Conceptes Fonamentals de Ciència, Astronomia i Genètica

La Ciència: Definició i Mètodes

La ciència neix amb la curiositat. És un conjunt de mètodes basats en els fets i el raonament que té com a finalitat el coneixement objectiu, independent de l'observador.

Mètodes de Raonament

• Inductiu: Generalització a partir de casos particulars.
• Deductiu: Arribar a conclusions a partir de premisses (Exemple: Si plou, els carrers es mullen. Està plovent).

Tipus de Raonament Inductiu

• Inducció completa: Feta a partir de l'estudi de tots els casos.
• Inducció incompleta: Feta a partir de l'estudi d'alguns casos.

Un sol exemple contradictori fa que la teoria sigui falsa. La verificabilitat implica que la teoria és demostrable i comprovable per qualsevol persona.

Tipus de Ciència

• Formals: Parteixen d'axiomes que són veritats evidents (Exemple: 1=1).
  • Inclouen: Lògica, Matemàtiques.
  • No estan basades en fets, sinó en el raonament.
• Empíriques: Basades en fets i en l'experiència humana.
  • Naturals: Tenen molta capacitat de predicció. Estudien la natura.
    • Física, Química, Biologia, Geologia, Medicina.
  • Humanes (Socials): Tenen poca capacitat de predicció. Estudien les persones i la seva relació.
    • Història, Psicologia, Sociologia, Economia, Lingüística, Geografia.

La Falsabilitat i les Teories Provisionals

Totes les teories són provisionals, a l'espera d'un exemple contradictori. Karl Popper diu que s'ha de tenir en compte la falsabilitat. Les teories científiques han de ser verificables i falsables.

La frase "Aquesta frase és mentida" (paradoxa de Bertrand Russell) no és certa ni falsa, és "indecidible".

El Teorema de la Incompletud de Gödel

Kurt Gödel va proposar el teorema de la incompletud: En tot sistema formal, sempre hi haurà, com a mínim, una proposició indecidible.

El Sistema Solar i l'Evolució Estel·lar

Composició i Funcionament del Sol

Sense el Sol no existiríem. Està format per la reacció de fusió nuclear (unió, a diferència de la fissió, que és divisió). Dins del Sol, l'hidrogen es va transformant en heli. Aquest procés desprèn energia, que és el que fa "bullir" el Sol. Quan es consumeix tot el combustible de l'estrella, el Sol s'haurà acabat. L'element més pesat que es pot arribar a formar és el ferro.

Planetes i Planetes Nans

• Planetes: Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà, Neptú.
• Planetes nans: Plutó, Ceres, Eris.

Història i Classificació de les Estrelles

Les estrelles provenen de la pols estel·lar. Es formen a partir d'un núvol d'hidrogen que es va concentrant fins a convertir-se en una "bola" que ha vençut la força de la gravetat i s'ha compactat. Aquesta massa va atraient material que es va trobant. El disc d'acreció és el mecanisme amb el qual s'absorbeix el material. Com més petit és el nucli, més pesant. Una estrella adulta (formada) és, per exemple, el Sol.

La Mort de l'Estrella

La mort de l'estrella es produeix quan s'acaba el combustible nuclear.

Classificació segons la Massa

• Petites: Massa de l'estrella 9 vegades més petita que la massa del Sol.
  • Evolució: Sol → Gegant Vermella → Nana Blanca (carboni i oxigen).
• Mitjanes: Entre 9 i 10 vegades la massa del Sol.
  • Evolució: Sol → Gegant Vermella → Supernova (explosió de la nana blanca).
• Grans: Massa de l'estrella més gran que 30 vegades la massa del Sol.
  • Evolució: Sol → Gegant Vermella → Supernova → Forat Negre.

El Big Bang i la Història de l'Univers

El Big Bang és el punt amb el qual comença el temps i l'expansió. Tot l'univers es concentrava en un punt. Es calcula que el Big Bang va tenir lloc aproximadament fa 13.700 milions d'anys. L'edat del Sol és de 5.000 milions d'anys.

Al principi, l'univers es va expandir més ràpid que la velocitat de la llum. Mirar al passat vol dir veure com era l'univers abans, per la qual cosa no en podem saber mai el present amb certesa.

Cronologia Inicial de l'Univers

• Als 3 minuts de vida: Es comencen a formar els nuclis atòmics.
• Als 30 minuts de vida: Es crea el plasma (estat de la matèria), una barreja de nuclis atòmics i neutrons.
• Als 300.000 anys: Es considera l'univers transparent. Apareixen els gasos i a partir d'aquí podem observar.

Estructura Interna de la Terra

La Terra es compon de:

• Nucli
• Mantell
• Escorça
• Plaques tectòniques

La Deriva Continental es justifica per l'encaix de les formes dels continents i la semblança dels fòssils.

Tipus d'Esforç de les Plaques Tectòniques

• Tracció: Cap a fora.
• Compressió: Cap endins.

Teories sobre l'Origen de la Vida

La vida es defineix per la capacitat de néixer, créixer, reproduir-se i morir.

• Panspèrmia: Un meteorit que portava bacteris o cèl·lules va xocar contra la Terra i es van desenvolupar els organismes terrestres.
• Síntesi Abiòtica: A la Terra, quan encara no hi havia oxigen, però sí aigua. Dins de l'aigua hi havia elements químics. A base de tempestes elèctriques, aquests elements es van anar ajuntant i en alguns d'ells es va formar la vida. Els elements més importants són: Carboni (C), Oxigen (O), Nitrogen (N) i d'altres.

Fonaments de la Genètica

Conceptes Bàsics de l'Herència

Mendel va proposar la transmissió de caràcters. Hi ha dos tipus de caràcters:

• Dominant: Té més tendència a aparèixer.
• Recessiu: Només es manifesta si el pare i la mare el tenen.

Terminologia Genètica

• Gametogènesi: Separació dels gens per a la reproducció.
• Genotip: La codificació genètica (Exemple: LL, Lr, rr).
• Fenotip: La manifestació de la codificació genètica (Exemple: Llis, Llis, Rugós).
• Al·lels: Diferents variants d'un mateix gen.

Exemple de Fenotip (Grup Sanguini): A és dominant, B és dominant, 0 és recessiu.

L'Estructura del Gen i el Cromosoma

Un Gen és una seqüència d'àcids nucleics. Els gens estan encapsulats dins dels cromosomes. L'ADN "escombraria" és el que hi ha entre gen i gen.

Les cadenes d'ADN s'empaqueten dins de 46 cromosomes en els humans. Els cromosomes van per parelles; hi ha 23 parells de cromosomes homòlegs en el nucli de les cèl·lules.

Els cromosomes X i Y determinen la sexualitat. El cromosoma Y dona el caràcter masculí i és el cromosoma dominant.

La recombinació és l'intercanvi de material genètic (mig cromosoma de l'avi, mig cromosoma de l'àvia).

L'ADN i els Àcids Nucleics

L'any 1953 es va produir el descobriment científic dels gens. Dins del nucli de la cèl·lula, l'ADN té una doble hèlix. Els quatre àcids nucleics que ens fabriquen són:

• Adenina
• Citosina
• Guanina
• Timina

A partir d'una única hèlix es pot replicar una altra exactament igual.

Teràpia Genètica i Descobriments

• Mitosi: Reproducció de les cèl·lules.
• Teràpia genètica "in vivo": Canviar el material genètic d'un virus i injectar-lo a la part afectada del cos.
• Teràpia gènica "ex-vivo": Teràpia externa, manipulació del cos.

Els Factors RH es van descobrir amb micos.