Comprender qué son,

cómo funcionan y de qué manera influyen en todo lo que hacemos, es el primer paso para aprender a gestionarlas.

El estudio de las emociones y las pasiones humanas no es algo reciente. Podemos considerar que tiene sus orígenes en el pensamiento filosófico de la antigua Grecia. Ya en el siglo IV a. C. Platón comparaba la mente humana (alma) con un carro alado guiado por un conductor o “auriga” tirado por 2 caballos. Uno blanco y obediente, que simboliza las tendencias positivas del hombre (alma irascible). Y otro negro y desobediente que procura constantemente apartar el carro de su camino, simbolizando las tendencias negativas del hombre, sus pasiones y sus impulsos (alma apetitiva). El conductor, que representaba el intelecto o la

Templo de Erectión (Atenas, Grecia). www.traveltop.net

razón, tenía por obligación gobernar de manera equilibrada a sus dos caballos para guiar al hombre al mundo de las ideas y al verdadero conocimiento (alma racional). De alguna manera Platón ya adelantaba gran parte de lo que vamos a tratar en el presente artículo: el conflicto y la armonía entre la razón y la emoción. Efectivamente, a veces nuestros miedos y temores nos impiden pensar con claridad. Pero no son solamente las emociones “negativas” las que pueden interferir en nuestra capacidad de raciocinio. Algunas veces las emociones “positivas” también son capaces de ello, si no, que se lo pregunten a una pareja de enamorados (pérdida de concentración, decisiones tamizadas por la emoción sentida, etc) o cuando un estado de euforia nos hace actuar de manera menos reflexiva e impulsiva. Otras veces sucede lo contrario, y es la razón la que se impone a la emoción. Nos volvemos fríos


y calculadores. El crítico literario Churton Collins sostenía que “La mitad de nuestras equivocaciones en la vida nacen de que cuando debemos pensar, sentimos, y cuando debemos sentir, pensamos”. ¿Dónde está el equilibrio? Los planteamientos del pensamiento occidental sobre las emociones han sido muy dispares. Unos niegan significado y función a las emociones, otros, aun otorgándoles funciones adaptativas, enfatizan su cualidad negativa y, por último, están los que priorizan los procesos emocionales a los racionales e incluso llegan a subordinar estos a los primeros. Los profesores norteamericanos Salovey y Mayer publicaron un artículo en 1990 en el que apareció por primera vez el concepto de “Inteligencia Emocional”, pero el verdadero impulso e interés por dar a conocer su importancia lo dieron los psicólogos Howard Gardner (1993), padre de la teoría de las Inteligencias múltiples y Daniel Goleman (1995), autor del best seller “Inteligencia Emocional”. A partir de entonces, el constructo psicológico de las emociones pasa a ser un tema de estudio relevante en el escenario científico de las Ciencias Sociales y Humanas, destacándose el papel primordial que desempeñan en nuestro bienestar personal y como factor decisivo para afrontar nuestros retos diarios.

clinicatorrevieja.com

“La mitad de nuestras equivocaciones en la vida nacen de que cuando debemos pensar, sentimos, y cuando debemos sentir, pensamos”. Churton Collins

Adentrándonos ya en ese apasionante mundo de las emociones, lo primero que hay que dejar claro es que nada de lo que hacemos está exento de venir acompañado de una emoción. Efectivamente, en cada instante de nuestra vida experimentamos algún tipo de emoción (cocinando, tomando el sol, e incluso leyendo este artículo), pero la mayoría de las veces no somos conscientes de ello, porque las emociones suelen trabajar a bajo nivel (hacen poco “ruido”), salvo cuando su “volumen” es tan alto y notorio que actúa como un chivato de lo que nos está sucediendo (por ejemplo, cuando nos enfrentamos a una exposición en público o discutimos acaloradamente).

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El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

www.huffingtonpost.com

¿NOS SIRVEN DE ALGO LAS EMOCIONES? ¿Sirve de algo sentir alegría, vergüenza, ira, tristeza o miedo? La emoción es como una señal que nos informa que tenemos que prestarle atención a algo o a alguien. El problema, a veces, es que no seamos capaces de escuchar esta señal y podemos estar desatendiendo algo importante, porque las emociones en sí cumplen una función adaptativa. La alegría, por ejemplo, nos induce a reproducir todo aquello que nos hace sentirnos bien. Es como un motor motivacional. Cuando estamos alegres, nos sentimos optimistas, positivos, emprendedores y con ganas de hacer cosas. La vergüenza surge de una autoevaluación negativa por algo que hemos hecho mal, por decir algo inapropiado o por mostrarnos inseguros ante una determi-

nada situación. Es un estado desagradable que provoca la interrupción de la acción, confusión mental, cierta torpeza al hablar y con deseo de escondernos o desaparecer. La tristeza conlleva una disminución de nuestra energía y entusiasmo. Supone un encierro que nos permite asimilar una situación dolorosa, evaluar sus consecuencias y planificar cómo actuaremos cuando retomemos la energía. El amor y la ternura activan el sistema nervioso parasimpático, que es el opuesto fisiológico de las respuestas de “lucha” o “huida”, propias de la ira o el miedo. La reacción parasimpática está ligada a la respuesta de relajación. Conlleva un estado de calma y satisfacción que favorece la convivencia y el “comprender al otro”. El miedo, sin embargo, coloca al organismo en un estado de alerta general y nos predispone para la protección porque percibimos un riesgo para nosotros. Aumenta el ritmo cardíaco y la presión arterial, aportando el aporte de oxígeno necesario para emprender una posible lucha o huida. La sangre se retira del rostro y de otras zonas periféricas del cuerpo para llevarla hasta la musculatu-

“La emoción es como una señal que nos informa que tenemos que prestarle atención a algo o a alguien”. 8


ra de las piernas y brazos (por eso nos dicen a veces que “nos hemos quedado blancos” del susto). Pero hay veces en que estas respuestas a nuestras emociones parecen no ser adaptativas. Me explico. ¿Cómo nos sentimos cuando tenemos prisa por llegar a una cita importante y nos vemos atrapados en un descomunal atasco? Posiblemente respondamos fisiológicamente igual que la persona que se encuentra delante de un toro miura (aumenta nuestro ritmo cardiaco, mayor flujo sanguíneo a los músculos, sudoración, sequedad de boca, etc.). Todos hemos sentido alguna vez estos síntomas, pero ¿por qué se pone el organismo en este estado de alerta general?, ¿en qué nos ayuda esta activación?, ¿qué tiene esto de adaptativo? La razón por la que sucede esto la encontramos posiblemente en nuestra propia evolución de millones de años. En los primeros tiempos necesitábamos un cerebro que regulara nuestros mecanismos biológicos fundamentales (no necesitamos pensar para respirar, hacer la digestión o re-

gular nuestra temperatura). Para ello, se desarrolló inicialmente un cerebro “instintivo”, cuya localización está en el tallo cerebral (parte posterior del cuello). Más adelante, y en la medida que necesitábamos hacer frente a los peligros que iban surgiendo, necesitábamos de un cerebro que no se detuviera demasiado tiempo a pensar y que procesara de manera rápida la información disponible para dar respuesta a determinadas situaciones (de “lucha-huida” principalmente). Es el denominado cerebro “emocional” el que nos proporciona esta posibilidad y es el responsable de poner en funcionamiento ese estado de activación fisiológica. Está localizado en el sistema límbico (en el interior de nuestro cerebro), lugar donde podríamos decir que residen las emociones, porque es ahí donde se procesan las reacciones del miedo, en concreto, en una estructura del tamaño de una almendra llamada amígdala. Para adaptarse a las infinitas nuevas situaciones con las que se tuvieron que enfrentar nuestros antepasados, el cerebro tuvo que evolucionar

Cerebro humano. www.thebunsenburner.com

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El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

Partes del cerebro humano. www.asociacioneducar.com

hasta lo que hoy conocemos como el neocórtex o “nueva corteza”, su parte más reciente y evolucionada, donde se elaboran y procesan nuestros pensamientos más racionales. Se trata de nuestro cerebro “racional”, una fina capa de 2 mm de grosor que recubre la zona externa del cerebro y que nos proporciona recuerdos, conocimientos, habilidades y experiencia acumulada, gracias a sus 30.000 millones de neuronas. Esta parte del cerebro más racional, ha ido aumentando a lo largo del tiempo en tamaño y complejidad, razón por la cual se ha tenido que comprimir y retorcer en sí mismo formando esos pliegues y surcos tan característicos. Para que nos hagamos una idea, si extendiéramos el cerebro de una rata, su tamaño sería el equivalente a un sello de correos, el de un mono equivaldría a un folio y el del ser humano unos cuatro folios.

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Volviendo al caso anterior, la razón por la que respondemos ante un atasco de la misma manera que ante la imponente figura de nuestro toro bravo es que las personas, al percibir una situación de peligro, respondemos instintivamente como sabe la parte de nuestro cerebro más emocional. La amígdala cerebral presiona el botón del pánico y nos impulsa a reaccionar de esta manera, ya que hay una ruta neuronal directa desde el tálamo (centro integrador de nuestros sentidos) hasta la amígdala, sin pasar por el neocórtex (cerebro pensante). La amígdala es la responsable de revisar constantemente toda la información que llega al cerebro a través de los sentidos con el fin de detectar rápidamente cualquier cosa que pueda influir en nuestra supervivencia. Pero eso no es lo que necesitamos en una situación como esta. Por eso, los lóbulos frontales de nuestro cerebro


racional deben ganar esta batalla planteada en el cerebro si queremos mantener el control emocional de la situación. En la amígdala se procesan las emociones como el miedo o la rabia, aunque las de alegría o de felicidad no se sabe bien todavía dónde tienen lugar exactamente. Su actividad es fundamental para la supervivencia del individuo. Cuando está lesionada desaparece la agresividad del individuo y su capacidad para mostrar miedo. Nos convertimos en una especie de “Juan sin miedo”, que impide valorar si un estímulo es amenazador, y cómo se debe responder a él. Según los resultados del estudio del Justin Feinstein y su equipo de la universidad de Iowa (2010), las personas con la amígdala dañada, no reaccionan al miedo, aunque sí son capaces de sentir otras emociones como la felicidad y la tristeza. En su estudio, mostraba cómo una paciente que carecía de amígdala era inca-

paz de detectar y evitar el peligro. ¿Un arma contra el miedo? Los nuevos hallazgos indican que los métodos para desactivar la amígdala de forma segura y no invasiva podrían dar esperanzas a quienes padecen, por ejemplo, trastorno por estrés postraumático. Comprendiendo el modo en que el cerebro procesa el miedo, puede que algún día seamos capaces de crear tratamientos dirigidos específicamente a las regiones cerebrales que permiten que el miedo y las fobias se apoderen de nuestras vidas. Llegados a este punto del artículo cabe preguntarnos por qué ante una misma situación, las personas reaccionamos de manera distinta. Hay veces que ciertas palabras o actitudes por parte de los demás nos pueden llegar a ofender, haciendo que nos sintamos molestos por ello. Pero la manera de reaccionar puede ser bien distinta. Unos quizás le repliquen de manera agresiva (o asertiva)

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El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

que sus reproches nos han sentado muy mal. Otros, posiblemente, actuando de manera pasiva, no digan nada e incluso se sonrojen, aunque sufran en silencio su ira, enojo y frustración (posiblemente esa noche sean incapaces de conciliar el sueño dándoles vueltas a lo sucedido). Pero ¿por qué ocurre esto? La razón está en que “sentimos de manera distinta porque percibimos las situaciones de manera distinta”. Efectivamente, percibimos de manera totalmente subjetiva. Factores como la edad, la extracción social, la educación, la cultura o la sociedad, entre otros, influyen fuertemente en nuestras percepciones. ¿PERCIBIMOS HOMBRES Y MUJERES DE IGUAL MANERA?, ¿CÓMO SOMOS EMOCIONALMENTE UNOS Y OTROS? Ellas dicen de nosotros que somos fríos y distantes, nunca queremos hablar de lo que nos pasa, nos cuesta expresar nuestros sentimien-

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tos, somos poco cariñosos y nunca nos enteramos realmente de lo que les pasa a ellas. Es decir, somos “miopes emocionales”. ¿Les suena de algo estas afirmaciones? ¿Y cómo son ellas? Cuando algo les preocupa o les molesta, las mujeres son más propensas a expresar sus sentimientos de forma directa buscando el apoyo de amigos y familiares. Por el contrario, los hombres suelen ocultar sus emociones o retirarse, les cuesta expresar lo que sienten. La hipótesis que cobra más fuerza sobre las diferencias entre hombres y mujeres proviene de voces tan autorizadas como las de la neurobióloga canadiense Doreen Kimura quien afirma que las diferencias cerebrales entre hombres y mujeres se deben a millares de años de división del trabajo. La selección natural fue seleccionando las aptitudes cerebrales más propicias. El hombre cazaba y defendía al grupo. Convenía


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silencio, sentido de orientación, puntería, fuerza y agresividad. La mujer recogía los alimentos cerca del hogar, preparaba vestidos y cuidaba a los pequeños y ancianos. Convenía tener detectados todos los objetos del grupo, saber dónde está cada cosa, reconocer rápidamente a los bebés y vigilar su localización, saber qué les sucede a sus congéneres... ese sexto sentido que se atribuye a veces a las mujeres. Las mujeres tienden a trabajar con los dos hemisferios a la vez. Mezclan constantemente los procesos racionales con las emociones. Tienen mayor facilidad para la empatía. Los hombres, por el contrario, son más dados a trabajar con un solo hemisferio. No tienden a mezclar la razón con los sentimientos. Son más racionales y fríos a la hora de tomar sus decisiones, pero menos capaces de expresar sus sentimientos. El cerebro de las mujeres es más simétrico (son más susceptibles de usar todo el cerebro cuando un hombre usa solo medio) y con un 30% más de conexiones nerviosas entre los dos hemisferios (es como tener dos ordenadores interconectados, con la ventaja que eso puede suponer).

“Cuando algo les preocupa, las mujeres son más propensas a expresar sus sentimientos de forma directa. Por el contrario, los hombres suelen ocultar sus emociones”.

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El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

¿CÓMO PODEMOS REGULAR NUESTRAS EMOCIONES? Advertir cómo estamos emocionalmente es el primer paso hacia el gobierno de nuestras emociones. Hablamos de la autoconciencia, piedra angular de la denominada inteligencia emocional. Es la capacidad de observar qué sientes y qué piensas, darse cuenta de los propios estados emocionales en el mismo momento en que están teniendo lugar. Es decir, observar qué sientes, qué piensas y por qué.

ceptos de cielo e infierno. Pero el monje le replicó con desprecio: ¡No eres más que un patán. No puedo malgastar mi tiempo con tus tonterías! El samurái, herido en su honor, montó en cólera y desenvainando la espada exclamó: ¡Tu impertinencia te costará la vida! ¡eso!, replicó entonces el maestro, ¡eso es el infierno! El samurai conmovido por la exactitud de las palabras del maestro sobre la cólera que le estaba atenazando, se calmó, envainó la espada y se postró ante él agradecido ¡y eso! concluyó entonces el maestro, ¡eso es el cielo!

Según cuenta un viejo relato japonés, en cierta ocasión, un belicoso samurai desafió a un anciano maestro Zen a que le explicara los con-

La súbita caída en cuenta del samurai de su propio desasosiego ilustra a la perfección la diferencia crucial existente entre permanecer

drmthomas1975.wordpress.com


atrapado por un sentimiento (mente emocional) y darse cuenta de que uno está siendo arrastrado por él (mente racional). Quien no se percata de sus emociones, queda a merced de ellas. Advertir cómo estamos emocionalmente es el primer paso hacia el gobierno de nuestras emociones. El segundo paso es el autocontrol emocional, la autorregulación, es decir, la capacidad que nos permite gestionar de forma adecuada nuestras emociones, no permitiendo que sean estas las que nos controlen a nosotros. Antes de manifestar mi ira, por ejemplo, reflexionar sobre lo que es más correcto (el caso del samurai, envainando la espada). De lo que se trata sim-

plemente es que todas las emociones, tanto las negativas como las positivas, se experimenten y se expresen de forma adecuada. ¿HAY QUE CONTROLAR SIEMPRE LAS EMOCIONES? La respuesta es no. Es mi decisión. Habrá momentos en que sí que necesito controlar mis emociones (no puedo colgar el teléfono a un cliente profiriendo maldiciones ya que represento a mi empresa) y habrá momentos que no, porque soy incapaz de ello o porque simplemente no me da la gana (llorar la pérdida de un ser querido o por un conflicto con tu pareja). En los dos siguientes apartados, y como final de nuestro artículo, trataremos de manera particular dos de los estados emocionales que más nos cuesta despojarnos: el enfado y la tristeza (porque evidentemente, de las emociones positivas nadie quiere desprenderse). Me referiré únicamente a aquellos recursos y remedios “caseros” que se encuentran en nuestra mano y que, no por ello, son menos ineficaces que cuando nos enfrentamos a ello con la ayuda de un especialista. CALMAR EL ENFADO El enfado es un estado de ánimo persistente y difícil de controlar porque frecuentemente lo alimentamos con un monólogo interno. Ante un gran enfado,

“Advertir cómo estamos emocionalmente es el primer paso hacia el gobierno de nuestras emociones. Hablamos de la autoconciencia”. 15


El poder de las emociones. Aprender a convivir con ellas

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la reacción suele ser siempre la misma: darle vueltas y más vueltas al motivo de nuestro enojo. Por ese motivo, hemos de tener claro primeramente que cuantas más vueltas demos a los motivos que nos llevan al enojo, más buenas razones y más justificadas encontraremos para seguir enfadados. Y para ello, tenemos que poner fin a la cadena de pensamientos irritantes. Un recurso muy eficaz es la distracción, ya que es difícil seguir enfadado cuando uno se lo está pasando bien. Dejemos que pase el tiempo para que se diluya nuestra ira, aplaquémosla en un entorno donde no haya peligro de que se produzcan más situaciones irritantes. Otro recurso inevitable es intentar ser paciente. El auténtico antídoto del enfado es la paciencia. Intenta calmarte. Cuenta hasta diez… o lo que haga falta, piénsate bien las cosas antes de decir nada, repite lentamente una palabra o frase tranquilizadora (“relájate”, “calma“, y repítelo mientras respiras profundamente). En definitiva, se trata de dar tiempo a que tu mente más racional asuma el control. Un proverbio chino sos-

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tiene que “Si eres paciente en un momento de ira, escaparás a cien días de tristeza”. Pero más que la habilidad de esperar, es la buena actitud mientras se espera. Añadiremos finalmente la disposición para expresar de forma clara el motivo de nuestro enfado. No por gritar más fuerte vamos a convencer a nadie de que tengamos razón. Una argumentación inteligente y honesta suele ser mucho más eficaz que un enfado monumental. Se convence mucho más si se identifican problemas y se plantean soluciones. SUPERAR LA TRISTEZA La tristeza es el estado de ánimo del que la gente más quiere despojarse. Pero ¿podemos hacer algo frente a la tristeza? Siguiendo con los sabios proverbios chinos, uno reza así: “No puedes evitar que los pájaros de la tristeza vuelen sobre ti, pero debes evitar que aniden en tu cabello”. Preocuparse por aquello que nos deprime contribuye a que la tristeza se agudice


y se prolongue más. Efectivamente, hay que pensar y analizar lo ocurrido, sus causas, cómo nos encontramos, etc, pero llega un momento en que tenemos que liberarnos de esa carga tan pesada, es decir, evitar, como decía el proverbio, que los pájaros aniden permanentemente en nuestro cabello. La experiencia nos dice que tenemos escaso control sobre el momento en que nos veremos arrastrados por una emoción o sobre el tipo de emoción que nos aquejará. Pero lo que sí está en nuestra mano es el tiempo que permanecerá. Llorar, aunque es sano y necesario a veces, puede romper el maleficio de la tristeza, pero también puede obsesionar a la persona con la causa de la aflicción. Compartir tu malestar es bastante más eficaz. Si tú no puedes, quizás tus amigos te pueden ayudar a mitigar tu desánimo (comparte tu malestar, disfruta de su compañía, evita la soledad). La tristeza en muchas ocasiones nos hace tener la necesidad de estar solos y, aunque puede ser positivo estar a solas para poder reflexionar sobre lo que nos ocurre, poder compartir nuestra pesada carga con los demás puede mitigar nuestro desasosiego. Mantente ocupado en algo que te guste porque cuando realizamos actividades que nos agradan, nuestra actitud y estado de ánimo mejoran. Además, el hecho de concentrarnos en la actividad durante un tiempo hace que sea más difícil detenernos a pensar en nuestra tristeza. El ejercicio físico es otro gran remedio para la tristeza, solo hay que querer hacerlo aunque no nos apetezca. El esfuerzo, además de hacernos olvidar por un rato de la tristeza y la sensación de bienestar que provoca la satisfacción de terminar una actividad exitosa de principio a fin, provoca que se liberen esos analgésicos naturales llamados endorfinas. Otro potente remedio es el poder que nos otorga la risa. La risa sirve como una válvula interna de seguridad que nos permite liberar tensiones, disipar las preocupaciones y relajarnos. Y para finalizar esta lista siempre nos queda la posibilidad de regalarnos placeres sensoriales, como darnos un festín de calorías y azúcares, irnos de compras, hacernos un regalo, cambiar nuestro look y un largo etc. que dejo en la imaginación del paciente lector que ha querido acompañarme en este recorrido por el apasionante mundo de las emociones y la forma de convivir con ellas.

REFERENCIAS: 1.

Feinstein, J., Adolphs, R., Damasio, A. & Tranel, D. (2011). The human amygdala and the induction and experience of fear. Current Biology, 21, 34–38.

2.

Gardner, H. (1993). Múltiple Intelligences. The theory in practice. New York: Basic Books.

3.

Goleman, D. (1995). Emotional Intelligence. New York: Bantam Books.

4.

Salovey, P. y Mayer, J.D. (1990). Emotional intelligence. Imagination, Cognition, and Personality, 9, 185-211.

5.

Kimura, D. (2004). Sexo y capacidades mentales. Barcelona: Ariel Editorial.

Javier Aceña Centro Universitario de la Defensa Zaragoza

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COOPERACIÓN EN

SALUD VISUAL EN

ÁFRICA “Participar en una expedición durante 15 días donde practicar lo aprendido, me parecía muy interesante para mi formación”.

POR ALMUDENA BEA

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18:00 horas. Atardecer en Bébédjia. Imágenes cedidas por la autora.


Cooperación en Salud Visual en África

C

omo estudiante de 4º curso del Grado en Óptica y Optometría elegí el trabajo de fin de grado que lleva por título “Cooperación en Salud Visual en Chad”, trabajo que abarca un estudio sobre las enfermedades visuales en África Central y la colaboración con la fundación Ilumináfrica, participando en la expedición médico quirúrgica del 1 al 16 de febrero del 2015 en Bébédjia, Chad. Ilumináfrica es una fundación sin ánimo de lucro constituida en 2007 cuyo objetivo es contribuir a que las personas con déficit visuales evitables o tratables tengan acceso a una atención visual. Actualmente trabajan en dos poblaciones del sur del Chad, en los hospitales Saint Michel de Dono Manga y Saint Joseph de Bébédjia.

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Participar en una expedición durante 15 días donde practicar lo aprendido realizando multitud de exploraciones optométricas, adaptándolas a los medios del lugar y conociendo patologías que difícilmente se pueden ver en nuestro país como el tracoma, me parecía muy interesante para mi formación. En este curso se nos ofreció a los alumnos la posibilidad de utilizar el taller de montaje de la Facultad de Ciencias, para clasificar las gafas donadas que los ciudadanos habían deposita-

Hospital Saint Joseph Bébédjia, 8:00 de la mañana. Pacientes esperando para entrar a la consulta. Imagen cedida por la autora.


Test de afinamiento del astigmatismo. Imagenes cedida por la autora.

“La patología ocular más frecuente es la catarata, seguida del pterigium, el glaucoma y las opacidades corneales producidas principalmente por traumatismos”. do en las ópticas aragonesas. Tras haber estado colaborando durante seis meses, la idea de hacer llegar personalmente estas gafas a los pacientes chadianos me hacía mucha ilusión. La llegada de la expedición se avisa por la radio local y acuden pacientes de todos los pueblos de los alrededores. Esta fue la 30ª expedición de Ilumináfrica, en la que tuve el placer de compartir experiencia con dos oftalmólogos, una enfermera y una óptica que está de estancia en Bébédjia. Se atendieron un total de 242 pacientes en la consulta de Optometría, de los cuales casi 100 necesitaban gafas; y 423 pacientes en la consulta de Oftalmología de los cuales se operaron 174.


Cooperación en Salud Visual en África

La patología ocular más frecuente es la catarata, seguida del pterigium, el glaucoma y las opacidades corneales producidas principalmente por traumatismos. En la óptica se contaba con el apoyo de dos personas locales que, además de ayudarte en las exploraciones, traducían del árabe o el gambay (lengua local) al francés. El horario chadiano se adapta a la luz solar, allí amanece a las 6 de la mañana por lo que a las 7:00h ya llegaban los pacientes. Las consultas empezaban a las 8:30h que es cuando se encendía el grupo electrógeno del hospital, y entre las 14:00 y las 16:00h se descansaba para comer junto con el resto de cooperantes del hospital. Por la tarde se continuaba la consulta de Optometría y se realizaban las operaciones. Sobre las 18:00h anochecía y se disponía de luz artificial hasta las 23:00h.

Refracción para visión próxima. Imágenes cedidas por la autora.

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La dinámica de la óptica consistía en medir la agudeza visual del paciente con un optotipo direccional, realizar una retinoscopía si los medios oculares lo permitían, y una refracción subjetiva con gafa de prueba. Una vez adquirida la graduación del paciente, tanto para visión lejana como para visión próxima, se buscaba en el stock de gafas donadas si existía alguna gafa que se aproximara. Si no era así se le daba a elegir una montura a la que añadir las lentes adecuadas. Si durante la exploración se observaba que el problema no era refractivo se derivaba al paciente a la consulta de Oftalmología. Actualmente la fundación está buscando ópticos para estancias superiores a 3 meses en el hospital de Bébédjia. Se puede encontrar toda la información y las memorias del trabajo realizado durante estos años en la web y las redes sociales de la fundación: www.iluminafrica.org


Gafa para montaje de visión lejana y gafa de sol donada (arriba). Gafa donada de visión lejana (derecha). Imágenes cedidas por la autora.

Esta experiencia me ha hecho crecer mucho tanto profesionalmente como personalmente. El hecho de enfrentarme a tantos pacientes reales, me ha hecho ganar confianza como optometrista.

Almudena Bea Estudiante de Óptica y Optometría Facultad de Ciencias Universidad de Zaragoza

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Los TESOROS de la FACULTAD

INSTRUMENTA: colecci贸n de instrumentos de laboratorio Fondos del antiguo Museo de Biolog铆a


BOTÁNICA: Murales Antiguos

Fondos bibliográficos de la Facultad de Ciencias Colección García de Galdeano

Fondos del Museo Paleontológico


ÓPTICA Y ARTE:

Salvador

CREADOR DE IMÁGENES “Dalí, manipulando la imagen, nos hace partícipes de un delirio perceptivo objetivo y compartido. Dalí invita al espectador a mirar como un paranoico”.

POR JUAN A. VALLÉS

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Gala mirando al Mediterrรกneo que a veinte metros de distancia se transforma en el retrato de Abraham Lincoln (1976). lab.rtve.es


Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

T

radicionalmente, el Arte y, en particular, la Pin­ tura han tenido como principal objetivo la representación fiel de la realidad. A partir del Renacimiento, el desarrollo de la perspectiva lineal permitió introducir en los cuadros cierta apariencia de profundidad y, en el siglo XIX, nuevas formas artísticas con fundamento óptico como la fotografía o el cine se consideraron en sus inicios métodos ideales para una representación objetiva perfecta. La superación de la bidimensionalidad de las imágenes mediante técnicas que permitan una percepción espacial en tres dimensiones es en la actualidad un fascinante desafío tecnológico. Aunque, cabe preguntarse: ¿qué es real? ¿cómo distinguimos lo real de lo irreal? A partir de los estímulos recogidos por los sentidos el hombre descubre, organiza y recrea la realidad, adquiriendo conciencia de ella por me-

Dalí con dos lupas. wondrus.la

dio de la percepción. En el caso de la percepción visual, las imágenes formadas en la retina son procesadas en diferentes zonas de nuestro cerebro, el cual, tras confrontarlas con nuestro conocimiento previo, nos proporciona información de lo que se encuentra en nuestro entorno y de la posición que ocupa. La Óptica colabora con la Neurofisiología y la Psicología en la comprensión de este fascinante proceso. A lo largo de la Historia del Arte numerosos pintores han recurrido al uso de principios de la percepción visual para suscitar sensaciones diversas en el observador. Sin embargo, nadie como Salvador Dalí ha explorado sistemáticamente las diferentes posibilidades de la representación en imágenes de los mundos real e irreal, exterior o interior, recurriendo para ello a un amplio abanico de técnicas con fundamento óptico. Por un lado, influido por su inagotable ansia de experimentación y con una técnica pictórica excelente, destacó por sus imágenes


A.

B.

hiperreales o en el uso artístico de la perspectiva. Por otro, su pertenencia al movimiento surrealista le llevó utilizar sus conocimientos de la percepción visual con el fin de plasmar en imágenes nuestra realidad interior, la del inconsciente, y a trasladarnos al mundo de nuestros sueños, a mundos imaginarios o imposibles, basados en obsesiones, deseos o percepciones delirantes, dándoles en sus cuadros total apariencia de realidad. Finalmente, su constante interés por la Ciencia y su ansia por conquistar la tridimensionalidad en sus creaciones artísticas le llevaron a experimentar con la holografía o la estereoscopía. PERCEPCIÓN VISUAL Y ARTE Antes de analizar el uso que hizo Dalí en su obra de principios de percepción visual, vamos a revisar brevemente la estrecha relación existente entre algunos de estos y el arte.

C.

A) Tendemos a ver columnas de figuras en vez de filas. B) “Vemos” un triángulo, aunque esté incompleto. C) Vemos alternativamente una copa o dos caras. C) cienciados.com

“Cuando vemos una figura incompleta nuestro cerebro tiende a completarla”.

A principios del siglo XX nace en Alemania la corriente psicológica de la Gestalt que plantea la interpretación de las formas percibidas en su conjunto y de la cual el Arte se ha beneficiado notablemente. Algunas de sus leyes fueron utilizadas repetidamente por Salvador Dalí: tendemos a agrupar en una única entidad a los elementos similares, cuando vemos una figura incompleta nuestro cerebro tiende a completarla, el cerebro reconoce una figura sobre un fondo, sin embargo, figura y fondo pueden funcionar como fondo y figura respectivamente, etc (ver figuras). Una parte fundamental de la percepción visual es la percepción del espacio, tanto la del espacio físico en el que nos desenvolvemos, como la del espacio representado en un plano. Una serie de claves nos facilitan la percepción del espacio físico: (1) el paralaje binocular, que nos aporta la apreciación de la profundidad al

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Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

fusionar las ligeramente distintas imágenes proyectadas por ambos ojos en una única imagen en relieve (la estereoscopia y la holografía son técnicas que aprovechan el paralaje binocular para crear imágenes tridimensionales), (2) la convergencia, que nos permite obtener información de la distancia a un objeto a partir del ángulo que forman los ejes visuales de ambos ojos al mirarlo y (3) la acomodación: de forma automática y monocular, el cerebro relaciona cerca-lejos con contracción-distensión del músculo ciliar. En lo que respecta a la percepción del espacio en una representación bidimensional destacan: (1) La perspectiva lineal: permite situar los objetos en el espacio que les corresponde basándose en la creación de líneas de fuga que coinciden en un punto de fuga común dando lu-

gar a la sensación de que es el punto más lejano del cuadro. El anamorfismo es una forma de perspectiva en la que se utiliza un elemento o un procedimiento matemático para crear una imagen distorsionada. Se recupera la imagen correcta valiéndose del elemento distorsionador. (2) El tamaño angular de un objeto, mayor cuanto más cercano. (3) La interposición de una figura entre el observador y otra figura, indica que la primera se encuentra más próxima. (4) La sombras proyectadas sobre otras superficies. (5) El uso de gradientes de la textura que produce sensación de profundidad. (6) La bo­

La escuela de Atenas (Rafael Sanzio, 1510). www.taringa.net


rrosidad del fondo que induce una sensación de lejanía. (7) La posición de los objetos en el cuadro pareciéndonos más próximos aquellos situados en la parte baja del cuadro. Otro elemento de la percepción visual utilizado en el Arte y, en particular, por Dalí son las llamadas ilusiones ópticas. Estas pueden ser de carácter fisiológico asociadas a los efectos de una cierta estimulación o cognitivas que entran en contradicción en el cerebro con nuestra realidad objetiva. Las primeras inducen efectos visuales en los que se falsean tamaños, orientaciones o contrastes. Del estudio de las ilusiones ópticas fisiológicas nació el Op-Art, que se inicia por los años 1950 y utiliza las vibraciones perturbadoras de la saturación y la persistencia visual, como recursos cinéticos con valor estético. Entre las ilusiones ópticas cognitivas encontramos: (1) Ilusiones con base geométrica: en su análisis interviene un conocimiento de las normas

A.

B.

Arriba: La urraca (Claude Monet, 1869). Abajo: el segmento A nos parece mayor aunque tengan la misma longitud. Arriba: www.artehistoria.com

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Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

de representación de la geometría. Juegan en ello las claves de interposición, orientación y perspectiva que son correctas consideradas en fragmentos aislados pero contradictorias en sus relaciones de conjunto. (2) Figuras ambivalentes: Son aquellas figuras que nos ofrecen un dibujo espacial de significación correcta, hasta que descubrimos que esconde otra figura de distinto significado. Se crea de este modo un doble juego interpretativo con la consiguiente confusión a nivel cerebral. EL SURREALISMO Y SU INFLUENCIA EN DALÍ El movimiento surrealista El surrealismo es un movimiento ideológico orientado a producir un cambio de pensamiento y una nueva sensibilidad en el hombre a través de la expresión artística. Surge en Europa como reacción a la devastación producida por la I Guerra Mundial y encuentra su fundamentación en las teorías de Sigmund Freud. Por un lado, los surrealistas intentan indagar en lo más profundo del ser humano y expresar los deseos, sueños, miedos y frustraciones reprimidas, que se alojan en el inconsciente, fuera de los límites de la razón. Por otro, utilizan el Arte y la Literatura para lograr la liberación de la mente humana de las restricciones tradicionales que la esclavizan: la lógica, la moral y el gusto; dejando que la imaginación vague sin lazos ni trabas. La introspección La comprensión del mundo se inicia con el conocimiento de uno mismo y del conocimiento interno se deriva una nueva percepción de lo real. El camino es la exploración e interpretación de los sueños (mundo onírico), del inconsciente y sus manifestaciones (escritura automática), el estado de hipnosis, etc.

La locura El surrealismo critica a la sociedad que pretende ser poseedora de la razón y con ello de la verdad, y reivindica la locura como un estado comparable al de la creación y, de hecho, la ensalza como marco de inspiración artística. Manifestaciones artísticas del surrealismo El surrealismo empezó por la escritura mediante la técnica de la escritura automática, disponiendo las palabras tal como surgen de la mente. Se extendió a las artes plásticas mostrando la fantasía, el simbolismo y lo onírico. Se dieron dos corrientes principales: los surrealistas abstractos con asociaciones de imágenes espontáneas, composiciones de siluetas amorfas alternadas con líneas y los surrealistas figurativos, interesados en el mundo onírico con un realismo casi fotográfico mostrando tanto detalles y objetos cotidianos con propiedades inesperadas como figuras imposibles fruto de la imaginación. Fotografía y cine surrealistas Durante el siglo XIX y a principios del XX la fotografía y el cine eran utilizados para reproducir la realidad de forma objetiva. Para los surrealistas, sin embargo, las fotografías debían ser no tanto imágenes del mundo como representaciones de imágenes mentales, personificando temores o frustraciones. Manipulaban la fotografías, distorsionándolas para darle un contenido surrealista o fotografiaban elementos captados al azar u objetos que descontextualizados adquirían nuevos significados. Por otro lado, las vanguardias artísticas opuestas al arte convencional crearon un movimiento cinematográ-

“El surrealismo critica a la sociedad que pretende ser poseedora de la razón”.

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A.

B.

A) Ejemplo de Op-Art. B) Ilusión óptica con base geométrica. C) En la imagen podemos ver una joven o una vieja. D) El jardín (Joan Miró, 1928) E) Leda atómica (1949). A) www.test-de-inteligencia.es B-C) en.wikipedia.org D) www.lavozdelsandinismo.com E) lamemoriadelarte.blogspot.com.es

E.

C.

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Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

fico alternativo. En él la imagen primaba sobre la narración, utilizando angulaciones inusuales, efectos ópticos, etc, y se buscaba transmitir al espectador significados abiertos e interpretaciones diferentes, revelar lo inesperado y adentrarse en el territorio de lo fantástico, del inconsciente y de los sueños. El ojo surrealista Una de las temáticas más habituales fue precisamente el ojo, que constituye una ventana abierta para la imaginación y gracias al cual pueden descubrir un mundo fantástico, más allá de las apariencias mundanas. Hacían retratos o autorretratos con los ojos abiertos pero de personas asustadas o alucinadas, representando la búsqueda de una imagen mental. Dalí surrealista

Dalí en 1965. es.wikipedia.org

“Podemos considerar a Dalí como el precursor del hiperrealismo”.

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A finales de los años 20, Salvador Dalí se interesa por la pintura surrealista. Se traslada a París en el verano de 1929 y es en 1930 cuando es aceptado en el grupo. A partir de ahí se erige como uno de los iconos del surrealismo, destacando también por su capacidad teórica en los ensayos y artículos publicados en revistas relevantes de surrealismo internacional. Hacia 1936 es expulsado del movimiento, ya que su ideología no coincide con la mostrada por el manifiesto surrealista. La reacción de Dalí fue contundente: “¡No podéis expulsarme porque Yo soy el Surrealismo!”. A pesar de su expulsión la influencia surrealista se mantuvo en su obra. La personalidad de Dalí y su obra se vieron enormemente influenciadas por dos acontecimientos familiares. Por un lado, el hecho de que su abuelo paterno sufrió de paranoia y acabó suicidándose, lo que originó una “herencia” familiar de angustia ante la locura. La paranoia es una habilidad a través de la cual el cerebro percibe conexiones entre objetos o ámbitos que ni racional ni


aparentemente están vinculados entre sí. Dalí decía que desde pequeño había desarrollado una capacidad para ver un objeto y transformarlo en lo que él quería. Lo que para Freud era una patología mental para Dalí era una manera de acceder al entendimiento y a la creación. Por otro lado, la llegada al mundo de Dalí estuvo marcada por la reciente muerte de su hermano (con su mismo nombre y fallecido 9 meses antes de que él naciera). Dalí consideraba que había llegado al mundo como una reencarnación del hermano desaparecido y que, solo mediante la exaltación orgullosa de sí mismo y su narcisismo, consiguió salvarse de la anulación que le producía la duda sistemática sobre su persona. Dalí no solo aplicó su narcisismo a su experiencia vital, dando lugar a sus célebres comportamientos excéntricos y concéntricos, sino también a su estética.

El método paranoico-crítico La gran contribución de Dalí al surrealismo fue el método paranoico-crítico. Lo que aporta la crítica a la paranoia es la separación necesaria para definir y discriminar. La paranoia llevada al extremo conlleva una confusión indefinida, y esto puede llevar al arte abstracto, el cual Dalí odiaba. Puede definirse pues como un método espontáneo de conocimiento irracional basado en la objetividad crítica y sistemática de las asociaciones e interpretaciones de fenómenos delirantes. Con el método, Dalí pretende mostrar una alternativa perceptiva con la ayuda de obsesiones paranoicas, superando estructuras culturales y cognitivas muy arraigadas que nos hacen mirar la realidad desde un punto de vista rígido y absoluto. Dalí hizo de su pintura una ilustración consciente de sus delirios.

La cesta de pan (1926). es.wahooart.com

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Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

El papel del espectador La pintura permite al artista reflejar su mundo interior. Cuando expone su creación, el público la aprecia e interpreta desde su subjetividad interrelacionándose intelectualmente artista y observador. Las motivaciones, emociones e intereses de cada observador determinarán el significado dado a la obra y los sentimientos que esta despierte en ellos. Dalí, manipulando la imagen, nos hace partícipes de un delirio perceptivo objetivo y compartido. Dalí invita al espectador a mirar como un paranoico, nos inspira a realizar viajes imaginativos y delirantes provocando al espectador a reflexionar sobre su forma de ver, a cuestionar la realidad y lo supuestamente normal.

misma que, en nuestra opinión, más se vieron beneficiados de la utilización de recursos o técnicas relacionada con la percepción visual y la Óptica. Hiperrealismo A lo largo de toda su trayectoria artística Dalí destacó por su excelente técnica pictórica y por el realismo de sus obras. Al mostrarnos el mundo irreal de los sueños, lo hace mediante una técnica hiperreal como si quisiera resolver la contradicción dialéctica entre lo real y lo irreal advirtiéndonos que los sueños, las fobias y las paranoias tienen una presencia incuestionable en el mundo. Podemos considerar a Dalí como el precursor del hiperrealismo, movimiento desarrollado a mediados de los años 60.

DALÍ COMO CREADOR DE IMÁGENES Vamos a intentar sistematizar la extensísima obra de Salvador Dalí como creador de imágenes, incidiendo en aquellos aspectos de la

Claves perceptivas del espacio pictórico en la obra de Dalí Estudió en profundidad la teoría de la perspectiva y buscó plasmar en su obra perspectivas originales. Para ello instaló en una habitación de su casa un suelo de cristal, pudiendo observar a sus modelos desde arriba o desde abajo según el ángulo que precisara. En La ascensión de Cristo los pies de Cristo señalan al espectador y lo atraen hacia dentro, llegando al centro del átomo situado detrás de él, encima vemos a Gala llorando. En Cristo de San Juan de la Cruz se representa a Jesús crucificado visto desde arriba. Además, Dalí utiliza la perspectiva como herramienta para dotar de realidad a imágenes ilusorias o perspectivas aceleradas, contradictorias o imposibles o con una plurali-

Retrato de Mae West que puede utilizarse como apartamento surrealista (1934-1935). www.epdlp.com


B.

A) La ascensión de Cristo (1958). B) Cristo de San Juan de la Cruz (1951). C) Corpus Hypercubicus (1954). A) www.evangelizarconelarte.com B) cjaronu.wordpress.com C) www.epsilones.com

A.

dad de horizontes. Esta pérdida de referencias provoca sensación de extravío al observador (inseguridad óptica) y de desamparo de las figuras representadas. En su obra Retrato de Mae West, que puede utilizarse como apartamento surrealista, utiliza, perspectivas contradictorias para el pasillo/ cuello o para el suelo del salón/rostro y barbilla/ escaleras junto con elementos verticales: pelo/ cortinas, nariz/chimenea y ojos/cuadros. Además de las diversas técnicas para dotar a sus obras de sensación tridimensional, Dalí buscó reflejar la cuarta dimensión espacial a la que relacionaba con la inmortalidad. En Corpus Hypercubicus, síntesis de mística religiosa y conocimiento matemático, Dalí presenta la figura de un Cristo crucificado que flota en el espacio delante de una cruz formada por ocho cubos. La cruz en realidad es un hipercubo, un cubo

C.

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Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

de cuatro dimensiones, desplegado. Asimismo intenta plasmar una cuarta dimensión, esta vez temporal en Naturaleza muerta viviente, en el que se representa el movimiento de la manzana, del agua de la botella o de la rotación del frutero. Imágenes simbólicas, delirantes, imposibles, hipnagógicas, oníricas, anamórficas y pareidólicas Sus obras están concebidas como una extensión de su complejidad psicológica y de su vida. En ellas combina gran variedad de elementos significativos que sugieren una cantidad inimaginable de lecturas diferentes (imágenes simbólicas). Hay numerosos símbolos como los cajones (según Freud el cuerpo humano está lleno de cajones secretos que solo el psicoanálisis puede abrir), las hormigas (que representan represión) o los saltamontes, animales por los que siempre sintió una fobia patológica y que en la boca de un personaje representan una amenaza sexual.

El enigma sin fin (1938). elbarguenodeladama.blogspot.com

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En la iconografía daliniana la mezcla de la imagen real con la visión delirante provoca la aparición de imágenes dobles como en Cisnes que se reflejan como elefantes en el cual utiliza el lago para convertir los cisnes en elefantes, o La imagen desaparece en el que podemos ver una mujer o una cara. Se trata de un fenómeno perceptivo, subjetivo e inconsciente en el que el observador determina la realidad con su propia observación, dando lugar a distintas configuraciones partiendo de idénticos elementos. Se trata de elaboraciones de imágenes que según sea la percepción del espectador puedan ser entendidas de múltiples formas. El enigma sin fin es un cuadro perfecto para entenderlas. Si se tiene suficiente paciencia se puede encontrar en ellas una cara (Lorca, probablemente), un caballo, un león, un hombre recostado...). En su pintura, las imágenes y los pensamientos se transforman y fluyen al son de una metamorfosis continua como en El hombre invisible. En La calavera de Zurbarán, Dalí juega con la concavidad y la convexidad para crear la duda en el espectador.


A.

B.

C.

A) Naturaleza muerta viviente (1956). B) La imagen desaparece (1938). C) El gabinete antropom贸rfico (1936). D) Cisnes que se reflejan como elefantes (1937). A) www.flickr.com B) www.salvador-dali.org C) surrealismopordos.wordpress.com D) salvodali.weebly.com

D.


Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

Para la creación de imágenes imposibles utiliza la ruptura de las leyes lógicas, por ejemplo en El farmacéutico del Ampurdán buscando absolutamente nada, una figura levanta el suelo como si fuera una sábana. En ocasiones, en la transición entre el sueño y la vigilia y viceversa, se producen unas alucinaciones visuales pertenecientes al mundo onírico pero proyectadas al real, estas imágenes son las llamadas hipnagógicas. Para poder representarlas sin perder detalle, Dalí tenía un caballete al lado de la cama. Muestra de dichas imágenes es Monumento hipnagógico.

La calavera de Zurbarán (1956). www.pinterest.com

“En La calavera de Zurbarán, Dalí juega con la concavidad y la convexidad para crear la duda en el espectador”.

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Las imágenes que Dalí plasma en sus cuadros más surrealistas mezclan elementos del mundo real y del mundo onírico como en La tentación de San Antonio. Para Dalí los sueños están directamente conectados con un hecho real, lo que refuerza su credibilidad y alimenta la confusión entre sueño y realidad. El anamorfismo está muy presente en su obra. Dalí no se limita a distorsionar una imagen, sino que crea dos imágenes con una interpretación completamente distinta, una de ellas aparente y otra oculta que únicamente se revela por reflexión en un espejo cilíndrico colocado correctamente. Para Dalí cada uno es capaz de redescubrir sus imágenes internas y hacer sus propias proyecciones (paranoicas) en su entorno, en el paisaje, en las nubes, las manchas, en obras de arte, textos, fotografías, pinturas. Son las imágenes pareidólicas. Dalí se inspiraba para muchos de sus cuadros en el paisaje salvaje y extraño de la Costa Brava, percibiendo en la forma de sus rocas nuevas formas, imágenes, cuerpos y figuras a primera vista invisibles.


A.

A) La tentaci贸n de San Antonio (1946). B) Galatea de las esferas (1947). C) Monumento hipnag贸gico A) www.futuropasado.com B) bloginthemoodforlove.wordpress.com C) www.salvador-dali.org

B.

C.

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Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

Imágenes místicas y Pop-art La explosión de la primera bomba atómica despertó el interés de Dalí por la Física Nuclear, impregnando su obra de un misticismo atómico que sintetiza en sus cuadros los motivos místicoreligiosos y los avances científicos vinculados a la energía atómica y la física cuántica. Los recursos plásticos que utilizó para tal fin son la fragmentación de los objetos, a modo de átomos, y la supresión aparente de la ley de la gravedad. En Galatea de las esferas, Gala aparece formada por átomos. Se ve claramente la línea de fuga en el centro haciendo así más fácil la visión por parte del espectador. En Retrato de mi hermano muerto vemos representado tanto a Dalí (las cerezas rojas) como al hermano muerto (las negras). Se trata de una obra en la que pretende representar la antimateria. En ambas obras se evidencia el uso de leyes de percepción de la Gestalt. Esta última obra puede considerarse representante del Pop-Art,

Batalla en las nubes (obra estereoscópica, 1979). www.museoreinasofia.es

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estilo artístico desarrollado en los años 50. Así como también la imagen Mao-Marilyn puede considerarse precursora del estilo desarrollado por Andy Warhol. Otra de las técnicas utilizadas por Salvador Dalí, con gran dependencia de la Óptica, son los mosaicos, ya que dependiendo de la cantidad de luz ambiental y la distancia de observación en el mosaico veremos una imagen u otra. La percepción de la tercera dimensión Dalí se interesó por la holografía en 1965 con el fin obtener imágenes en tres dimensiones. El ejemplo más conocido es Holos! Holos! Velázquez, Gabor!. A finales de 1970, decepcionado con la holografía, Dalí experimenta con la estereoscopía, creando un gran número de pinturas acopladas que presenta una escena tridimensional cuando son fusionadas ópticamente por el espectador, ejemplo de ello es


A.

B.

D.

C.

A) Retrato de mi hermano muerto (1963). B) Mao-Marilyn (1955). C) In Voluptas Mors. D) DalĂ­ Atomicus (1948). A) oportunidadenlapoesia.wordpress.com B) www.pinterest.com C) dontpaniconline.com D) DalĂ­ Atomicus


Óptica y Arte: Salvador Dalí creador de imágenes

Batalla en las nubes. Para ello, el espectador ha de mirar a través de espejos en ángulo o de lentes especiales diseñadas para crear el efecto de visión estereoscópica. Fotografía y cine Entre las fotografías más destacadas, en las que colaboró el artista, encontramos Dalí Atomicus e In Voluptas Mors, en colaboración con el fotógrafo Philippe Halsman, donde exploran la idea de la suspensión y de la muerte respectivamente. En el cine destaca su colaboración con Luis Buñuel en Un perro andaluz (1929), conside­ rada la primera película del movimiento surrealista. Se trata de un cortometraje provocativo, con imágenes ilógicas, violentas, e irreales. En ella se da una mezcla de sueños e imaginación, con una historia sin sentido alguno aparentemente, sin un inicio o fin establecidos, donde las escenas cambian rápidamente, y los personajes aparecen en lugares totalmente diferentes, una escena tras otra. También colaboró con Hitchcock en la escenografía onírica de Recuerda y con Walt Disney en Destino.

Dalí, ojos y gafas Además de recurrir a elementos de percepción visual y a técnicas ópticas, el ojo es algo fundamental en la obra de Dalí, no solo en la pintura, sino también en la escenografía de las películas en las que participaba o en sus joyas, creadas entre 1941 y 1979. El ojo para Dalí es un símbolo de la percepción, que le da la oportunidad de fotografiar el pensamiento y representa a la figura del espectador-observador. Finalmente, dentro de la colección de ideas futuristas de Dalí encontramos esta litografía de mediados de los años 70. Forma parte de una serie llamada Objetos e inventos del futuro. Por el nombre se deduce lo que Dalí pretendía conseguir en un futuro de estas gafas, que servirían para ver objetos imaginarios y para plasmar los sueños que no podía recordar con de­ talle para sus obras.

Juan A. Vallés Dpto. de Física Aplicada Facultad de Ciencias Universidad de Zaragoza

Un perro andaluz (1929). www.rtve.es

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A.

B.

A) El ojo del tiempo (1949). B) El ojo (1945). C) Decorado de Recuerda (1945). D) Gafas con hologramas y equipos para ver objetos imaginarios (1975-76). A) www.salvador-dali.org B) www.pinterest.com C) olestarts.com D) biancadobrescu.wordpress.com

C.

D.


LAS CONFERENCIAS

SOLVAY:

UNA OPORTUNIDAD PARA LA DIDテ,TICA (PARTE I) 46


www.invistaperforms.org en.wikipedia.org

POR GABRIEL PINTO, MANUELA MARTÍN Y MARÍA TERESA MARTÍN “Se pone de manifiesto la relevancia que debería poseer la Historia de la Ciencia en la enseñanza de la Física y la Química”.

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

E

n este trabajo, tras reflexionar sobre la importancia de la Historia de la Ciencia en las enseñanzas de Física y de Química en los distintos niveles educativos, se introducen, como ejemplo de ello, las Conferencias Solvay. En esta primera parte se aborda la historia de la obtención de sosa (producto químico que permitió a Ernest Solvay patrocinar estas conferencias, entre otras iniciativas de mecenazgo), así como una referencia a las dos primeras, celebradas en 1911 y 1913. En una segunda parte, que aparecerá publicada en el próximo número de conCIENCIAS, se describen las siguientes conferencias (celebradas desde 1921 al presente) y se concretan algunas propuestas educativas. HISTORIA DE LA CIENCIA EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

Está bien admitida la importancia que para el aprendizaje de las ciencias experimentales en general, y de la Física y la Química en particular, poseen los enfoques conocidos como C-T-S (Ciencia-Tecnología-Sociedad) y otros análogos como los basados en la contextualización. Por otra parte, uno de los objetivos básicos de las asignaturas de Física y de Química, en los distintos niveles educativos, es colaborar en la preparación de ciudadanos con cierta cultura científica. En este sentido, Driver y col.1 definieron la cultura científica (scientific literacy) como el conocimiento sobre: (a) conceptos físicos y modelos, (b) procesos científicos, y (c) contextos sociales en los que la ciencia es relevante. La enseñanza de las ciencias se ha enfocado habitualmente ha-

www.flickr.com

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cia la primera faceta y no tanto en el desarrollo de las ideas y en la implicación de lo estudiado en el contexto social e histórico de los alumnos. Hodson indicó que el conocimiento científico deseable en los ciudadanos debería permitir “desarrollar una comprensión de la naturaleza y los métodos de la Ciencia, una apreciación de su historia y desarrollo, y una conciencia de las a menudo complejas interacciones entre la Ciencia, la Tecnología, la Sociedad y el Medio Ambiente” 2. Talanquer discutió recientemente diez “facetas” o perspectivas complementarias de la Química con objeto de resaltar la naturaleza multidimensional de su enseñanza: (1) grandes ideas, (2) cuestiones esenciales, (3) conceptos transversales, (4) dimensiones conceptuales, (5) tipos de conocimiento, (6) escalas dimensionales, (7) modos de razonamiento, (8) aspectos contextuales, (9) consideraciones filosóficas y (10) visiones históricas3. Así, con las referencias señaladas, a modo de ejemplo, se pone de manifiesto la relevancia que debería poseer la Historia de la Ciencia en la enseñanza de la Física y la Química.


En la práctica docente tradicional, el estudio histórico de estas ciencias suele limitarse normalmente a aspectos puntuales, como anécdotas referidas por parte del profesor y algunas reseñas recogidas en los libros de texto. Por distintas razones, no es fácil dedicar mucho más tiempo en el aula a esta cuestión y, aunque sea solo alguno de esos aspectos señalados, lo consideramos positivo e instructivo. Por ejemplo, a nivel de España, se suele señalar que Proust estableció la ley de proporciones definidas, a finales del siglo XVIII, mientras trabajaba en el Real Colegio de Artillería de Segovia, que tres elementos fueron descubiertos por españoles (el platino por Antonio de Ulloa, el wolframio por los hermanos Juan José y Fermín Fausto de Elhúyar, y el vanadio por Andrés Manuel del Río), o que las minas de Almadén han sido explotadas desde hace dos mil años por ser la mayor reserva mundial de cinabrio (mineral del que se obtiene mercurio).

www.huffingtonpost.com

“La introducción de aspectos históricos en la enseñanza de las ciencias suele quedar al arbitrio del profesor”.

De forma sistemática, y a un nivel más amplio, suele ser común la descripción de la evolución de los modelos atómicos cuando se estudia la estructura de la materia, o de la evolución, aunque sea somera, de las principales teorías de ácidos y bases. Aún así, como indican Farías y Molina, “el tratamiento del tema de la estructura atómica deja una imagen de la ciencia inconexa a partir de descubrimientos aislados realizados por científicos que trabajan in-

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

Asistentes a la Primera Conferencia Solvay de Física (1911). Imagen cedida por el autor.

dividualmente, lo cual no permite comprender cómo es la Ciencia, cómo funciona y cómo se presenta” 4. En resumen, la introducción de aspectos históricos en la enseñanza de las ciencias suele quedar al arbitrio del profesor, y los alumnos de ESO y Bachillerato, en general, no suelen tener una idea clara de cómo se ha construido el corpus de estas materias. Buena parte de ellos se limitan a memorizar reglas de formulación, leyes y ecuaciones, frecuentemente asociadas a nombres de científicos (Arrhenius, Le Chatelier, Einstein…). ¡Cuántos alumnos confunden el nombre de Pauli (al estudiar el principio de exclusión que enunció) con el de Pauling (referido al estudiar su escala de electronegatividades)! En todo este contexto, recientemente se celebraron los centenarios de las dos primeras Conferencias Solvay de Física. Con este motivo, recabamos información al respecto, así como de

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otra reunión de naturaleza análoga pero sobre Química (celebrada en 1913), y publicamos varios artículos, donde se resumen los aspectos tratados y otras consideraciones históricas asociadas5-7. En este trabajo (dividido en dos partes) se recoge una información general sobre las Conferencias o Congresos (Conseils en francés) Solvay de Física y de Química, que pensamos puede ser de utilidad para docentes de distintas asignaturas y niveles de estas materias. A través de su estudio, se pueden introducir diversos aspectos sobre la Historia de la Ciencia, la Química (obtención y aplicaciones del carbonato de sodio, etimología de términos, química industrial, formulación y nomenclatura…) y relaciones C-T-S (importancia de la sosa Solvay, ciencia en tiempos de guerra…). Estas conferencias, que aún se celebran, destacaron en el desarrollo de la Mecánica Cuántica y del conocimiento de la estructura de la materia pero


también, y de ahí su importancia, reflejan el avance durante el siglo XX de la Ciencia en general, y la Física y la Química en particular, como fruto de una obra colectiva. Con sus peculiaridades, son ejemplos de las reuniones de científicos de diversos países que, desde la segunda mitad del siglo XIX, como novedad frente a los siglos anteriores, iniciaron un proceso de discusión común a través de congresos y conferencias. Además, sirven para ilustrar la importancia económica e industrial de un compuesto químico aparentemente anodino, el carbonato de sodio, o cómo un científico asiduo a estas conferencias sirvió de inspiración a un personaje de cómics bien conocido, entre otros aspectos. En concreto, en multitud de libros de texto hay dos fotografías de físicos y químicos reunidos, y no suele especificarse qué reflejan sendas Conferencias Solvay; en la primera (ver figura), que data de 1911, están en torno a una mesa de trabajo del Hotel Metropole y en la segunda, de 1927, están posando en el exterior del edificio del Instituto de Fisiología Solvay. Son dos imágenes emblemáticas de la Historia de la Ciencia, probablemente solo superadas en cuanto a difusión por algunas fotografías de Albert Einstein y de Marie Curie. Ambos, además, salen en las dos fotografías citadas, dado que fueron asistentes habituales a las primeras Conferencias Solvay, siempre celebradas en Bruselas.

“Recientemente se celebraron los centenarios de las dos primeras Conferencias Solvay de Física”. Marie Curie (1867-1934). lotten.se

Aunque no hemos encontrado mucha más información al respecto, sí se puede afirmar que tanto estas como otras fotografías de las primeras Conferencias Solvay fueron realizadas por el fotógrafo Benjamin Couprie (belga o francés, según la fuente). Incluso en la primera fotografía de ellas existe una teoría según la cual la imagen de Ernest Solvay fue incluida posteriormente8.

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

Antes de comentar características y logros de estas Conferencias, se ha considerado oportuno introducir aspectos como la importancia del carbonato sódico, del proceso industrial para obtenerlo (origen de la financiación de las citadas conferencias) y de la biografía de su inventor, Ernest Solvay. OBTENCIÓN INDUSTRIAL DE SOSA (CARBONATO DE SODIO): IMPORTANCIA HISTÓRICA E IMPLICACIONES ETIMOLÓGICAS Si bien las Conferencias Solvay tienen, sin lugar a dudas, un nombre propio, el de Ernest Solvay, su patrocinador y fundador, también se puede decir que su viabilidad económica se debe, esencialmente, a la obtención industrial de un producto químico: el carbonato de so-

dio, Na2CO3, conocido industrialmente como sosa y, de forma más específica, “sosa Solvay”. La parte que se conoce como “química descriptiva” no es apreciada normalmente ni por los alumnos, que la consideran a veces meramente como un conjunto de reacciones y procesos a memorizar, ni por profesores, que suelen percibirla como árida y poco proclive a la creatividad y al razonamiento crítico. Sin embargo, consideramos que puede (y quizá debe) ser también un aspecto motivador e ilustrativo del papel de la Química, que provee miles de sustancias para aplicaciones variadas. En este caso, se aportan ciertos datos sobre la sosa que corroboran esto y que, además, explican el origen filológico de términos químicos como alcalino, sosa, sodio y nitrógeno. Una cuestión que siempre se puede reforzar con los alumnos es la nomenclatura. Así, el Na2CO3, se puede nombrar como trioxocarbonato(IV) de sodio con nomenclatura Stock y, según las recomendaciones de la IUPAC de 2005, como: carbonato de sodio (nombre tradicional), trioxidocarbonato de sodio (nomenclatura de composición o sistemática estequiométrica) y trioxidocarbonato(2-) de sodio (nomenclatura de adición).

“Aunque hay cierta controversia al respecto, parece que el término natrón procede del nTr del Antiguo Egipto que significa divino o puro”.

Sarcófago del Antiguo Egipto. www.suggestkeyword.com


Planta de barrilla (salsola soda). Imagen cedida por el autor.

Su nombre vulgar o habitual puede dar lugar a equívocos, porque como “sosa” se denomina en libros de texto al NaOH, como abreviatura de “sosa cáustica”, dado que se obtiene por caustificación de la sosa, según la reacción (a cerca de 100 ºC): Na2CO3(ac) + Ca(OH)2(ac) à 2 NaOH(ac) + CaCO3(s) El Na2CO3 es un compuesto natural, pero presente en depósitos poco abundantes del mineral conocido como natrón (Na2CO3·10H2O). En la civilización egipcia se usaba para los procesos de: momificación (como agente deshidratante y, por su carácter básico, también bactericida); conservación de carne y pescado (por deshidratación, de forma análoga al efecto producido por el NaCl que se emplea para preparar productos como el jamón serrano o la mojama); fabricación de vidrio; y fabricación de la cerámica vítrea conocida como fayenza (preparada con arena y pigmentos, además del natrón), entre otros. Y también se utilizaba como insecticida, producto de limpieza en el hogar, y para higiene corporal y den-

tal. Por ejemplo mezclado con grasas animales permitía preparar jabones9. Los egipcios extraían el natrón de los lagos de Wadi El Natrun. El término wadi o uadi es un vocablo de origen árabe que significa valle y río, y por eso es tan abundante en la toponimia española (Guadalajara, Guadalquivir…). Aunque hay cierta controversia al respecto, parece que el término natrón procede del “nTr” del Antiguo Egipto que significa “divino” o “puro”. Posiblemente, a través de otros idiomas, llegó al latín como nitrum y del árabe al español natrón (y de éste al inglés y francés). Con el tiempo, el Na2CO3 se obtuvo en Europa de barrilla, formada por cenizas de las plantas barrillas o salsola (Salsola soda, al derivarse del término latino salsus, salado), que habitan en medios muy salinos y acumulan sales minerales en su interior. Esas cenizas se conocían en árabe como al-qili o como sawda (que significa “negra”, por el color de las cenizas). En la Edad Media se preparaba con carbonato de sodio un remedio denominado “sodanum” (del ára-

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

be suda, dolor de cabeza) para aliviar las jaquecas, por lo que pudo pasar al inglés como soda y al español como sosa. Cuando se aisló el elemento químico presente en la soda se llamó sodium en latín científico y de ahí al español “sodio”, aunque el símbolo universal se mantuvo como Na, derivado de natrón. Lavoiser se refirió al nitrógeno como “azote” (ázoe), sin vida, y Jean Antoine Chaptal, alrededor de 1790 propuso denominarlo nitrogène “productor de nitro” (es decir, salitre, formado por KNO3 y NaNO3, indistintamente). En el siglo XVIII existía una gran demanda de lejías preparadas con cenizas vegetales ricas en sosa y potasa (K2CO3) para blanqueo de tejidos (algodón, lino y lana) así como para la obtención de papel, jabón y vidrio. La obtención a partir de cenizas de árboles ocasionaba problemas de deforestación. Por eso, la obtención de barrilla fue una importante industria en esa época en el Levante español y en las Islas Canarias. En Escocia también, pero a partir de cenizas de algas marinas.

Estatua de Nicolas Leblanc en el Conservatoire National des Arts et Metières (París). Imagen cedida por el autor.

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En 1783, la Académie Royale des Sciences (fundada en 1666) ofreció un premio para quien descubriera un método de obtención de dicha sustancia a partir de la sal marina. En 1789 Nicolas Leblanc (Ivoy-le-Pré, 1742 – Saint Denis, 1806), médico de Luis Felipe II, duque de Orleans, encontró la solución. El duque pensaba que no tendría problemas, porque había firmado a favor de la pena de muerte para su primo Luis XVI y fue partidario de la revolución (se le conoció como “Felipe Igualdad”), pero fue guillotinado en 1793, durante el Reino del Terror. En la figura se recoge una fotografía con la estatua de Leblanc ubicada en el Conservatoire National des Arts et Metières de París.


Leblanc, con el patrocinio del duque de Orleans, inauguró la primera fábrica de sosa en 1791 pero, tras la muerte del duque, tuvo que hacer público el procedimiento, de acuerdo a los intereses del Comité de Salud Pública, que instaba al sacrificio generoso de todo tipo de secretos a favor de la patria. Sin haber recibido el dinero prometido en el premio y arruinado, Leblanc se suicidó en 1806. En la década de 1830 el método estaba ampliamente extendido.

primas en este método son sal común, ácido

El proceso Leblanc constaba de dos etapas principales, resumidas en las reacciones:

CaS + CO2 + H2O à CaCO3 + H2S

2 NaCl + H2SO4 à Na2SO4 + 2 HCl Na2SO4 + CaCO3 + 2 C à Na2CO3 + CaS + 2 CO2 Son reacciones de aparente sencillez, pero complicadas de llevar a la práctica a nivel industrial. En la figura se representa una ilustración de parte del proceso Leblanc. Las materias

sulfúrico, carbón y caliza. Hacia 1850 los mayores productores de sosa eran el Reino Unido y Francia. Enseguida se reveló como una industria muy dañina para el medio ambiente. El HCl se liberaba directamente a la atmósfera y se producía un residuo sólido insoluble y maloliente de CaS sin valor económico. Estos restos se esparcían por el campo, dándose la reacción, con la consiguiente emisión del ácido sulfhídrico, H2S:

En todo caso, el Na2CO3 fue un ingrediente fundamental de la revolución Industrial. El método Leblanc se utilizó ampliamente, permitiendo y favoreciendo, entre otros: •

el desarrollo de la industria textil (blanqueo rápido y barato de las fibras);

la fabricación de vidrio a gran escala, mejorando calidad y precio;

Horno cilíndrico empleado en el proceso Leblanc en la segunda mitad del siglo XIX, por Hermann Ost. 1791eventi.blogspot.com

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

el auge de industria de obtención de jabón (que empezó a ser de uso corriente);

la mejora de la obtención del ácido sulfúrico, debido a su gran demanda, abarató su precio, permitiendo su uso para la fabricación de colorantes y fertilizantes;

el inicio del desarrollo de la fabricación de muebles, debido a que el ácido sulfhídrico que se obtenía como subproducto permitió la producción de cola a gran escala, por

miento de la contaminación industrial y métodos para contrarrestarla. De hecho, la primera legislación mundial en relación a emisiones a la atmósfera puede considerarse que es el Alkali Act inglés de 1863, preparado específicamente para esta industria.9 La Química, como la Ciencia en general, no es un saber estático. Así, el método industrial de Leblanc se fue sustituyendo por el de Solvay, que se resume en el proceso global:

la disgregación química de huesos de animales. Anteriormente, para obtener cola se procedía con residuos animales como pieles, que llegaron a escasear. Pero el equipo industrial necesario era voluminoso y altamente contaminante. A veces se ha considerado como la primera industria química a gran escala y que también supuso el conoci-

2 NaCl (ac) + CaCO3 (s) à Na2CO3 (s) + CaCl2 (ac) Este proceso no se puede llevar a cabo directamente por la baja solubilidad del CaCO3, que desplaza el equilibrio hacia la izquierda. Por ello, se produce mediante seis reacciones químicas en un proceso complejo de forma continua. Dados los objetivos de este trabajo

De izquierda a derecha, retratos de Alfred Nobel (1833-1896) y Ernest Solvay (1838-1922). Imagen cedida por el autor (izquierda) www.solvay.fr (derecha)

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no consideramos pertinente detallar e ilustrar los procesos que, por otra parte, se pueden consultar en multitud de fuentes. No obstante, sí destacamos que supone una oportunidad para que los alumnos aprecien que la mayor parte de los procesos químicos industriales ope­ ran en continuo, y no de forma discontinua como en las experiencias que habitualmente realizan en el laboratorio. ERNEST SOLVAY: PARADIGMA DEL MECENAZGO CIENTÍFICO

civiles que se empezaron a abordar a finales del siglo XIX) para premiar a las personas destacadas en beneficio de la humanidad. En la fi­ gura se recogen los retratos de ambos químicos industriales. En cierta ocasión Solvay comentó: “siempre he tratado de servir a la Ciencia, porque la amo y la veo como una promesa de progreso para la Humanidad” 6. En este sentido, fundó varios institutos de investigación: de Fisiología (1893), de Sociología (1902, heredero del Instituto de Ciencias Sociales inaugurado en 1893), de Física (1912) y de Química (1913), así como la co­ nocida Escuela de Negocios (1903) de Bruselas. Algunos de estos centros, desde 1970, están integrados en la institución International Solvay Institutes Brus­­sels10, cuyo primer director, y hasta su muerte en 2003, fue el Premio Nobel de Química (en 1977) belga Ilya Prigogine.

“Como es bien sabido, Nobel donó buena parte de lo que ganó con la fabricación de dinamita para premiar a las personas destacadas en beneficio de la humanidad”.

Ernest Solvay fue un químico industrial belga (Rebecq-Rognon, 1838 – Ixelles, 1922) que a los 21 años comenzó a trabajar en el refino de la sal con su padre y en la fábrica de gas de carbón de un tío suyo. Si bien una enfermedad le había impedido cursar estudios universitarios, adquirió, de forma autodidacta, profundos conocimientos de Física y de Química5. En 1861 publicó su primera patente para producción de sosa y en 1863, con la ayuda de su hermano Alfred, estableció su primera fábrica (en Couillet, Bélgica). Una vez perfeccionado el método, adquirió una gran fortuna. En 1886 la producción de sosa por el proceso Solvay igualó a la obtenida por el método Leblanc, cerrándose en 1915 la última fábrica que se­ guía este último método. Como gran filántropo, Solvay invirtió parte de su fortuna en promover el avance de la Ciencia. De alguna manera, su labor puede comparar­ se a la de otro químico industrial de la época, el sueco Alfred Nobel (Estocolmo, 1833 - San Remo, 1896). Como es bien sabido, Nobel donó buena parte de lo que ganó con la fabricación de dinamita (esencial para las grandes obras

La variedad de institutos creados responde a la idea de Sol­ vay, ciertamente original, de que los problemas políticos y sociales solo podrían solucionarse por aplicación de los métodos racionales de la Ciencia. Así, llegó a escribir: “J’ai entrevu, dans les voies nouvelles de la Science, trois directions que j’ai suivies, trois problèmes qui, en réalité, n’en forment à mes yeux, qu’un seul; c’est d’abord un problème de physique générale: la constitution de la matière dans le temps et dans l’espace – puis un problème de physiologie: le mécanisme de la vie depuis ses manifestations les plus humbles jusqu’aux phénomènes de la pensée – enfin, en troisième lieu un problème complémentaire des deux premiers : l’évolution de l’individu et celle des groupes sociaux.”

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

Complejo fabril de Torrelavega. lalocuevas1.blogspot.com

Solvay se caracterizó por un interés social acusado. Entendía la riqueza como un medio y no como una finalidad. Antes de que lo recogiera la legislación belga, estableció para sus trabajadores una pensión, jornada de ocho horas y vacaciones pagadas, entre otras mejoras sociales. Llegó a desempeñar cierta actividad política como senador y ministro del rey Alberto I (sobrino de Leopoldo II y nieto de Leopoldo I, primer rey de los belgas tras su independencia de los Países Bajos en 1830)11. En la actualidad la compañía Solvay, ya más diversificada en cuanto a producción de sustancias, tiene 400 centros en 55 países, con más de treinta mil empleados. Como curiosidad, hay una ciudad en el estado de Nueva York que se llama Solvay por la instalación de

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una fábrica de este tipo en 1884. En España destacan las instalaciones de Barreda (localidad del municipio cántabro de Torrelavega), en funcionamiento desde 1908, donde había viviendas para empleados, grupo escolar, gimnasio, casino de recreo, caja de socorro para accidentes y enfermedades, cooperativa de consumo, caja de retiro por jubilación e incapacidad, colonia infantil y hasta una casa de reposo. Una información detallada sobre estas instalaciones y sobre los productos obtenidos (e impacto ambiental) se puede encontrar en su página web12. LAS PRIMERAS CONFERENCIAS SOLVAY Durante la segunda mitad del siglo XIX se había producido lo que Sánchez Ron denomina “ins-


“En la actualidad la compañía Solvay tiene 400 centros en 55 países. En España destacan las instalaciones de Barreda, en funcionamiento desde 1908”. titucionalización de la Ciencia” debido tanto a la diversificación y mayor complejidad de la práctica científica como a los resultados que, rápida y eficazmente, se van aplicando a la industria. Es una época en la que se produce el paso definitivo del científico como aficionado a profesional13. Por una parte, se siente la necesidad de intercambiar conocimientos y usar un lenguaje común y, por otra, surgen asociaciones e instituciones internacionales. Ejemplo de lo primero, y dentro de un contexto también de ferias y exposiciones universales, es la convocatoria de Kekulé del emblemático Congreso de Química de 1860 en Karlsruhe, Alemania14, al que asistieron, entre otros, Kekulé, Wurtz, Bunsen, Dumas, Cannizzaro, Meyer y Mendeléiev. Otros congresos internacionales fueron el de Química Aplicada (Bruselas, 1894), de Matemáticas (Zúrich, 1897), o de Física (París, 1900). A este último asistieron unos 750 científicos de 24 países. Ejemplos de entidades científicas creadas son la Asociación Geodésica Internacional (1864), la Comisión Internacional para el Estudio de las Nubes (1891), el Comité Internacional de Pesos Atómicos (1897), el Comité Internacional para la Publicación Anual de Tablas de Constantes

(1909), la Fundación Nobel (1900) o la Asociación Internacional de Academias (1899). Casi todas las reuniones científicas de finales del siglo XIX y principios del XX presentaban más bien el conocimiento adquirido, mirando así más hacia el pasado que hacia el futuro, a diferencia de lo que serían las primeras Conferencias Solvay. Estas, que son también conocidas como Congresos o Consejos Solvay (en francés Conseils Solvay), han reunido a muchos de los mejores científicos de Física y Química del siglo XX 15-17. Siempre se ha considerado que la Conferencia Solvay más interesante y emblemática fue la quinta de Física (celebrada en 1927), pues supuso de alguna manera la consolidación de la Física Cuántica. Pero no hay duda de que el avance de la Ciencia requiere su tiempo, para la interpretación de hallazgos y el desarrollo de nuevas teorías. Por ello, de alguna manera, todas las Conferencias han tenido su importancia, al favorecer el intercambio de impresiones entre científicos relevantes de la época. Hasta la fecha se han celebrado 26 conferencias de Física y 23 de Química (como veremos en la segunda parte). Algunas han sido de gran importancia para la Historia de la Ciencia y han destacado por la singularidad de sus participantes y la naturaleza del tema debatido, que ocupaba una posición central18. Así, por ejemplo, la primera conferencia, celebrada en 1911, con el título de “La teoría de la radiación y los cuanta”, puso de manifiesto que la Física Clásica o Newtoniana, que funcionaba a la manera de una maquinaria de reloj, determinista y sin influencia del observador, debía completarse por una nueva Física, que recibiría el apelativo de cuántica, para explicar adecuadamente ciertos datos experimentales, como el espectro del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y las predicciones de calores específicos a bajas

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Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

temperaturas. A dicha reunión asistieron, entre otros, personajes de la talla de Nernst, Marie Curie, Planck, Sommerfeld, Rutherford, Langevin y Einstein. Tanto la génesis como el desarrollo y conclusiones de esta conferencia fue tratado en un trabajo anterior.5 A la hora de preparar esa primera reunión se decidió denominarla “Conseil scientifique” dado que no era exactamente un congreso al uso, sino que había que asistir por invitación. Se descartó, entre otras, la denominación de

“Concile scientifique” 19. El propio Solvay, sobre la idea e iniciativa iniciales de Nernst y Planck, mostró un interés especial en esa “reunión de sabios” para discutir problemas fundamentales de Física, expresando que se podría conocer así la opinión que les prestaba su peculiar teoría gravito-material, de la que decía “est d’ordre plutôt de philosophie physique que de physique courante”. Buscó un equilibrio entre Alemania, Francia y Gran Bretaña y consideró que Bruselas era un entorno “neutral” entre científicos. Además, nombró al físico holandés Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928). osfundamentosdafisica.blogspot.com

“Solvay nombró al físico holandés Lorentz como presidente de la Conferencia, considerando su carácter políglota”.


como presidente de la Conferencia, consi-

REFERENCIAS:

derando su carácter políglota. Los expertos debían redactar informes en francés,

1.

Young people’s images of science. Buckin-

alemán o inglés, que tendrían que remitir

ham, Reino Unido: Open University Press.

antes de la reunión para su discusión. La publicación posterior de las actas facilitó

Driver R., Leach J., Millar R., Scott P. (1996).

2.

Hodson D. (2008). Towards scientific literacy. A teachers’ guide to the history, philosophy and

la difusión de lo discutido.20

socieology of science. Rotterdam: Sense Publishers, p. 23.

El carácter peculiar de la I Conferencia Solvay se aprecia cuando se lee cómo Eins-

3.

Talanquer V. (2013). “Chemistry education: ten

tein, en la carta a un amigo, la describe

facets to shape up”. Journal of Chemical Edu-

de forma humorística como un “aquelarre

cation, 90: 832-838.

o reunión de brujas” que habría sido del

4.

agrado de “jesuitas demoníacos” 21.

Farías D. L., Molina M. F., (2013). “Análisis del enfoque de historia y filosofía de la ciencia en libros de texto de química: el caso de la estructura atómica”. Enseñanza de las Ciencias,

En la segunda Conferencia Solvay de

31: 115-133.

Física, celebrada en 1913 con el nombre “La estructura de la materia”, se discutie-

5.

Pinto G., Martín Sánchez M., Martín Sánchez

ron aspectos relevantes sobre estructura

M. T. (2011). “La Conferencia Solvay de 1911:

atómica (naturaleza de los rayos catódi-

un hito en el desarrollo de la física cuántica”.

cos, radiactividad, modelo atómico…) y

Anales de Química, 107: 266-273.

sobre las estructuras cristalinas (difracción

6.

Pinto G., Martín Sánchez M., Martín Sánchez

de rayos X) . Participaron treinta investi-

M. T. (en prensa). “La Conferencia Solvay de

gadores de los que diez habían recibido,

1913: un avance en el conocimiento sobre la

o la harían pronto, el Premio Nobel. Entre

estructura de la materia”. Revista de Física, en

22

prensa.

ellos cabe destacar a Thomson, Rutheford, Marie Curie, Laue y Bragg (padre).

7.

Pinto G., Hernández, J. M.; Martín Sánchez M, Martín Sánchez M. T. (2014). “La reunión de la

En la reunión quedó claro que el átomo

Asociación Internacional de Sociedades Quí-

tiene un núcleo central muy pequeño con

micas celebrada en Bruselas en 1913”. Anales de Química, 110: 39-48.

carga positiva y donde se acumula prácticamente toda la masa, como defendía

8.

Harris M. (2011). “The impostor of Solvay”,

Rutherford (en contra del modelo previo

Physics World, November: 56. En línea: http://

de Thomson). Marie Curie defendió la im-

iopscience.iop.org/pwa/full/pwa-pdf/24/11/ phwv24i11a55.pdf [Consulta: 10 julio 2014]

portancia de las investigaciones sobre radiactividad para descubrir aspectos de la

9.

Heaton C. A. (1994). The world’s major chemi-

estructura atómica. Además, se dieron a

cal industries, en An Introduction to Industrial

conocer los trabajos de Laue y de los Bragg

Chemistry, 2ª ed., C. A. Heaton ed., Blackie

(padre e hijo), que permitirían conocer la estructura de los cristales y medir la longitud de onda de rayos X. También se realizó una discusión interesante sobre calores es-

Academic & Professional, Londres. 10. International Solvay Institutes. http://www.solvayinstitutes.be 11. Devriese D., Despy-meyer A. (1997). Ernest

pecíficos entre Nernst, Wien, Lorentz y Ka-

Solvay et son temps. Archives de l’Université

merlingh Onnes.

Libre de Bruxelles. Bruselas.

61


Las Conferencias Solvay: una oportunidad para la didáctica (parte I)

Asistentes a la II Conferencia Solvay de Física (1913). Imagen cedida por el autor.

“Marie Curie defendió la importancia de las investigaciones sobre radiactividad para descubrir aspectos de la estructura atómica”. 62

Recientemente se publicó un trabajo sobre esta Conferencia donde se abordaron las cuestiones tratadas con cierto detalle6 (ver fotografía de los asistentes). Aunque se trataron temas importantes, no llegaron a tener una amplia repercusión por el inicio de la guerra. En el año 1913 se celebró, también en Bruselas y bajo el auspicio de Solvay, una reunión internacional de Química, pero organizada por la Association Internationale des Sociétés Chimiques. En dicha reunión se puso de manifiesto la importancia de usar símbolos comunes para facilitar la comunicación científica. Aunque se programó otra reunión similar para el año


siguiente, no se celebraría por la I Guerra Mundial7. Así, hubo que esperar hasta 1922 para que se celebrara la primera Conferencia Solvay de Química y hasta 1922 para que continuaran (con la tercera) las de Física. Una vez introducido el origen de las Conferencias Solvay y descritas de forma somera las dos primeras, en un próximo artículo se introducirán el resto de Conferencias, así como algunas propuestas concretas para sugerir aspectos relacionados con ellas en la enseñanza de la Física y la Química en los distintos niveles educativos. AGRADECIMIENTO

12. Solvay España. Centro de trabajo de Torrelavega. http://www.solvay.es/es/solvayin/locations/torrelavega.html 13. Sánchez Ron J. M. (1992). El poder de la ciencia, Alianza, Madrid. 14. Román Polo P. (2010). “El sesquicentenario del primer congreso internacional de Química”. Anales de Química, 106: 231-239. 15. Sánchez Ron J. M. (2005). Historia de la Física Cuántica: Período fundacional (18601926), Crítica, Barcelona. 16. Marage P., Wallenborn G. (2001), Les Conseils Solvay et la physique moderne, en Histoire des Sciences en Belgique, 1815-2000, La Renaissance du Livre, Bruselas. 17. Marage P., Wallenborn G. (2009), La nais-

Se agradece a la Universidad Politécnica de Madrid la ayuda recibida a través del proyecto de innovación educativa PT14_15-03002.

sance de la physique moderne racontée au fil des Conseils Solvay, Editions de l’Université de Bruxelles, Bruselas. 18. Sánchez Ron, J. M. (2009). Marie Curie y su tiempo, Crítica, Madrid. 19. Lambert F. J. (2010). “Internationalisme

Gabriel Pinto, Manuela Martín y María Teresa Martín Grupo de Innovación Educativa de Didáctica de la Química Universidad Politécnica de Madrid Grupo Especializado de Didáctica e Historia, Reales Sociedades Españolas de Física y de Química

scientifique et révolution quantique: les premiers Conseils Solvay”, Revue Germanique Internationale, 12: 159-173. 20. Langevin P., de Broglie M. (1912). La théorie du rayonnement et les quanta. Rapport et discussions de la réunion tenue à Bruxelles, du 30 Octobre au 3 Novembre 1911 sous les auspices de M. E. Solvay, Gauthier et Villars, París, 1912. 21. Kormos Barkan D. (1993). “The Witches’ Sabbath: The First International Solvay Congress in Physics”, Science in Context, 6: 59-82. 22. Institut International de Physique Solvay, La structure de la matière. Rapports et discussions du Conseil de Physique tenu à Bruxelles du 27 au 31 octobre 1913 sous les auspices de l’Institut International de Physique Solvay, Gauthier Villars, París (1921). Accesible, por ejemplo, en: http://tinyurl. com/b4f7ueq

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Construyendo...

! e t a l Ăş c i r t a ÂĄM ciencias.unizar.es/web


...el Espacio Europeo de Educación Superior Grado en Biotecnología Grado en Física Grado en Geología Grado en Matemáticas Grado en Óptica y Optometría Grado en Química Máster en Biología Molecular y Celular Máster en Física y Tecnologías Físicas Máster en Geología: Técnicas y Aplicaciones Máster en Modelización e Investigación Matemática, Estadística y Computación Máster en Investigación Química Máster en Química Industrial Máster en Química Molecular y Catálisis Homogénea Máster en Nanotecnología Medioambiental (ENVIRONNANO) Máster en Materiales Nanoestructurados para Aplicaciones Nanotecnológicas (NANOMAT) Máster Erasmus Mundus en Ingeniería de Membranas


Cristales presentados al II Concurso de Cristalizaci贸n en la Escuela. Imagen cedida por la autora.

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EL

PODER DE LOS

CRISTALES POR BLANCA BAULUZ

“La Cristalografía permitió la resolución de la estructura del colesterol, penicilina, vitamina B12 y del ADN, entre otros compuestos.”


El poder de los cristales

S

etenta y cinco estudiantes de Educación Secundaria, junto con sus profesores, vienen cargados con cajas a la Universidad de Zaragoza. En ellas traen “sus cristales”, los han crecido en los laboratorios de sus centros. Los cristales forman geodas, agregados cristalinos e, incluso, algunos son monocristales. Los colocan en mesas haciendo diferentes composiciones temáticas. Según su imaginación, emulan el espacio estelar, una cueva, cup cakes, un bosque… y, una vez dispuestos según el diseño elegido, colocan al lado de los cristales un cuaderno, el cuaderno de laboratorio, que recoge el trabajo que han realizado, detallando los fracasos y los éxitos en el proceso de cristalización así como la metodología que han ido diseñando. Por último, desenrollan un póster y lo colocan en un panel. En este póster indican sus nombres, centros en los que estudian, metodología seguida, resultados y conclusiones obtenidos, además

II Concurso de Cristalización en la Escuela. Imagen cedida por la autora.

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de imágenes de los cristales y del proceso de cristalización. Una vez está todo organizado atienden al numeroso público que quiere saber cómo han crecido los cristales, cómo han conseguido que sean transparentes, que tengan diferentes colores… El público está formado por compañeros de clase, estudiantes y personal de la universidad, familiares... pero también está presente un jurado formado por profesores, investigadores y periodistas que saben de Cristalografía, Geología, Química, y también saben cómo divulgar y explicar la Ciencia. A todos ellos, los estudiantes les dan todo tipo de detalles. Para muchos participantes en el concurso es su primera experiencia en el laboratorio y les ha parecido un proceso fascinante, se han divertido pero también han tenido pequeños fracasos, si bien, según dicen, el contar con compañeros para seguir intentándolo les ha animado


Una de las mesas del concurso (arriba) y detalle de uno de los cristales presentados (derecha). Imágenes cedidas por la autora.

y llevado a buen puerto. Es fácil intuir que lo que cuentan es lo que sienten, porque se ve en sus ojos, en sus sonrisas, que ha sido así. Sin duda, esto ha sido posible gracias al poder de los cristales. El año 2014 fue proclamado el Año Internacional de la Cristalografía. Para conmemorar esta celebración se organizó el I Concurso de Cristalización en la Escuela a nivel nacional en el que colaboraron diez universidades españolas y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Un grupo de profesores e investigadores del Departamento de Ciencias de la Tierra (Facultad de Ciencias), el Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (CSICUniversidad de Zaragoza) y el Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales

(Facultad de Educación) colaboramos organizando el evento en Aragón. Tras el éxito de la primera edición, decidimos organizar el II Concurso de Cristalización en la Escuela en Aragón en el curso 2014-2015. El Concurso de Cristalización culminó, el día 8 de mayo de 2015, con la final donde compitieron setenta y cinco estudiantes, de veinticinco

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El poder de los cristales

Composición de cristales presentada al concurso. Imagen cedida por la autora.

“En la final se sintió la ilusión y el nerviosismo de los participantes, pero también se disfrutó del excelente trabajo desarrollado”.

Centros de Secundaria distintos. Si bien, el proyecto comenzó en noviembre con unas sesiones de formación dirigidas al profesorado de Educación Secundaria. En esas sesiones, los organizadores intentamos transmitir al profesorado, además de nociones de Cristalografía y Cristalización, nuestra pasión por los cristales, tanto los naturales, los minerales, como los crecidos en el laboratorio. Desde noviembre hasta finales de mayo, estudiantes y profesores han estado trabajando en el laboratorio, creciendo cristales, y dedicando a esta tarea mucho tiempo, incluso parte de su tiempo libre. En la final se sintió la ilusión y el nerviosismo de los participantes, pero también se disfrutó del excelente trabajo desarrollado: cristales espectaculares, cuadernos de laboratorio detallados y ordenados y pósters en los que habían plasmado la metodología utilizada, los resultados obtenidos y conclusiones alcanzadas. Como hacemos los investigadores en los congresos científicos. Sin duda esta experiencia ha permitido que los estudiantes

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se acerquen de un modo divertido y activo a la Ciencia, a la Cristalografía, que se familiaricen con el método científico y que valoren la riqueza del trabajo en equipo. Cómo han vivido la experiencia y el concurso está plasmado en los videos elaborados por siete de los centros participantes (https://www.youtube.com/channel/ UCcNee90Xgk4qBVmlOqA1MVA). Pero... ¿qué es la Cristalografía, qué utilidad tiene? La Cristalografía nos ayuda a comprender cómo se forman los cristales en la naturaleza, es decir, cómo se forman los minerales, y también nos ayuda a comprender el proceso del crecimiento cristalino en el laboratorio. Nos permite, además, conocer las propiedades físicas y químicas de los minerales y buscar sus aplicaciones, así como fabricar cristales en el laboratorio que sean útiles para la sociedad. Es una disciplina básica de muchas ramas científicas, desde la Geología hasta la Química, pasando por la Física, Ciencia de Materiales, Nanotecnología, Biotecnología y Biología, entre otras. La relevancia de esta disciplina queda patente al saber que cuarenta y cinco científicos fueron galardonados con el Premio Nobel durante el pasado siglo por trabajos que están directa o indirectamente relacionados con la Cristalografía. La Cristalografía permitió la resolución de la estructura del colesterol, penicilina, vitamina B12 y del ADN, entre otros compuestos. Actualmente nos permite

De arriba a abajo, primer, segundo y tercer premio del concurso. Imágenes cedidas por la autora.


El poder de los cristales

conocer la evolución de la tierra, la composición y estructura de las rocas y minerales, de los meteoritos, siendo este conocimiento esencial para la exploración y explotación de recursos minerales y naturales; desarrollar catalizadores capaces de llevar a cabo transformaciones de manera limpia, eficiente y selectiva en procesos esenciales para la industria farmacéutica y la industria agroquímica; diseñar nuevos materiales para fabricar tejidos inteligentes, que dejen entrar el aire o atrapar el calor, en función de si quien la usa está transpirando o tiritando; fabricar el mejor chocolate, el que funde en la boca y que es crujiente y brillante, y se consigue cristalizando la manteca de cacao de una manera determinada; o diseñar fármacos que sean capaces de combatir bacterias o virus específicos.

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La Cristalografía tiene además desafíos para el futuro, como conocer la causa del deterioro de suelos de uso agrícola para poder evitarlo o corregirlo si es necesario, mejorar la calidad del agua en países pobres, identificando nuevos materiales que permitan purificar el agua, desarrollar materiales aislantes para reducir el consumo energético, disminuir la contaminación ambiental reduciendo los desechos de la minería, o atacar la creciente resistencia de las bacterias a los antibióticos. El grupo de trabajo que hemos organizado la II Edición del Concurso de Cristalización en Aragón colaboraremos en el avance de la Cristalografía con nuestra investigación pero también organizando, el próximo curso, la tercera edición del concurso.


Gracias, por supuesto, por su generoso y excelente trabajo a todos los componentes del grupo de trabajo, formado por Fernando Lahoz, María José Artigas, Pilar García Orduña y Antonio Martín (ISQCH, UNIZAR-CSIC), Beatriz Latre (CEQMA, UNIZAR-CSIC), Ester Mateo (Dpto. de Didáctica de Ciencias experimentales, Facultad de Educación), Mª José Mayayo y Alfonso Yuste (Dpto. Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias). Esperamos seguir contando con el apoyo de las numerosas instituciones y organizaciones que nos han patrocinado y, desde aquí, queremos agradecerles su apoyo a la Universidad de Zaragoza, Delegación del CSIC en Aragón, Gobierno de Aragón (Ciencia Viva), ISQCH, Facultad de Ciencias, Facultad de Educación, Catedra IQE, Catedra SAMCA, Servicio de Apoyo a la Investigación, Delegación en Aragón del Colegio de Geólogos, Sociedad Española de Mineralogía, Grupo Especializado de Jóvenes Químicos y Real Sociedad Española de Química. Os esperamos en la III Edición del Concurso de Cristalización en la Escuela en Aragón el próximo curso.

Composición de cristales presentada al concurso (izquierda) y fotografía de familia de la II edición (derecha). Imágenes cedidas por la autora.

“La Cristalografía nos ayuda a comprender cómo se forman los cristales en la naturaleza, es decir, cómo se forman los minerales”.

Blanca Bauluz Lázaro Coordinadora de la II Edición el Concurso de Cristalización en la Escuela en Aragón Dpto. de Ciencias de la Tierra Facultad de Ciencias Universidad de Zaragoza

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UNA EXPERIENCIA DOCENTE CON

IBERCIVIS POR MAITE PELACHO

“Muchos recordamos la noticia del nacimiento de lo que más tarde sería Ibercivis. Por mi parte, como si fuera hoy mismo: leer aquella noticia y experimentar una mezcla de enorme curiosidad y peculiar alegría es todo uno”. 74


Estudiantes colaboran en investigaci贸n sobre el c谩ncer. Imagen cedida por la autora.


Una experiencia docente con Ibercivis

F

ebrero de 2015. Más de 650 personas procedentes de 25 países participan en el Congreso Citizen Science 2015, durante los días 11 y 12 de febrero en San José (California). Es la primera vez que científicos, especialistas en comunicación, educadores, voluntarios, evaluadores, especialistas en tecnologías, y otros profesionales de diferentes áreas se reúnen para tratar la realidad creciente de la Ciencia ciudadana. Las diversas relaciones ciencia-sociedad (salud, política científica, educación, economía, empresa e industria, legislación, sostenibilidad…) así como proyectos tan diversos como experimentos de inteligencia colectiva, monitorización de la calidad del agua o del aire, documentación sobre nuevas especies de insectos en áreas urbanas, identificación de manchas solares, clasificación de células o de galaxias, … y cuestiones relacionadas con los contenidos y software libres, la mayor eficiencia energética y reducción de costes, la privacidad y la seguridad, la educación y vocaciones científicas, las posibilidades de los juegos interactivos, las diversas fuentes

Algunos de los 1230 estudiantes que participaron en el estudio socio-económico basado en el Dilema del prisionero. Imagen cedida por la autora.

de financiación…son algunos de los muchos temas tratados en este pionero encuentro internacional sobre Ciencia ciudadana1. Allí está también Fermín Serrano Sanz, director ejecutivo de la Fundación Ibercivis y miembro del Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza, compartiendo las conclusiones del Libro Blanco de la Ciencia Ciudadana. Dicho documento se emite en Bruselas, en septiembre de 2014, al término del proyecto SOCIENTIZE – Society as e-Infrastructure through technology, innovation and creativity – iniciado dos años antes y financiado por la Comisión Europea, con los objetivos de análisis y coordinación de la Ciencia ciudadana en y desde Europa. El Libro Blanco – fruto del Libro Verde precedente y de una consulta a gran escala2 – presenta los desafíos y las oportunidades de la Ciencia ciudadana para investigadores, industria, responsables políticos y sociedad civil, siendo educación, transparencia, eficacia, confianza y compromiso público algunas de sus palabras clave.


El experimento basado en el Dilema del prisionero estudió los fenómenos cooperativos. Imagen cedida por la autora.

Nos trasladamos ocho años atrás. Abril de 2007. Científicos piden a la población zaragozana que “presten” sus ordenadores en un gran proyecto. Zaragoza será la sede de un experimento científico internacional que, con la ayuda de los ciudadanos, pretende sumar la potencia de mil ordenadores con el fin de obtener datos experimentales sobre la aceleración de partículas3. Probablemente muchos recordamos la noticia del nacimiento de lo que más tarde sería Ibercivis. Por mi parte, como si fuera hoy mismo: leer aquella noticia y experimentar una mezcla de enorme curiosidad y peculiar alegría es todo uno. Soy consciente, mientras leo, de que estoy ante un modo distinto de hacer Ciencia, ante un fenómeno social nuevo para mí y, como después compruebo una y otra vez, para una gran mayoría de personas. Así pues – no lo entiendo mal – desde el ordenador de casa o del trabajo, cualquiera puede colaborar en la investigación, en este caso, en el estudio de la fusión nuclear. Muy, muy interesante: con solo descargar un programa gratuito y que no implica ralentización ni riesgos, nuestros ordenadores estarán contribuyendo a la simulación de la dinámica del plasma en un reactor de fusión, en los tiempos muertos en que no los usemos; así que, con nada de esfuerzo – si acaso, los menos de cinco minutos que implica registrarse en BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), la infraestructura de código abierto que da soporte tanto a la computación en grid como a la computación voluntaria – es posible colaborar en la investigación de fuentes de energía. Sencillamente magnífico. Zivis, la primera plataforma de compu-

“Las previsiones más optimistas de conseguir un total de 1.000 usuarios y 20.000 horas de trabajo se ven desbordadas: solo en la primera semana hay cerca de 1.200 usuarios”.

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Una experiencia docente con Ibercivis

El análisis semántico tiene implicaciones en diversas investigaciones científicas, sociológicas y económicas. Imagen cedida por la autora.

“Tras la experiencia de Zivis el proyecto amplía su ámbito de trabajo a toda España”.

tación ciudadana en España, es posible gracias a una colaboración entre el BIFI, el Ayuntamiento de Zaragoza y el Laboratorio Nacional de Fusión del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)4. Esto suena más que bien. Planteo a la dirección de mi centro la participación en el proyecto. La respuesta: “Sí, claro, cómo no…”. Píldoras de felicidad cada vez que se activa el aparente salvapantallas. Lo mejor es que soy solo una entre las más de 1.000 personas entusiasmadas en la primera semana del nacimiento de Zivis. Los recién llegados aprendemos que la computación distribuida ya existía en el mundo, pero aquí hay algo diferente: hay un tono festivo, hay reconocimientos e incluso premios, hay conferencias, hay una implicación también emocional de los participantes respecto de la Ciencia y la Tecnología que establece una potente relación de co-responsabilidad. Nuevos tiempos para la Ciencia y nuevos tiempos para la Ciudadanía. Las previsiones más optimistas de conseguir un total de 1.000 usuarios y 20.000 horas de trabajo se ven desbordadas: solo en la primera semana hay

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cerca de 1.200 usuarios, más de 2.200 ordenadores colaborando y 45.000 horas de trabajo. Hay participantes de toda Zaragoza, pero también del resto de España, y de Portugal, Francia, Austria o Estados Unidos entre otros países5. Finalmente, al término del proyecto un mes después de su puesta en marcha, se computan cerca de 800.000 horas de trabajo6. Y así, una red de ordenadores domésticos puede realizar – sumando muchos pocos – el trabajo de potentes supercomputadores como el Caesaraugusta en Zaragoza, o el Mare Nostrum en Barcelona, en la tarea del procesamiento de datos y realización de cálculos. La experiencia piloto es un éxito y se constata que, al parecer, al ciudadano de a pie le importa la Ciencia, siendo necesarios más cauces de participación.

Febrero de 2008. El superordenador ciudadano se extiende a toda España: nace Ibercivis. Tras la experiencia de Zivis – que ha supuesto el ahorro de un año de trabajo con los medios ordinarios del CIEMAT, con lo que eso supone también en cuanto al aprovechamiento de recursos y rentabilidad energética7 – el proyecto amplía su ámbito de trabajo a toda España, aunque de hecho ya hay colaboraciones de usuarios también de otros países. Tras meses de trabajo, el 20 de junio de 2008 se presenta oficialmente Ibercivis en Madrid en la Real Sociedad Matemática Española. Y comienza el curso académico 2008-2009. Por esas fechas se estrena en España la asignatura Ciencias para el Mundo Contemporáneo (CMC), obligatoria para todos los estudiantes

Los voluntarios establecen relaciones entre palabras en la aplicación Mind paths. Imagen cedida por la autora.


Una experiencia docente con Ibercivis

de 1º de bachillerato, que pretende paliar la ignorancia científica de un buen número de estudiantes del entonces vigente sistema educativo, no muy diferente del actual en cuanto a la Ciencia se refiere. Con una mezcla de ironía y de cariño – pues es sencillamente preciosa –, yo denomino “batiburrillo científico-tecnológico” a esta asignatura, ahora por desgracia recién extinguida, en la que estudiamos qué y qué no es ciencia, el origen del Universo, de la vida, de las especies y del hombre, la gestión sostenible del planeta, la salud, los nuevos materiales, y la revolución de la tecnología actual y sus implicaciones en la sociedad del conocimiento. No nos vendría nada mal poder trabajar aquel asunto de la ciencia ciudadana apenas iniciada en España, pienso mientras programo la nueva asignatura. Noviembre de 2008. Exposición de Ibercivis en la Sala Azul del Palacio de Sástago. Literalmente tropiezo con ella: amor a primera vista. Por allí están Beatriz Antolí, Jorge Roy, José Manuel Reynolds, Gonzalo Ruiz, Fermín Serrano... su acogida es magnífica. Conferencia a cargo de Alfonso Tarancón8, director de Ibercivis. Al día siguiente, sábado, me presento con un pequeño grupo de estudiantes al que he podido convocar vía digital con la idea de realizar un trabajo voluntario para CMC. Queremos participar, queremos saber más y queremos

Registro de valores de pH y de cloro en agua medidas en casa. Imagen cedida por la autora.

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difundir. Fermín Serrano – director ejecutivo de Ibercivis – nos lo cuenta y nos lo facilita todo, desde el primer minuto y hasta la fecha. Cooperación. Bajo su asesoramiento, nos lanzamos a realizar un estudio sobre el conocimiento de Ibercivis y de la Ciencia ciudadana en la ciudad de Zaragoza a año y medio de su nacimiento como Zivis. Analizamos su impacto y a la vez nos implicamos en la difusión del proyecto: una veintena de estudiantes de 1º de bachillerato colaboran en la elaboración de encuestas, preguntando a los viandantes sobre su conocimiento de Ibercivis y, en caso afirmativo, si participan en algún experimento. Realizan un total de 268 encuestas y difunden un número mayor de folletos informativos, explicando la idea del proyecto. Los resultados del trabajo se vuelcan en un poster que se presenta en un evento internacional en Roma sobre el tema “La Universidad: un saber sin fronteras”. Desde


Ibercivis nos facilitan más folletos que, simbólica y físicamente traspasan, junto con el equipo de estudiantes, diversas fronteras. La computación ciudadana – será una de las conclusiones de su estudio – supera barreras sociales, geográficas, académicas, institucionales… haciendo posible la realidad de una ciencia más cercana a cualquier ciudadano y de una ciudadanía más activa e implicada en el desarrollo de la Ciencia. En la cooperación todos ganan. Por cierto que la experiencia de la realización de encuestas y las distintas reacciones de las personas a quienes se les solicita su participación daría para un estudio sociológico verdaderamente interesante: me pregunto una vez más, mientras hago fotografías a distancia en el Campus – el mismo día que hemos ido a conocer el Caesaraugusta –, qué es lo que define que las personas sean o no colaborativas: ¿sus genes? ¿sus referentes sociales? ¿su educación familiar? ¿la escolar? ¿la actitud de otras personas también requeridas para la

Miembros del BIFI en la presentación de Socientize. Octubre de 2012. Imagen cedida por la autora.

“Queremos participar, queremos saber más y queremos difundir”.

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Una experiencia docente con Ibercivis

Presentación de Ibercivis en el CSIC (noviembre 2008). Imagen cedida por la autora.

encuesta? ¿todo ello? No me imagino en ese momento que más adelante Ibercivis gestionaría la búsqueda de voluntarios y el soporte para un estudio sobre la cooperación humana. Nuevos proyectos en Ibercivis. Nuevos materiales didácticos elaborados por diversos profesores en Zaragoza y financiados por el Gobierno de Aragón. Colaboración de entidades públicas y privadas. Aumento de número de usuarios: cerca de 15.000 en enero de 2010. ¿De cuántos países? No puede conocerse con precisión puesto que no todos indican su geolocalización pero sí se sabe que, en esas fechas, al menos el 45% son residentes en España9. Sesiones explicativas y difusión en bibliotecas municipales, sitios web de entidades diversas, prensa, radio, TV… por supuesto, difusión en redes sociales.

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Febrero de 2010. Portugal se une a Ibercivis. En realidad nuestro país vecino participa desde los inicios del proyecto y se une ahora de forma oficial. La web del Ministerio de Economía y Competitividad anuncia: “Ibercivis, impulsado por el BIFI, el CIEMAT, el CSIC y RedIRIS, va a estar presente también en Portugal a través del Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas” 10. Y es importante que, ya desde muy jóvenes, los estudiantes entiendan que la investigación científica básica es motor de crecimiento económico y social. La secuencia “investigación, desarrollo, innovación, empresa, empleo, progreso social y personal” es música de fondo de la asignatura CMC, como lo es también la respuesta a la pregunta inaugural del curso sobre el porqué de la Ciencia, respuesta ya conocida en la antigua Grecia: el ser humano quiere saber.


Las actividades y proyectos del BIFI y de Ibercivis orientadas a la Educación y a la Ciencia ciudadana continúan: visualización 3D, laboratorio de Física con realidad remota, investigaciones sobre redes de sistemas complejos y propagación de información… En abril de 2011 se nos anuncia a los profesores que se está preparando un potente experimento en el que se les pedirá a los voluntarios algo más que conectar su ordenador a un nuevo proyecto. Mayor implicación, mayor compromiso, mayor expectación. Tras los preparativos y simulacros necesarios, finalmente se lleva a cabo el mayor experimento realizado hasta el momento en tiempo real sobre cooperación en sociedad desarrollado por el BIFI, Ibercivis y la Universidad Carlos III de Madrid. En el experimento, realizado en diciembre de 2012, participan voluntariamente más de 1.200 alumnos de bachillerato de Aragón, interactuando en tiempo real y de forma virtual a través de un prototipo del conflicto social conocido como el “Dilema del Prisionero”11. Soy testigo feliz del entusiasmo generalizado ante la realidad de poder colaborar activamente en la investigación científica. Reconocimiento pú­blico de los centros participativos. Premios para los más activos. Los resultados de la investigación coordinada

por Yamir Moreno, actual subdirector del BIFI, y publicados en las pertinentes revistas científicas, son también dados a conocer en prensa y en conferencias divulgativas. Darían para otro artículo. Cooperación y retroalimentación. Noviembre de 2012: comienza SOCIENTIZE. Nuevos proyectos. Experimentos de Inteligencia colectiva: música, poesía, divulgación científica, resolución colectiva de problemas12... Mapas semánticos, imágenes de células, mapas de temperaturas, manchas solares… Science in your mobile: ciencia en casa, en la calle, en el autobús… la Fundación Española de Ciencia Y Tecnología (FECYT) hace posible también este proyecto. Fuerte implicación y diversión. Diplomas para los participantes. Gratitud mutua. Más retroalimentación. También la FECYT financia el proyecto AQUA que permite contribuir al conocimiento de la calidad del agua de Zaragoza13. La motivación de los estudiantes de secundaria es verdaderamente palpable. La Ciencia ciudadana nos

Células teñidas para observar su respuesta a distintas sustancias . Imagen cedida por la autora.

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Una experiencia docente con Ibercivis

ayuda a los profesores en nuestra tarea de mostrar la cercanía, la necesidad y la belleza de la Ciencia. Y muchos pensamos que todo esto hay que celebrarlo. Tanto en diciembre de 2014 como en marzo de 2015, tienen lugar dos eventos de carácter festivo para difundir y celebrar la Ciencia ciudadana. Mari Carmen Ibáñez, responsable de Comunicación y Gestión en Ibercivis, encarna con su trabajo el espíritu colaborativo. El lugar: Ciencia Remix, ubicado en Etopía - Centro de Arte y Tecnología de Zaragoza- dedicado a la divulgación científica y a la experimentación compartida a través de diferentes experimentos y juegos sobre Ciencia ciudadana, Matemáticas y Creatividad. El BIFI e Ibercivis son los responsables del área de Ciencia ciudadana. Ciencia Remix es un lugar idóneo para conocer y celebrar la Ciencia ciudadana entre estudiantes, profesores, investigadores, familiares y amigos.

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Mi última reflexión, compartida con tantos, es que realmente hoy, ante el vertiginoso desarrollo tanto de la Ciencia como de sus aplicaciones, la complejidad creciente de los entornos sociales, el aumento exponencial de las posibilidades de conocimiento, la introducción de la tecnología en más y más campos,… la Educación debe ser capaz de caminar al ritmo de ese mundo de rápidos cambios donde, a la vez, la cooperación y la búsqueda del bien común son valores más y más demandados. Por otro lado, los docentes somos conscientes de que la Educación es algo demasiado importante como para que esté solo en manos de los profesores, parafraseando a Adenauer en su

La aplicación Cell Spoting permite a los voluntarios clasificar células para un estudio sobre el cáncer. Imagen cedida por la autora.


1. Consultar Citizen Science 2015 http:// citizenscienceassociation.org/conference/ citizen-science-2015 y Haklay M. “Citizen Science 2015 – reflections” https://povesham.wordpress. com/2015/02/19/citizen-science-2015-reflections

concepción de la Política. Y lo mismo cabría decir de la Ciencia. La mejora de la sociedad y la contribución al bien común se construyen colectivamente, de modo que la colaboración de la comunidad científica con la ciudadanía se hace no solo conveniente sino más y más necesaria, como se transmite en la web de Ibercivis cuando se explica su razón de ser14, y como ha demostrado con sus acciones desde los inicios de su andadura. No por casualidad la primera de las cinco medidas en el Libro Blanco de la Ciencia ciudadana establece: “La Ciencia ciudadana tiene un valor educativo, implícito o explícito. Las escuelas son objetivos primarios para la introducción y promoción de la ciencia ciudadana. La colaboración con los profesores puede dar a la Ciencia ciudadana un impulso educativo y aumentar la repercusión en los medios de comunicación”. Una vez más cabe evocar al gran economista E.F. Schumacher en su imperecedera obra “Lo pequeño es hermoso”, en el capítulo clave “El mayor recurso: la educación” 15. La Ciencia ciudadana supone entonces una magnífica oportunidad para tomar conciencia de la creciente necesidad de cooperación. Esa toma de conciencia puede muy bien conducir a nuevas iniciativas que refuercen la potente idea – clave de desarrollo personal y social – de que la Ciencia es de todos, y la Educación también.

2. White Paper on Citizen Science in Europe. Socientize consortium 2014. (European Commission) y Green Paper on Citizen Science in Europe. Socientize consortium 2013. (European Commission) Ambos documentos descargables en www.socientize.eu 3. Heraldo de Aragón 3-4-2007 www.heraldo.es/ heraldo.html?noticia=195733 4. Antolí B., Castejón F., Giner A., Losilla G., Reynolds J. M., Rivero A., Sangiao S., Serrano F., Tarancón A., Vallés R. and Velasco J. L. “ZIVIS: A City Computing Platform Based on Volunteer Computing” http://www-fusion.ciemat.es/ Jose_Luis_Velasco/papers/velasco2008zivis.pdf 5. Heraldo de Aragón 11-4-2007 www.heraldo.es/ heraldo.html?noticia=196287 6. Heraldo de Aragón 6-2-2008 www.heraldo. es/noticias/sociedad/el_superordenador_ ciudadano_extiende_toda_espana.html 7. Heraldo de Aragón 6-2-2008 www.heraldo. es/noticias/sociedad/el_superordenador_ ciudadano_extiende_toda_espana.html 8. Alfonso Tarancón ha sido director de Ibercivis desde su inicio hasta mayo de 2015. Jesús Clemente es el actual director. http://www. ibercivis.es/la-fundacion-ibercivis-renueva-sudireccion 9. Heraldo de Aragón 3-1-2010 http://www. heraldo.es/noticias/aragon/15_000_personas_ ceden_potencia_sus_ordenadores_para_ agilizar_investigaciones.html 10. En sitio web del Ministerio Economía y Competitividad http://www.idi.mineco.gob.es/ portal/site/MICINN/menuitem.edc7f2029a2be2 7d7010721001432ea0/?vgnextoid=9b01e41789 bf6210VgnVCM1000001d04140aRCRD

Maite Pelacho

11. Ver http://dilema.ibercivis.es

12. Ver http://www.socientize.eu

Licenciada en Física Profesora de Enseñanzas Medias en Zaragoza

13. Ver http://aqua.ibercivis.es 14. Ver http://www.ibercivis.es/projects/fold-itcrowdfunding 15. Schumacher, E.F., Lo pequeño es hermoso, Madrid, 1990

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Pu blica cion e s de la Fa cu lta d de Cien cia s...

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LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

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“La idea de que todo lo que se encuentra en la Naturaleza es una combinación de cuatro “Elementos fundamentales” aparece ya antes de los griegos”.

POR LUIS JOAQUÍN BOYA

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Los elementos químicos

E

LA ANTIGÜEDAD

ntender los Elementos Químicos (por ejemplo, su orden y su número, la periodicidad de sus propiedades, etc.) se presenta hoy día como una pregunta fundamental a la Naturaleza, totalmente resuelta por la Ciencia moderna (Química y Física Cuántica) y cuya solución, muy satisfactoria e inteligible, queremos exponer en este escrito. La idea de que todo lo que se encuentra en la Naturaleza es una combinación de cuatro “Elementos fundamentales” aparece ya antes de los griegos, y hasta cierto punto es independiente de la hipótesis “atómica” de Demócrito y Leucipo, pero compatible con ella. Es sabido que hasta bien entrada la Ciencia moderna se suponía que todos los constituyentes que ofrece la Naturaleza estaban compuestos por cuatro elementos fundamentales: aire, agua, fuego, y tierra, elegidos en virtud de su aspecto exterior, muy diferenciado y específico. En particular, hay diversos intentos de relacionar los cuatro elementos con cuatro de los cinco

Acrópolis de Atenas (Grecia). www.history.com

sólidos platónicos, también encontrados por los griegos: (Tetraedro T, cubo o hexaedro H, octaedro O, dodecaedro D e icosaedro I, bien estudiados por Euclides). El quinto “elemento” podría ser el éter. La hipótesis atómica, de origen griego como insinuamos, persistió como tal hipótesis hasta bien entrado el siglo XIX, aunque la Química de todo el s. XIX ya trabajó científicamente con átomos y moléculas; la hipótesis atómica fue mucho más aceptada científicamente que la Tesis opuesta, defendida por Aristóteles, y a la que se adhirió el pensamiento religioso cristiano, sobre todo en la Edad Media. Se fue viendo que el aspecto exterior de la materia no indicaba la estructura y/o la naturaleza de la misma: sustancias que parecían simples, como el agua, se vio ya en el s. XVIII (Cavendish, 1785) estar compuesta de los dos elementos más “primitivos”, hidrógeno y oxígeno; el fuego se vio también originado por la oxigenación o combustión intensa (el “arder” de las cosas), y luego se vio también que los estados de agregación (sólido, líquido o gaseo-


so) de los diversos compuestos eran un efecto de la temperatura; el agua, en particular, se entendió pronto en sus tres estados (hielo o nieve, agua líquida y vapor de agua), siendo químicamente la misma agua. La Química del siglo XVIII recupera la hipótesis atómica griega, ampliándola con el concepto de molécula. Se establece primero el concepto de elemento químico, si no puede descomponerse más: así se definió el hidrógeno H y el oxígeno O como constituyentes del agua; las moléculas más elementales que aparecen en la naturaleza, aparte del agua, son, por ejemplo, la sal común (cloruro de sodio, NaCl), algunos carbonatos como la calcita (carbonato de calcio, CaCO3), etc. y ciertos minerales del hierro (se encontró también hierro en estado natural, nativo, pero parece ser que era de origen meteorítico). Hidrógeno, generador del agua; oxígeno, equivocadamente, generador de lo “acido”. Ciertos elementos aparecen en estado natural, en la Naturaleza, como el oro y la plata; aparte de ellos y del mercurio Hg (de “Hidrargirium”, o plata líquida), el estaño Sn, etc.; y a partir de entonces se habla de átomos y moléculas con toda propiedad, a lo largo de todo el siglo XVIII, que es el verdadero inicio de la Química como tal ciencia. Fue precedida por la Alquimia, de uso frecuente en la Edad Media.

www.euclidlibrary.org

“Sustancias que parecían simples, como el agua, se vio ya en el s. XVIII estar compuesta de los dos elementos más “primitivos”, hidrógeno y oxígeno”.

La hipótesis atómica fue fuertemente contestada por Ernest Mach, en el cambio de los siglos XIX/XX precisamente por ser hipotética, no habiéndose observado directamente los átomos (que no lo fueron hasta, digamos, 1950). E. Mach murió en 1915, todavía sin creer en los átomos. EL SIGLO XIX EN LA QUÍMICA Se descubren pronto, empíricamente, las leyes de las proporciones múltiples y constantes, que favorecen claramente la hipótesis atómico-molecular. Dalton es la gran figura de la época. El s. XIX, científicamente, es el siglo de las grandes síntesis: por ejemplo, en Física, de las ecuaciones de Maxwell (1865) se concluye que la luz es la propagación en el es-

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Los elementos químicos

dreamatico.com

pacio de un campo electromagnético, con lo cual se puede decir, con un cierto fundamento, que la ciencia de la Óptica pasa a ser un caso (restringido) de la Teoría de la Electricidad. Pero más importancia para la Química, creo, tiene la identificación del calor como agitación térmica, en vez de creer en el “fluido calórico” como se creía hasta Joule, a mediados del s. XIX (Ver referencia 5 de la bibliografía para un estudio histórico reciente). Hoy día estamos tan acostumbrados a ello, que nos cuesta trabajo pensar que no fue siempre así… y, de hecho, la doctrina del “fluido calórico” gozó de gran predicamento hasta mediados del s. XIX. Con ello, la Termodinámica, aun conservando su identidad como ciencia (y como tal, compleja), se

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convierte, en cierto sentido, en parte de la Mecánica. El principio fundamental era la Ley de la Conservación de la Energía. Los químicos ya habían observado una cierta “periodicidad” en los elementos químicos; por ejemplo, existían las “triadas” de Döbereiner (químico alemán, 1780-1849), hacia 1817, como flúor, cloro y bromo, o calcio, estroncio y bario, o litio, sodio y potasio, o hierro, cobalto y níquel; los elementos de cada triada exhibían propiedades químicas semejantes. Las “triadas” se convertirán, eventualmente, en “octavas”. Los gases nobles se descubren, causando una gran sorpresa, hacia 1870, y se ve en seguida que los tres primeros (helio, neón y argón) son


muy parecidos (por ejemplo, aparte de presentarse en estado gaseoso a temperatura ambiente, siendo difíciles de licuar): no presentan actividad química alguna y quizás, por ello, no fueron previstos, y su hallazgo (Ramsey y otros, desde 1865) apareció como una gran sorpresa. El helio, por ejemplo, se descubre primeramente en el sol (Helios en griego), por medios espectroscópicos (la espectroscopia, como herramienta analítica, se desarrolló, desde su invención, por Kirchoff y Bunsen hacia 1865). La espectroscopia va a servir, en muchos casos, para identificar los elementos, pues las rayas emitidas son características de cada elemento: una técnica física, de la que una gran beneficiaria es la Química. Pero es el científico-químico ruso Dimitri Mendeleyev quien, hacia 1865, establece la periodicidad general de los elementos químicos, agrupándolos todos (había unos setenta bien identificados para entonces; hoy hablamos de más de 100…) en familias. Así caben la fami-

lia de los metales alcalinos, los alcalino-térreos, los halógenos, los gases nobles, los metales de transición, etc. Es de resaltar la gran contribución de la Ciencia rusa, en el período pre-comunista (iniciado en 1917), al conjunto de la Ciencia mundial, ya en el siglo XIX: por ejemplo, aparte de los químicos, existen los matemáticos P. Chebychev (números primos) y N. Lobatchevski (geometría no euclidiana) y los físicos como P. Lebedev, I. Ostrogradski, etc. Varios elementos químicos han aparecido en estado natural, sobre todo, ciertos metales, como decíamos: la industria del hierro (que pronto se aisló, como elemento, por reacciones

Tabla Periódica de los Elementos. www.alquera.com

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Los elementos químicos

químicas) marca toda una etapa de la Historia de la Humanidad, por su uso en la construcción de utensilios, en particular para armamento, etc. Ciertas aleaciones existen también desde muy antiguo, como el bronce (con estaño y cobre), o las amalgamas con mercurio.

El peso de esa unidad es el Peso atómico (o el molecular), lo que indica la escala atómica: si hay medio cuatrillón de átomos por átomogramo, el tamaño de átomos, supuestos “pegados” unos a otros, debe ir con la raíz cúbica de L, y así sale el diámetro del átomo del orden del Angstrom (1 Angstrom = 10-8 cm. = 10-10 m.)

Los símbolos químicos, aun hoy día, reflejan cuándo y cómo se descubrió el elemento; así como el nombre Fe para el hierro es muy lógico, Na para el sodio (Natrium en su origen latino) y K para el potasio (Kalium) es más bien retorcido, pero se ha impuesto; hay un cierto ”nacionalismo” en los nombres, y así se habla de galio (Z = 31), del francio (Z =87), del germanio (Z = 32), etc. El tungsteno (o wolframio, W, Z =74) se descubrió por dos españoles en América, en el año 1783.

si se suponen los átomos “contiguos”; la densidad del agua líquida (en condiciones normales, ≈ 1) indica ya ese tamaño. El cambio de escala es tan enorme (≈ cien millones) que los átomos no son directamente observados hasta, digamos, 1950, y nuestras intuiciones humanas están basadas en el continuo, no en el discreto. Algunas “paradojas” de la moderna Mecánica Cuántica se explican por esa dicotomía, entre nuestras intuiciones macroscópicas y el mundo atómico.

El número de Avogadro (o de Loschmidt-Avogadro) se confirma y se mide hacia 1865, e indica la “escala atómica”. En particular, el número de Avogrado L cuenta el número de átomos en una unidad del gas, en ciertas condiciones “normales” de presión y temperatura (y con un volumen de 22,4 litros), donde L vale, aproximadamente, L ≈ 6.02 x 1023.

De esto también se puede deducir el “peso” de los átomos, que sería el Peso Atómico dividido por el número de Avogrado. Los elementos químicos se clasifican según su Peso Atómico, lo que resulta casi igual a la clasificación por periodicidades, con algunas curiosas excepciones, debidas a la isotopía (definida después). Es en la triada hierro, cobalto y níquel donde se presenta una de esas excepciones.

“Ciertas aleaciones existen también desde muy antiguo, como el bronce”. Toro metálico de la Edad de Bronce. commons.wikimedia.org

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EL SIGLO XX: LA MECÁNICA CUÁNTICA Con el descubrimiento de la radiactividad (Becquerel 1896) se abre el camino hacia la Física Atómica del s. XX. Si el siglo XIX es, científicamente, el siglo de las Matemáticas y de la Química, el siglo XX es el siglo de oro de la Física. En particular, E. Rutherford encontró la partición del átomo en núcleo y electrones, y, en particular, la carga positiva de aquel. También identificó las partículas alfa, emitidas por las sustancias radiactivas, como el núcleo del helio. Se determinó también que había tres series radiactivas, que hoy asociamos, por sus cabezas de serie, a los tres isótopos 23892U, 23592U y 232 90Th. Aquí el número superior, llamado número másico A, es A = N + Z, por tanto entero, donde N y Z son, respectivamente, el número de neutrones (N) y de protones (Z) del núcleo del átomo. El Peso Atómico de una especie o elemento es normalmente fraccionario, por el fenómeno de la isotopía, explicado después. La justificación de la periodicidad de los elementos no se explicó hasta la aparición de la Mecánica Cuántica moderna. Inicialmente fue Max Planck (1900) (en el estudio de la radiación del cuerpo negro), quien introduce su constante , llamada el cuanto de acción de Planck ( := h/2π ≈ 10-27 cgs.) pero fue Niels Bohr (18851962) quien primero la aplicó al tratamiento de los átomos (en 1913), en los primeros modelos de estructura atómica. El átomo aparece primero (Rutherford) como compuesto por núcleo y electrones, y luego N. Bohr explicó la posible radiación emitida, por saltos de los electrones entre las órbitas posibles. N. Bohr, por otra parte,

Ernest Rutherford (1871-1937). en.wikipedia.org

siempre deseó aplicar las reglas cuánticas a las moléculas, en lo que no obtuvo demasiado éxito (el primer trabajo de Bohr sobre el átomo (en 1913) se titulaba “On the Constitution of Atoms and Molecules”; la parte tercera habla de la molécula de hidrógeno, H2, y resulta muy poco aceptable hoy día). La solución teórica completa del enlace químico vino con la Mecánica Cuántica moderna (Junio de 1925: W. Heisenberg, Mecánica de las Matrices. Enero 1926: Ecuación de Ondas de E. Schrödinger); pero indicaciones indirectas vinieron antes, en el dominio de lo que se llamó “Mecánica Cuántica antigua” (1913-1925): en particular, para la periodicidad química es esencial el principio de exclusión (W. Pauli, Enero de 1925) y los números cuánticos (principal “n” y angular “J”: Sommerfeld y otros, desde 1915), ambas cosas expresadas primero postulacionalmente (su cuantificación) en el lenguaje de la Teoría Cuántica antigua.

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Los elementos químicos

www.strath.ac.uk

Ante todo, se vio que los átomos estaban compuestos (Rutherford), como decíamos, por un núcleo, con carga positiva, neutralizada por unos electrones corticales. El tamaño del átomo era el esperado, del orden del Angstrom (1 Angstrom = 10-8 cm), mientras que el radio del núcleo era del orden de 10-5 veces más pequeño. Que el núcleo atómico estaba compuesto por neutrones (N) y protones (Z) ( ≈ núcleos del hidrógeno más ligero) no se confirmó hasta 1932, con el descubrimiento del neutrón. Que protones, neutrones y electrones forman la constitución fundamental de toda la materia atómica, se mantuvo como un dogma científico de 1930 a 1970, aproximadamente, (hoy día protones y neutrones se suponen compuestos de quarks, concepto que no explicamos, pues no es objeto de este artículo). Que el átomo está prácticamente vacío fue una sorpresa total… El enlace químico no se entendió, como decimos, hasta la Mecánica Cuántica moderna: en particular, en la molécula de hidrógeno H2, que posee dos átomos neutros de hidrógeno, no se comprendió la fuerza que los une, que es

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un efecto cuántico pero, en el fondo, electrostático, hasta 1927 (Heitler y London). Linus Pauling, químico americano, hizo un gran esfuerzo por entender la mayor parte de los compuestos químicos como efectos cuánticos, lo que se refleja muy bien en su libro, (ver referencia 4, quizás el libro más importante para tratar la Química cuántica). Un concepto capital, sobre todo para la Química Orgánica o del carbono, es el concepto de Resonancia, muy bien desarrollado en el libro de L. Pauling. Por ejemplo, en el benceno, C6H6, ya se da la resonancia, que es un modo de entender los enlaces dobles de los electrones. Pero, para caracterizar los elementos químicos, se necesita más la Física atómica que la molecular; de hecho, hacen falta dos o tres conceptos de la teoría atómica para comprender los elementos químicos en su Tabla Periódica. Nos vamos a fijar en tres de esos conceptos: el número cuántico principal “n”, el momento angular total “J”, incluyendo el spin “s” y el principio de exclusión. J = l + s; mientras que “l”, llamado momento angular orbital, es siempre entero, el spin vale ½ para los electrones, protones y neu-


LOS FERMIONES Y EL PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN Las partículas elementales (en nuestro caso: electrones, protones y neutrones) son indistinguibles, o sea que en una teoría donde actúen N de ellas debe

trones, por lo cual J es también semientero; todo va en unidades de = h/2π ≈ 10-27 cgs. Agreguemos alguna masa atómica: la Masa de un átomo de hidrógeno es del orden de ≈ 10-24 gramos, y la de un átomo arbitrario es proporcional a A veces ese número, donde A = N + Z, suma de los protones y neutrones de su núcleo, como dijimos.

haber simetría para su intercambio. Pero, en Mecánica Cuántica, la simetría se traduce en una representación (en sentido técnico) del grupo respectivo, en nuestro caso del grupo simétrico SN con N símbolos (y de orden N!). Como hemos dicho en el texto, las representaciones “elegidas” por la Naturaleza son solo dos ( para un N dado, hay tantas representaciones irreducibles como particiones del número N, donde, por ejemplo Part(1,2,3,4 y 5) = (1,2,3,5 y 7), las llamadas completamente simétrica (o idéntica) y la “otra” unidimensional, que adquiere un signo “menos” para N impar. Se sigue

El número cuántico principal n, es un número natural, n = 1, 2, 3, 4,… que no vamos a definir precisamente: aparece tanto en la Mecánica Cuántica antigua de BohrSommerfeld (1913-1923) como en la Mecánica Cuántica moderna, y está muy claro en la solución de la ecuación de Schrödinger (1926). La cuantización del momento angular también la damos por sabida, distinguiendo, como hemos dicho, entre momento angular orbital, l, que debe ser un entero en unidades de (incluyendo el posible valor 0) y el momento angular de spin, s que puede ser semientero (y lo es generalmente) en las mismas unidades. Si J es el momento angular total, escribimos J = (l +s) , donde es la constante de Planck reducida, = h/2π.

de esto, fácilmente, el principio de exclusión de W. Pauli que dice que no puede haber dos fermiones en el mismo estado cuántico: como decimos en el texto, el principio de exclusión de Pauli es el verdadero principio diferenciador de la Naturaleza: en él está basado, por ejemplo, las propiedades químicas de los átomos. En 1940 probó el mismo Pauli un corolario importante de su teorema: la estadística de la partículas depende de su spin: las partículas idénticas de spin entero se llaman bosones y se acogen a la representación idéntica del grupo de permutaciones, mientras que las partículas de spin semientero, que se llaman fermiones, se acogen a la representación donde vale el principio de exclusión. El hecho de que los electrones, con spin ½ ,que es semientero, es la razón de porqué los electrones obedecen al principio de exclusión, que en esencia determina la química. Los fotones y la partícula de Higgs H (descubierta en 2012) son bosones, y no verifican el principio de exclusión. De hecho, los fotones se pueden presentar en un estado de “superagregación” con propiedades también especiales (la

Tenemos, pues, las relaciones n = l +1,

J=l+s

entre el número cuántico principal n y el momento angular orbital l, que es un entero en términos de ; el momento angular intrínseco o de spin puede ser entero o semientero, como decíamos, siendo lo segundo lo más frecuente (y un problema todavía abierto: ¿por qué casi todas las “partículas elementales” tienen spin no nulo? Hay una sola excepción, de momento: El bosón de Higgs (descu-

llamada “condensación de Boise-Einstein”). Si preguntamos, por ejemplo, por qué el sodio es un metal “monovalente”, recurrimos a su estructura electrónica: el Na, con Z = 11, que tiene como configuración fundamental (1s2) (2s2, 2p6) (3s1) y la antisimetría del “electrón de valencia hace que ese último electrón del sodio pueda “donarse” fácilmente, con lo que el sodio aparece como un elemento monovalente positivo. El caso muy interesante es el del carbono, con configuración (Z = 6.- 1s2; 2s2-2p2): puede jugar con los cuatro electrones de la segunda capa, lo que da la tetravalencia característica del carbono, entre otras propiedades.

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Los elementos químicos

bierto en 2012); se cree que tiene spin cero, o sea que es una partícula escalar; su masa es enorme, del orden de 125 GeV, pero es neutro eléctricamente). Como comparación, la masa de un proton, mp ≈ 1 GeV. Se determinó también que los fermiones eran partículas de momento angular intrínseco (o spin) semientero, 1/2 casi siempre, mientras que los bosones estaban definidos por poseer spin entero (como los fotones, por ejemplo). El principio de exclusión debe ser considerado como el verdadero principio diferenciador de la naturaleza y dice que no puede haber dos fermiones idénticos en el mismo estado cuántico, véase el apartado anexo sobre “Los fermiones y el principio de exclusión”. Es el responsable de las propiedades químicas de los elementos, y, por tanto, de su aspecto exterior.

Pauli llegó a demostrar, posteriormente (1940), la conexión spin-estadística, que dice que para los fermiones rige el principio de exclusión, que señala que no puede haber dos fermiones idénticos en el mismo estado, como hemos dicho, mientras que para los bosones no existe tal restricción. La identidad de las partículas lleva, en Mecánica Cuántica, a que un conjunto de N partículas idénticas se transforme de cierta manera bajo el grupo de permutaciones SN de N! elementos: pero la Naturaleza parece que elije solo dos representaciones irreducibles: la idéntica (o trivial, I) para los bosones y la alternada para los fermiones (es complejo explicar esto en detalle, se sugiere ver el anexo para ampliar la información). Sin justificar demasiado esas afirmaciones, lo que nos llevaría muy lejos y no estaría por tanto en el espíritu de este trabajo, agreguemos, sin embargo, un detalle al que ha contribuido el abajo firmante (LJB): en colaboración con el físico indio Georges Sudarshan, demostramos (2007) que el teorema Spin-Estadística no vale en dimensión arbitraria, sino solo en dimensión 8 mod 4.

“Que el núcleo atómico estaba compuesto por neutrones (N) y protones (Z) no se confirmó hasta 1932, con el descubrimiento del neutrón”.

quimica0000.blogspot.com

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oxfordchemistrytutor.co.uk

Veamos cómo se aplica el principio de exclusión a la clasificación de los elementos químicos (nosotros ponemos el límite en el elemento 118, aun no identificado (en Septiembre del 2015), pero con seguridad que será descubierto, más tarde o más temprano). La Valencia química aparece como consecuencia de existir capas incompletas de electrones en los átomos. Por ejemplo: A. Los gases nobles tienen la última capa (y quizás también las anteriores) “llena” (quiere decir, con ocho (= 2 (l =0)+6 (l=1)) electrones). Presentan una reactividad química muy escasa, como ya hemos señalado. B. Los metales alcalinos se caracterizan por tener un solo electrón (no apareado, por tanto) en la última capa; así tenemos: El Litio, (Z=3, Li); configuración electrónica 1s2; 2s1.

OTRAS PROPIEDADES Empecemos con el número cuántico principal, n, con valor 1. Se sigue que el momento angular orbital debe ser cero (pues l = n-1), y solo hay dos posibilidades, según la proyección del spin: 1 H (1s1), el elemento hidrógeno, y 2He (1s2), el helio (cuyo nombre proviene de que se descubrió primero, espectroscópicamente, en el Sol, como dijimos); luego vienen los elementos con n =2, que fija el momento angular orbital l en l=0 ó 1, y por tanto en total con ocho elementos (2 en la capa 2s y 6 en la capa 2p), que escribimos, con los dos anteriores, en la Tabla al final. Luego tenemos: para n = 3, l = 0, 1 ó 2. Los dos primeros reproducen una serie parecida a la anterior (elementos desde el 11Na (sodio,) hasta el 18Ar (argón) y luego se llena la capa 3d; y así sucesivamente, hasta n = 5: (ver la Tabla).

En nuestras Tablas, hay 14 lantánidos (subcapa 4f, l = 3) y 14 actínidos (subcapa 5f), pero ni El Sodio, (Z = 11, Na); configuración electró2 2 6 1. el elemento lantano La (Z=57) ni el actinio Ac nica 1s ; 2s , 2p ; 3s (Z=89) forman parte de ellos; en otras listas a veEl potasio (Z = 19, K); configuración electróces aparecen incluidos el La y el Ac, (respectinica 1s2; 2s2, 2p6; 3s2, 3p6, 3d10; 4s1. vamente en los Lántánidos y Actínidos) en cuyo etc. caso las dos series tienen 15 elementos.

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Los elementos químicos

Z

NOMBRE

SÍMBOLO

CONFIGURACIÓN

100

Fermio

Fm

…5f11

101

Mendelevio

Md

102

Nobelio

No

103

Lawrencio

Lw

…5f14

104

Rutherfordio

Rh

…7d2

105

Dubnio

Db

106

Seaborgio

Sg

107

Bohrio

Bh

108

Hassio

Hs

109

Meitnerio (Lise-Meitne)

Mt

110

Disprosio

Ds

111

Röngten

Rg

112

Copérnico

Cn

113-118

Aun sin nombre consagrado; el Z=118 será una gas noble, con configuración KLMN completas.

1s1-2

…7d10

2

2s-2p… hasta 7s-7p:

6x8

48

3d… hasta 6d:

10 x 4

40

4f y 5f

14 x 2

28 118

He aquí los nombres consagrados para los elementos transuránidos, con Z > 100 (ver tabla). En particular, los 118 elementos se clasifican del modo indicado en la tabla. COMENTARIOS DIVERSOS Los átomos se caracterizan, por tanto, por el número ordinal Z, que indica el número de electrones orbitales o el de protones del núcleo en estado neutro. Un átomo no neutro se llama un ión. El número másico, notado por A, es A =

100

Elementos transuránidos (Z > 100).

N + Z, como dijimos, donde (N) es el número de neutrones en el núcleo del elemento (y Z el de protones). Hay alguna anomalía, por ejemplo, el orden Fe-Co-Ni: en pesos atómicos es hierroniquel y cobalto. Es una de las anomalías a la que nos referimos antes. Pero un mismo elemento químico con Z protones puede poseer varios núcleos con diverso número de neutrones: los elementos entonces se llaman isótopos. Por ejemplo, el hidrógeno tiene dos isótopos importantes, aparte del hidrógeno normal (Z=A=1): el deuterio, con Z=1, A =2, con un neutrón) y el tritio, que es radiactivo, con dos neutrones (Z=1, A = 3); el número másico se llama A = Z (protones) + N(neutrones), como ya hemos dicho. Ejemplos de isótopos: El Cloro, por ejemplo, con peso Atómico 35,5 está compuesto naturalmente por los dos isótopos Cl-35 y Cl-37; el uranio natural tiene los dos isótopos U-238 y U-235


(el fisionable es el U-235, que hubo de separarse de su compañero para fabricar la bomba atómica de uranio…). Se llaman isóbaros a los elementos con el mismo A, pero distinto Z. Y se llaman isómeros a elementos que difieren en el grado de excitación del núcleo, teniendo por tanto el mismo Z y el mismo A: hay un isómero estable, y los demás con γ-inestables. El número de isótopos crece con el número ordinal, Z. Hay elementos con diez o más isótopos (estables). Todos los elementos tienen isótopos, estables o radiactivos (hay dos elementos sin isótopo estable, que son el tecnecio (Z = 43) y el prometio (Z = 61), que eran “lagunas” que se encontraron, ya hacia 1950. Citemos el caso de algunos elementos; en especial el hafnio, Hf (Z = 72) fue previsto por N. Bohr que no perteneciera a los lantánidos, cosa que se comprobó al poco tiempo. (El nombre de hafnio (significa puerto) se hizo en honor a Copenhague, la patria “chica” de Niels Bohr).

“Varios nombres reflejan el país del descubridor. Así, el galio, el germanio y el francio, por ejemplo”. BIBLIOGRAFÍA •

La Tabla Periódica (guía ilustrada). Parsons P. y Gail Dixon. Ariel, 2005.

Investigación y Ciencia (trad. del Scientific American), Abril 2008 (Química: la Tabla Periódica a debate).

Boya L. J. y Sudarshan E. C. G., Int.J. Theor. Phys. 46, 3285 (2007). ArXiv 07-111111 (7-XI-2007)

Pauling, Linus: The Nature of Chemical Bond.- Cornell U.P., 1935.

Williams R., “This Month in Physics History”: June, 1849: J.P. Joule and the Mechanical Equivalent of Heat.-Am. Phys.

Varios nombres reflejan el país del descubridor. Así, el galio, el germanio y el francio, por ejemplo. Algunos transactínidos se han nombrado por científicos notables, y así el 109 (Mt, por Lisa Meitner, una química alemana judía), hasta el (Z=112) o Cn, por Copérnico. Es curioso el nombre de Niels Bohr que figura dos veces: en el elemento 72 (Hafnio, por Copenhague, como decíamos) y el Z= 107 Bh, por Bohr.

Soc. News, June 2015, page 2/3. •

D.N. y V.D. Trifonov, “ Cómo fueron descubiertos los Elementos Químicos”.Editorial MIR, Moscú 1984

Asimov I., “Breve Historia de la Química”.- Alianza Editorial, 2010.

Strathern P., “ Mendeleyev´s Dream”, Berkeley Books, N.Y. 2002.

G.K.T. Conn et al., “The Evolution of Nuclear Atom”, Elsevier 1970

Luis Joaquín Boya Miembro del Senatus Científico Dpto. de Física Teórica Facultad de Ciencias Universidad de Zaragoza

Continuamente aparecen artículos sobre algún aspecto de los elementos químicos; dos recientes artículos, que vale la pena el lector interesado los lea, son: •

Oganessian Y. T., A beachhead on the island of stability, Physics To-day, August 2015, p. 32.

Scerri E. R., La tabla periódica, Investigación y Ciencia (versión en español de Scientific American, Abril 2008, p. 50).

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Ya disponible... La nueva publicaci贸n de la Facultad de Ciencias.



Noticias y actividades conCIENCIAS: de revista a biblioteca digital

L

a revista conCIENCIAS nació hace más de ocho años con el objetivo de divulgar la Ciencia en la Sociedad. Desde el principio, la revista se ha publicado en formato digital difundiéndose, principalmente, a través de la página web de la Facultad de Ciencias. El acceso es completamente libre para favorecer su difusión en todos los sectores de la sociedad. Con el ánimo de avanzar un paso más y facilitar el acceso a los contenidos de la revista, hemos creado un repositorio de artículos con distintas posibilidades de búsqueda: http://divulgacionciencias.unizar.es Por defecto, la forma en que se presentan los artículos es agrupados por revistas, de modo que eligiendo un número de revista concreto se accede al repositorio de todos los artículos

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de ese número. También se pueden buscar los artículos por el autor de los mismos, por palabra clave o bien a través de una búsqueda más avanzada en la que se puede indicar varios criterios (número de revista, fecha de publicación, título de la revista o del artículo, autor o palabra clave). Además de almacenar los contenidos de la revista conCIENCIAS, este repositorio también pretende recopilar artículos de divulgación científica que se publiquen en otras revistas. Por ello también permite la búsqueda de artículos que provengan de otras fuentes. Confiamos que esta nueva página web sea de gran utilidad para la búsqueda de artículos de divulgación científica y de este modo nos permita avanzar en nuestro propósito de acercar el conocimiento científico a la sociedad en general.


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Noticias y actividades Bodas de oro de la promoción de Físicas 1959-64

F

uimos dieciocho estudiantes (tres mujeres y quince hombres) quienes, en 1959, iniciamos ilusionados, en la Facultad de Ciencias de Zaragoza, los estudios de Licenciatura de Físicas. La mayoría procedíamos de Aragón y el resto del distrito universitario, muy extenso geográficamente en la época. Terminada la carrera, nos dispersamos en busca de trabajo o para ampliar nuestra formación en universidades y centros de investigación. Con el tiempo, nos fuimos estableciendo repartidos por todo el país (Cuenca, Huesca, Madrid, Pamplona, San Sebastián, Santander, Valencia, Zaragoza) dedicándonos a docencia, investigación y empresa, en bastantes casos con estancias temporales importantes fuera del país. También hay un sacerdote. El grupo más numeroso reside en Madrid y solemos reunirnos en una comida anual para celebrar la festividad de S. Alberto Magno, muchas veces acompañados por otros compañeros de la promoción que viven en zonas próximas.

Asistentes al evento. Imagen cedida por los autores.

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ANTECEDENTES En 1989, año en que correspondía celebrar nuestras bodas de plata, debíamos de estar muy inmersos en nuestros trabajos y ningún compañero planteó la posibilidad de una celebración. Sin embargo, más adelante, a alguien se le ocurrió que no podíamos esperar a las Bodas de Oro para contactar con todos los componentes de la promoción, así que decidimos preparar un encuentro en el 40 Aniversario. La idea fue acogida con entusiasmo por todos y, con la colaboración inestimable de nuestro compañero José Mª Forniés Marquina, Profesor de la Facultad de Ciencias, se organizó la celebración en junio de 2004. Por desgracia, hoy no hemos podido contar con él por su inesperado fallecimiento unos meses antes de las fechas programadas. El “40 Aniversario” lo celebramos el 26 de junio del 2004, en este día fuimos recibidos y acompañados por las instalaciones de nuestra


“Terminada la carrera, nos dispersamos en busca de trabajo o para ampliar nuestra formación en universidades y centros de investigación”. Facultad, la “nueva” en la Plaza de San Fran­ cisco y la “vieja” en la Plaza Basilio Paraíso, actual Rectorado. Revivir nuestra época estudiantil resultó emocionante y la acogida de la comunidad educativa muy gratificante. Con estos antecedentes, y como era de suponer, desde inicios de 2014 todos estábamos ansiosos por cumplir con nuestro objetivo de reunirnos en Zaragoza para celebrar las Bodas de Oro de la promoción “Físicos 1964”. Se fijó la fecha del 16 de mayo como día principal del evento y se contactó con la Facultad para informar de nuestro deseo y solicitar apoyo para visitar las instalaciones actuales. La contestación, entusiasta y cariñosa de las Sras Decana y Vicedecana, fue inmediata. Vinimos con la ilusión de este encuentro personal en el entorno que fue escenario de nuestra formación, muchos de los compañeros lo hicieron junto a sus cónyuges que nos han acompañado y apoyado en gran parte de los 50 años transcurridos desde la Licenciatura. Incluso, en algunos casos, desde antes. Como punto de encuentro elegimos un céntrico hotel, donde se alojaron algunos compañeros. Fuimos llegando a lo largo de la tarde del día 15, a última hora tuvo lugar una cena de bienvenida y confraternización plena de recuerdos, noticias familiares y un buen ambiente. Finalmente, el grupo lo componíamos trece compañeros. Dos no pudieron asistir por problemas de salud, otro tenía dificultades por com-

promisos anteriores. Y, lo más doloroso, dos habían fallecido: el Profesor José Mª Forniés unos meses antes y José Luis García, catedrático de Electrónica en la Universidad de Santander, a finales del 2011. A todos los recordamos con cariño. Los Actos en la Facultad tuvieron lugar el día 16 y empezaron con la recepción en el vestíbulo del edificio A por la Vicedecana de Proyección Social y Cultural, Concepción Aldea que, tras una cordial acogida y presentaciones, nos guió la visita por las nuevas instalaciones y exposiciones. Fue particularmente agradable ver INSTRUMENTA, colección permanente de instrumentos históricos de laboratorio y, en mi deseo, “potencial germen” de una exposición permanente sobre Ciencia a nivel local. Creo que reconocimos algunas “joyas de la corona” como: plano inclinado, microscopios, balanzas de precisión, botella de Leyden, termopilas, colorímetros, generadores BF, multímetros y galvanómetros, así como algunos fondos de Biología y láminas de Botánica.

Identificamos a alguno de estos instrumentos utilizados en prácticas de laboratorio, recordando lo difícil que era estabilizarlos previamente a hacer una correcta medida. También visitamos el Aula Magna, la Biblioteca y laboratorios de investigación del Departamento de Física Aplicada (fibras ópticas, procesos holográficos y equipos de Sputtering para deposición de materiales por pulverización catódica) acompañados por el Jefe del Departamento y los investigadores responsables de los proyectos y equipos. Posteriormente tuvo lugar el Acto formal de bienvenida en el Salón de Grados, por Ana Isabel Elduque, Decana de la Facultad de Ciencias, junto a la Vicedecana Concepción Aldea. Nos dio una cariñosa bienvenida, insistiendo en

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Noticias y actividades

Mesa presidencial del acto. Imagen cedida por los autores.

“Fuimos una promoción corta y, por eso, el contacto personal con todos los profesores fue muy próximo”.

que habíamos vuelto a la que podíamos seguir considerando “nuestra Facultad”. Nos informó de los trabajos en curso y de las perspectivas y objetivos de futuro y nos animó a seguir en contacto y participar con las iniciativas que se consideraran de interés. Estas futuras visitas siempre serán recibidas con satisfacción. A la Sra. Decana tuve el honor de contestar con unas palabras en nombre de mis compañeros agradeciendo las atenciones recibidas, extendiéndome en el recuerdo a nuestros dos compañeros fallecidos, así como rememorando con anécdotas a nuestros queridos profesores y, también, reflexionando sobre las circunstancias que rodearon nuestra formación y nuestro encaje con el desarrollo de la Física Actual. Fuimos una promoción corta y, por eso, el contacto personal con todos los profesores fue muy próximo, recordando que algunos nos dieron quebraderos de cabeza por su rigor, pero también fortalecieron nuestra formación. Juan Cabrera con su sólida enseñanza, Justiniano Casas y su exigencia científica con la Óptica, Baltasar Rodríguez Salinas con sus teoremas y propuestas de clases extra de los sábados, Pedro

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Pi recién incorporado con su Análisis Matemático, Rafael Cid y sus clases de Astronomía siempre al completo, Gonzalo González Salazar y el “diablillo de Maxwell”, José Mª Íñiguez imponente con su Mecánica Teórica, Antonio Plans y su Geometría. Domingo González y José Savirón, savia nueva, nos condujeron hacia las fronteras de la Física Moderna. Sin olvidar a otros profesores como Manuel Quintanilla y Esteban Ciriquian, Mª Josefa Yzuel, Santiago Alvárez.

No es exagerado decir que nuestra civilización actual depende de la Física para su propia existencia. También es cierto que con un indebido uso de la física seríamos capaces, desde hace más de cuarenta años, de destruirnos utilizando armas nucleares y desgraciadamente esta amenaza sigue vigente.

Con casi todos ellos tuvimos posteriores con-

El imponente desarrollo de la Electrónica, Microelectrónica/Nanoelectrónica, la Ópti­ ca, con los láseres, la Fibra óptica, las mi­croscopías avanzadas. Los nuevos materia­les: Nanociencia, Nanotubos, Grafeno, la creación de cada vez más potentes computadores y los sistemas inteligentes portables que confieren un enorme soporte para el amplísimo desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, Internet, la Robótica avanzada, los sensores inteligentes, también la Investigación y las misiones al espacio-Exploración de Marte así como el desarrollo de las energías limpias.

tactos con la satisfacción de que se acordaran personalmente de nosotros. Sin duda pertenecemos a una generación que vive la actividad frenética de avances de la Ciencia y en particular de la Física, clave del progreso e impulso de la actual sociedad. Dada la amplitud del área de conocimientos de la Física, sin ser exhaustivo citaría ejemplos de algunos hitos de la Física Teórica y de la Aplicada de los que hemos sido, o somos, espectadores privilegiados: • Los avances en el conocimiento de las partículas elementales • El problema de las masas de las partículas W, Z y el mecanismo de Higgs. • La Teoría de Cuerdas. •

El teletransporte Cuántico/Ordenador cuán­­ tico.

• La medida de la Masa del neutrino. •

Teoría del modelo de expansion del Universo.

• Desintegración del protón, y creación de materia a partir de energía pura. • Teoría del BIG-BAND - El descubrimiento del Bosón de Higgs (en 2012 gracias a los Experimentos LHC-CERN ).

Hasta hoy por fortuna, tenemos presentes grandes beneficios como:

Muy beneficiosos han sido también los avances en Biología y Medicina gracias a la Física. Sin los desarrollos de las espectroscopias y microscopías más avanzadas (rayos X, electrónica, entre otras ) el descubrimiento de la estructura del ADN, los estudios de virus o el descifrado del genoma humano hubiesen sido imposibles. Las aplicaciones directas de la Física en Medicina también son innumerables; mencionaré los avances en el estudio de la Medicina interna basados en Física del microcosmos. Con los escáner por resonancia magnética, y la tomografía de positrones relevante como el método menos invasivo y más preciso para explorar el interior del cuerpo humano. También destacar la Cirugía robotizada y la administración optimizada de fármacos mediante nanopartículas.

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Noticias y actividades

Sería una lista interminable de hechos, descubrimientos y desarrollos tecnológicos a los cuales como docentes, investigadores, tecnólogos y profesionales de la empresa hemos tenido la fortuna de haber estado muy próximos y aportando y enriqueciendo nuestros conocimientos, cuyos fundamentos recibimos en esta Facultad.

Concluidas estas palabras tuvimos un coloquio en el que intervinieron varios compañeros, destacando la información acerca de la gestión tan abierta que lleva a cabo el equipo de gobierno de la Facultad así como las dificultades que se van superando gracias a mucha perseverancia, hecho que nos animó a frecuentar el contacto con “nuestra universidad”, en particular mostramos especial interés en visitar las instalaciones singulares del LSC de Canfrac, esperemos se materialice esta visita.

“Creo que todos, en el desempeño de nuestro trabajo, hemos dado respuesta adecuada a la formación que recibimos y estamos orgullosos de nuestros profesores”.

Visita a las instalaciones de la Facultad. Imagen cedida por los autores.

El acto terminó con una despedida emocionada y agradecida por parte de todos recordando que iniciamos nuestros


estudios universitarios en la Antigua Universidad, hoy Paraninfo, de la Plaza Paraíso y procediendo de diversos centros educativos. Algunos ya habían pasado por las aulas del Instituto Goya, ubicado entonces en otra sede anterior de la Universidad, la Plaza de la Magdalena. Los tres primeros cursos los hicimos en el edificio de la Antigua Facultad de Medicina y Ciencias, mientras se terminaba el edificio en el que hoy nos encontramos en el Campus de San Francisco donde ya estaban instalados Filosofía y Derecho. Se puede decir que, prácticamente, lo inauguramos y trabajamos durante los dos últimos años de carrera las instalaciones de esta Facultad, modernas con laboratorios y algunos equipos para la investigación. Acabada la Licenciatura nos dispersamos por la geografía española con estancias temporales de formación en el extranjero en búsqueda de oportunidades laborales, dedicándonos unos a la docencia, a la investigación y otros incorporados a la empresa. Creo que todos, en el desempeño de nuestro trabajo, hemos dado respuesta adecuada a la formación que recibimos y estamos orgullosos de nuestros profesores que nos motivaron a desarrollar un espíritu crítico y científico y de haber formado parte de esta Universidad de Zaragoza en la que, todavía, nos consideramos incluidos y de la que siempre nos hemos sentido muy orgullosos. Después de los cincuenta años transcurridos desde nuestra Licenciatura, es obligado el agradecer nuestro paso por la Universidad rememorando el tiempo pasado con reconocimiento hacia quienes participaron en nuestra formación prestigiándonos a nosotros y a la propia Institución

taurante Paraninfo dentro de la “vieja Universidad” donde iniciamos nuestra andadura y curiosamente vecino a los antiguos laboratorios de prácticas, dónde hoy se realiza “tecnología gastronómica” de calidad. Encuentro memorable del que disfrutamos como en todos los actos anteriores, no lo olvidemos, acompañados de nuestros cónyuges. Ocupamos la tarde visitando un lugar emblemático de Zaragoza que, con independencia de nuestros orígenes y residencias actuales, consideramos nuestra ciudad. Recorrimos la Aljafería y admiramos la rehabilitación actual. Finalizó la jornada con una cena en un restaurante tradicional aragonés saboreando comida típica y escuchando jotas con que nos obsequió la casa. CONCLUSIÓN Hemos disfrutado enormemente con la celebración de las Bodas de Oro de nuestra Promoción: Físicos 1964. Gracias a todos los que participaron y en especial a la Universidad que, representada por las Sras. Decana y Vicedecana de Ciencias, nos acogió con cariño, lo que demuestra la vigencia del modelo universitario que compagina e integra tradición con modernidad y que, desde las raíces humanistas de la defensa de la dignidad de todos, renueva el saber a través de la comunicación inter-generacional. Manuel Blasco y F. Javier Gutierrez Miembros de la Promoción Físicas 1964

Tras esta despedida emocionada y agradecida nos desplazamos hacia la Plaza de Basilio Paraíso para la comida programada en el Res-

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Noticias y actividades Taller de Construcción de una Impresora 3D

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sta actividad divulgativa, en la que han participado profesores y alumnos de 12 Institutos de Secundaria de Aragón finalizó el 12 de diciembre de 2014.

La Facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza realizó una nueva actividad científica, dirigida a estudiantes de 4º de ESO y 1º de Bachillerato, el Taller de construcción de una impresora 3D, donde una docena de Institutos de Educación Secundaria (IES) de Aragón pudieron diseñar su propia impresora 3D. Este taller surgió tras el alto interés despertado por una impresora 3D entre los estudiantes participantes en la Semana de Inmersión en Ciencias. Ya en ese momento, los asistentes pudieron experimentar con la impresora 3D, fabricada entre investigadores y alumnos de un colegio zaragozano, con la que pudieron crear piezas y figuras tridimensionales.

Los alumnos de La Alfranca creando la impresora. www.heraldo.es

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La peculiaridad de la impresora 3D, en general, es que permite reproducir una pieza u objeto a partir de la superposición de miles de capas o secciones, con una exactitud y realismo muy elevados, con múltiples aplicaciones como, por ejemplo, la que se deriva del Big Brain, un atlas del cerebro humano en 3D. La impresora 3D se limita a reproducir las órdenes diseñadas previamente mediante las correspondientes aplicaciones de software y guardadas en un fichero de ordenador. La impresora contiene un pequeño tubo metálico, denominado extrusor, por el que se introduce el filamento de plástico de 1.75 mm de diámetro que, al calentarse a unos 220 grados de temperatura, se funde y cae como un fino hilo. Este filo se solidifica al llegar a la superficie que constituye la base de la impresora, a 100 grados de temperatura, y va formando las sucesivas capas o secciones de plástico que, finalmente, conforman el objeto. La precisión obtenida depende básicamente del número de capas, que condiciona


asimismo el tiempo de impresión. Por otra parte, la densidad seleccionada tiene efecto en la solidez de la pieza y la cantidad de plástico consumido. Un sistema mecánico de precisión, controlado por el ordenador, realiza los movimientos horizontal y vertical de la cabeza que soporta el extrusor, así como de la base de la impresora. La clausura se llevó a cabo el 12 de diciembre en la Sala de Grados de la Facultad, y contó con la asistencia de todos los centros de educación secundaria y bachillerato participantes. Estos centros han sido: Colegio Jesús María El Salvador, Colegio inglés La Alfranca, IES Elaios, IES Félix de Azara, IES Luis Buñuel e IES Tiempos Modernos de Zaragoza, IES Tubalcaín de Tarazona, IES Benjamín Jarnés de Fuentes de Ebro, y los centros IES Martínez Vargas de Barbastro y Sierra de Guara de Huesca. Es de destacar entre los actos de la jornada de clausura la mesa redonda a cargo de los representantes de profesores y alumnos de los centros participantes, que realizaron una exposición del trabajo, la exposición de piezas 3D y la entrega de diplomas a los participantes. Este taller ha sido dirigido y planificado por el profesor José Barquillas, del Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Electrónica, de la Facultad de Ciencias.

La impresora 3D y una pieza realizada por la misma. iesbenjaminjarnes.wordpress.com


Noticias y actividades Bodas de oro de la promoción 1960-65

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n los años 60, el Curso Selectivo de Ciencias era común a todas las carreras de Ciencias y, además, en los cursos siguientes había asignaturas, como la Mecánica y Termología y Electricidad y Óptica que eran comunes a las tres secciones existentes en nuestra Facultad. Todo esto propiciaba que entre los alumnos de estas secciones se entablaran fácilmente relaciones de amistad. La promoción 1960-65 realizó varias celebraciones conjuntas y, en particular, se realizó unificado el viaje de

fin de carrera, por Andalucía. El número de alumnos en esa promoción era de unos 50 de Químicas, unos 20 de Físicas y 8 de Matemáticas. Nada más natural, por tanto, que cuando se iban a cumplir las Bodas de Oro de la promoción planificaran hacerlo también conjuntamente. Convocados por una animosa comisión organizadora, casi unos 50 miembros, venidos de toda España, con una veintena de acompañantes, se reunieron el pasado 10 de abril en nuestra Facultad.

“Tras las fotos de rigor en las escaleras de la Facultad, se trasladaron a su antigua Facultad, hoy edificio Paraninfo”.

Fotografía de familia. Imagen cedida por el autor.

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En un emotivo acto académico en la Sala de Grados, presidido por el decano Luis Oriol, se proyectó una presentación sobre la Zaragoza de los 60 y sobre los


edificios en los que esta promoción realizó sus estudios: la vieja Facultad de Medicina y Ciencias de la plaza de Paraíso y la nueva Facultad en el campus de San Francisco, que se inauguró en 1962.

Mesa presidencial del acto (arriba) y los asistentes en la entrada principal de la Facultad de Ciencias (abajo). Imágenes cedidas por el autor.

Tras las fotos de rigor en las escaleras de la Facultad, se trasladaron a su antigua Facultad, hoy edificio Paraninfo, para realizar una visita guiada, saludar al Rector Manuel López y, a continuación, comer en la Sala Trece Heroínas del mismo edificio.

Mariano Gasca Miembro de la Promoción 1965

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