Descubrimiento científico
Los conceptos evolutivos aparecieron por primera vez en los primeros escritos griegos, por ejemplo, en la obra de Anaximandro y Empédocles. Anaximandro propuso que los animales podían transformarse de una clase a otra, y Empédocles especuló que podían estar formados por diversas combinaciones de partes preexistentes.
El crecimiento de la observación y la experimentación científicas hizo que desde mediados del siglo XVI comenzaran a surgir algunas teorías de la evolución. A pesar de que la idea del progreso humano fue fundamental en la Ilustración del siglo XVIII, no condujo a la teoría de la evolución. Pierre-Louis Moreau de Maupertuis propuso la generación y extinción espontáneas de los organismos como parte de su teoría de los orígenes. Sin embargo, no propuso ninguna teoría de la evolución.
El botánico sueco Carolus Linnaeus, que ideó el sistema jerárquico de clasificación de plantas y animales que todavía se utiliza hoy en día de forma modernizada, mostró una inclinación hacia la capacidad de las especies para mutar, como resultado de sus observaciones de las variaciones entre las especies.
Padre de la ciencia
Hoy damos por sentado que vivimos entre diversas comunidades de animales que se alimentan unos de otros. Nuestros ecosistemas están estructurados por relaciones de alimentación, como las orcas que se comen a las focas, que se alimentan de calamares, que se alimentan de krill. Estos y otros animales necesitan oxígeno para extraer energía de sus alimentos. Pero la vida en la Tierra no era así.
Las pruebas de este Gran Evento de Oxidación están registradas en los cambios en las rocas del fondo marino. Cuando hay oxígeno, el hierro reacciona químicamente con él (se oxida) y se elimina del sistema. Las rocas que datan de antes del acontecimiento están rayadas con bandas de hierro. Las rocas que datan de después del evento no tienen bandas de hierro, lo que demuestra que el oxígeno ya estaba presente.
Estos grupos de células especializadas que cooperan entre sí acabaron convirtiéndose en los primeros animales, que según las pruebas de ADN evolucionaron hace unos 800 millones de años. Las esponjas fueron uno de los primeros animales. Aunque los compuestos químicos de las esponjas se conservan en rocas de hasta 700 millones de años, las pruebas moleculares apuntan a que las esponjas se desarrollaron incluso antes.
Método científico
¿Por qué un potente observatorio infrarrojo es clave para ver las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el universo? ¿Por qué queremos ver las primeras estrellas y galaxias que se formaron? Una de las razones es que… ¡todavía no lo hemos hecho! Los satélites de microondas COBE y WMAP vieron la firma de calor que dejó el Big Bang unos 380.000 años después de que se produjera. Pero en ese momento no había estrellas ni galaxias. De hecho, el universo era un lugar bastante oscuro.
Después del Big Bang, el universo era como una sopa caliente de partículas (es decir, protones, neutrones y electrones). Cuando el universo comenzó a enfriarse, los protones y neutrones empezaron a combinarse en átomos ionizados de hidrógeno (y eventualmente de helio). Estos átomos ionizados de hidrógeno y helio atrajeron electrones, convirtiéndolos en átomos neutros, lo que permitió que la luz viajara libremente por primera vez, ya que esta luz ya no se dispersaba por los electrones libres. El universo ya no era opaco. Sin embargo, todavía pasaría algún tiempo (¡quizás hasta unos cientos de millones de años después del Big Bang!) antes de que se empezaran a formar las primeras fuentes de luz, poniendo fin a la edad oscura cósmica. No se sabe exactamente cómo era la primera luz del universo (es decir, las estrellas que fusionaron los átomos de hidrógeno existentes en más helio) ni cuándo se formaron estas primeras estrellas. Estas son algunas de las preguntas a las que Webb pretende ayudarnos a responder. Véase también nuestra entrevista con John Mather sobre el Big Bang.
Historia de la ciencia y la tecnología
La Historia de la Ciencia es una disciplina académica de gran alcance, que abarca temas como la tecnología, las matemáticas, la medicina y la astronomía. El estudio de estas disciplinas a través de una lente clásica muestra la estrecha relación entre las ciencias y las humanidades, y cómo todas nuestras diversas áreas de especialización encajan en una única investigación del mundo y nuestras experiencias en él. Los estudiantes encontrarán respuestas a preguntas importantes, como los primeros orígenes de las diferentes disciplinas científicas y su impacto en la cultura y la sociedad, y también encontrarán preguntas importantes como qué significa existir, cuáles son los bloques fundamentales del mundo y qué significa llevar una buena vida.
Los antiguos griegos fueron los primeros matemáticos y científicos de Occidente. Pensadores como Tales, Anaximandro, Pitágoras y Empédocles intentaron dar sentido al mundo estudiando las pruebas que encontraban en él. Anaximandro propuso que la Tierra era un cuerpo solitario, que flotaba libre y sin apoyo en el universo, y elaboró uno de los primeros mapas del mundo. Empédocles fue uno de los primeros en creer que el mundo estaba formado por diversos elementos materiales sobre los que actuaban fuerzas de atracción y repulsión. La teoría atómica de la materia comienza con los griegos. Euclides sigue siendo uno de los matemáticos más influyentes de todos los tiempos. Su contemporáneo Arquímedes fue un famoso inventor y también se le atribuye el descubrimiento de una técnica geométrica que anticipó el cálculo y el hecho de que la superficie y el volumen de una esfera son 2/3 de los de su cilindro circunscrito. A través de la astronomía primitiva, los griegos desarrollaron la idea de la ciencia matemática. En el campo de la medicina, empezaron con historias de casos y remedios populares, y terminaron con la comprensión de los nervios, la capacidad de curar a los gladiadores heridos e incluso la capacidad de eliminar las cataratas con la cirugía ocular. Inventaron la primera máquina de vapor, la máquina expendedora, las puertas automáticas y mucho más. Y sostuvieron gloriosas ciudades con más de un millón de habitantes sin utilizar la electricidad, los combustibles fósiles, la pólvora o la fisión nuclear como fuentes de energía.