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Una obra sobre el magnetismo gana el XXIX Premio Europeo de Divulgación Científica en los Premios “Ciutat d’Alzira”
CIENTÍFICOS CÉLEBRES QUE NO TRIUNFABAN EN LA ESCUELA
En la Historia de la Ciencia nos encontramos, en ocasiones, a grandes científicos que no destacaron académicamente en su juventud, por muy variadas razones: falta de oportunidades, problemas familiares, económicos o de salud, incomprensión, etc.
Joseph Fraunhofer
Fue un astrónomo, óptico y físico alemán, reconocido por inventar el espectroscopio y por ser uno de los fundadores de la espectroscopía como disciplina científica. Fraunhofer no solo realizó importantes descubrimientos científicos, sino que puso los cimientos de la industria óptica de precisión en Alemania. A él le debemos la fabricación de lentes uniformes y con propiedades ópticas bien determinadas. Descubrió más de 500 líneas oscuras en el espectro solar, las cuales empleó para determinar la potencia y la capacidad de dispersión de lentes fabricadas con distintos tipos de vidrio fundido. Construyó lentes acromáticas para los mejores y mayores telescopios de la época.
Huérfano desde los 12 años, sus tutores le mandaron a Múnich para que ejerciese como aprendiz de Phillip Weichselberger, tallador de vidrio y proveedor de espejos de la corte. El pequeño Joseph no dominaba bien la lectura y la escritura; el maestro vidriero le había prohibido asistir a la escuela dominical, predecesora de las actuales escuelas de artes y oficios.
En 1801 se derrumbó el edificio de la empresa en la que trabajaba, y Fraunhofer quedó sepultado bajo los escombros. Dirigió la operación de salvamento el propio príncipe elector de Baviera, Maximiliano IV José (futuro Maximiliano I de Baviera). A partir de ese momento, el príncipe entra en la vida de Fraunhofer, le ayuda a obtener los libros que necesitaba y obliga a quienes le daban trabajo a que le permitieran seguir estudiando.
Tras ocho meses de estudios, Fraunhofer empezó a trabajar en el Instituto de Óptica de la abadía de Benediktbeuern, un monasterio benedictino dedicado a la fabricación de cristal. Aquí descubrió el modo de crear los mejores cristales ópticos, a la vez que inventó un método extraordinariamente preciso para medir la dispersión. En 1818 pasó a dirigir el Instituto. Gracias a los extraordinarios instrumentos ópticos que había desarrollado, Baviera sustituyó a Inglaterra como referencia en la industria óptica.
Así, en 1814, Fraunhofer inventó el espectroscopio. En el curso de sus experimentos descubrió la línea fija brillante que aparece en el color naranja del espectro cuando es producido por la luz del fuego. Esta línea le permitió después determinar el poder absoluto de refracción de diferentes sustancias. Los experimentos con objeto de determinar el espectro solar contenían la misma línea brillante en el color naranja, lo que le llevó al descubrimiento de 574 líneas fijas oscuras en el espectro solar; se conocen en la actualidad millones de estas líneas de absorción fijas.
Fraunhofer fue el primero que investigó de forma sistemática las líneas de absorción en el espectro del Sol, que serían explicadas de modo exhaustivo por Kirchhoff y Bunsen en 1859. Esas líneas se siguen llamando en nuestros días líneas de Fraunhofer en su honor.
Michael Faraday
Fue un científico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis. Fue un autodidacta que nunca pasó por la universidad.
A pesar de la escasa educación formal recibida, Faraday es uno de los científicos más influyentes de la historia. Mediante su estudio del campo magnético alrededor de un conductor por el que circula corriente continua, fijó las bases para el desarrollo del concepto de campo electromagnético. También estableció que el magnetismo podía afectar a los rayos de luz y que había una relación subyacente entre ambos fenómenos. Descubrió asimismo el principio de inducción electromagnética, el diamagnetismo, las leyes de la electrólisis e inventó algo que él llamó dispositivos de rotación electromagnética, que fueron los precursores del actual motor eléctrico.
De familia muy pobre, pronto tuvo que ponerse a trabajar. Empezó como aprendiz de encuadernador en un taller de Londres y allí descubrió la ciencia, entre los tomos de la Enciclopedia Británica de principios del siglo XIX. Dedicaba los ratos libres a leer textos de química, a tomar notas, a ir a conferencias. Impresionado por un ciclo de charlas de Humphrey Davy, le enseñó sus apuntes bien encuadernados, consiguió que lo contratara y volvió a ser aprendiz, esta vez de químico.
En el campo de la química, Faraday descubrió el benceno, investigó el clatrato de cloro, inventó un antecesor del mechero de Bunsen, el sistema de números de oxidación e introdujo términos como ánodo, cátodo, electrodo o ion. Finalmente, fue el primero en recibir el título de Fullerian Professor of Chemistry en la Royal Institution de Gran Bretaña, que ostentaría hasta su muerte.
Santiago Ramón y Cajal
Fue un médico y científico español, especializado en histología y anatomía patológica. Compartió el Premio Nobel de Medicina en 1906 con Camillo Golgi «en reconocimiento de su trabajo sobre la estructura del sistema nervioso». Fue pionero en la descripción de las diez sinapsis que componen a la retina. Mediante sus investigaciones sobre los mecanismos que gobiernan la morfología y los procesos conectivos de las células nerviosas, desarrolló una teoría nueva y revolucionaria que empezó a ser llamada la «doctrina de la neurona», basada en que el tejido cerebral está compuesto por células individuales. Es considerado el padre de la neurociencia.
Sin embargo, de joven su vida no fue precisamente ejemplar. Su afición a romper cristales y a robar fruta no se veían mitigadas por las palizas que recibía en casa. De hecho, su carrera criminal llegó a lo más alto con tan solo 11 años, cuando pasó unos días en la cárcel tras haber destrozado la puerta de un vecino, fabricando una especie de cañón con madera, alambre y hojalata.
Sin embargo, su familia creía que no tenía talento alguno y que estaba negado para el estudio. Los continuos castigos que recibió en el colegio religioso al que lo mandaron tampoco ayudaron a enderezarle. Su única habilidad parecía ser el dibujo, lo cual le resultaría muy útil en el futuro, ya que fue capaz de plasmar como nadie lo que veía en el microscopio.
A pesar de su trayectoria y de que se veía mucho más inclinado hacia las artes, su padre se mostró inflexible acerca de su futura profesión: tenía que estudiar Medicina. Aunque acabó por sacarse la carrera, nunca fue un buen alumno, dedicado mucho más a su cuerpo que a su mente. De hecho, en sus inicios como universitario echó un pulso con un amigo para impresionar a la chica que le gustaba. Perderlo le hirió tanto que a partir de ese momento decidió apuntarse a un gimnasio, pagando las clases de su instructor con clases de medicina. Y se lo tomó tan en serio que, según él mismo relata, se convirtió en «ancho de espaldas, con pectorales monstruosos» y una circunferencia torácica que excedía de los 112 centímetros. Es más, «al andar mostraba esa inelegancia y contorneo rítmico característico de los forzudos o Hércules de Feria», reconoció.
Ya como médico intentó salvar vidas en la Guerra de los Diez Años de Cuba pero su buena forma física no le evitaría enfermar de disentería y paludismo, como los soldados españoles a quienes trataba de atender. Tras regresar, parecía destinado a ejercer la profesión médica sin pena ni gloria, pero invirtió parte de sus ahorros en comprar un microscopio y comenzó a observar tejidos.
Isaac Newton
Fue un físico, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés. Es autor de los Philosophiæ naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks), y en matemáticas, el desarrollo del cálculo infinitesimal.
Sin embargo, su vida estuvo plagada de dificultes. Nació prematuramente, fue un niño solitario que odiaba a su padrasto y que se sentía rechazado por su familia. No le interesaba ni la literatura ni la poesía, pero le fascinaba la mecánica y la tecnología, que lo llevaron a inventar un elaborado sistema de relojes de sol que daban la hora y los minutos precisos. Su madre tenía la esperanza de que se dedicara a manejar la granja de la familia, pero su tío y el director del colegio se dieron cuenta de que Newton estaba destinado a vivir en la esfera intelectual. Newton se inscribió en el colegio Trinity de la Universidad de Cambridge y ahí encontró a una figura paterna que lo puso rumbo a importantes descubrimientos.
En vez de pedirle que estudiara los textos que los otros universitarios leían, Isaac Barrow, el primer profesor de matemáticas de Cambridge, lo orientó hacia los grandes problemas matemáticos no resueltos de ese momento, como el Cálculo. Cuando la Universidad de Cambridge cerró debido a la peste, Newton tuvo que volver a casa. Ese fue el período más productivo de su vida. Durante esta época, sentó las bases de sus teorías de cálculo y las leyes del movimiento que más tarde lo harían famoso. Pero como era por naturaleza reservado, se guardó sus ideas.
Newton tenía un temperamento horrible y una convicción inquebrantable de que siempre tenía razón. No toleraba las críticas, así que tuvo muchos enfrentamientos con otros colegas de profesión. Sin embargo, poco a poco fue publicando sus trabajos y se convirtió en uno de los mejores físicos de todos los tiempos.
Harlow Shapley
Fue un astrónomo estadounidense. Participó en el «Gran Debate» que tuvo lugar el 26 de abril de 1920 sobre la naturaleza de lo que entonces se llamó «nebulosas», y que son en realidad galaxias fuera de la Vía Láctea. La discusión se centró en la naturaleza y la distancia de estos objetos, y consecuentemente en su naturaleza galáctica o extragaláctica. Los dos principales protagonistas de este debate fueron Harlow Shapley y Heber Doust Curtis. El primero defendía la idea de que el universo observable no se extiende más allá de la Vía Láctea; el segundo defendía la idea opuesta, basándose sobre todo en la observación de novas en lo que ahora se llama la galaxia de Andrómeda.
Shapley nació en una granja de Nashville, Misuri, EE. UU. y dejó la escuela con el equivalente de quinto grado. Después de estudiar en casa y cubrir sucesos como periodista de un periódico, Shapley retornó para completar un programa de 6 años de educación secundaria en solo dos años, siendo el primero de la clase.
En 1907, con 22 años, Shapley se matricula en la Universidad de Misuri para estudiar periodismo. Cuando descubre que la apertura de la Escuela de Periodismo se ha pospuesto un año decide estudiar la primera carrera que encuentra en el directorio de cursos, basándose únicamente en el orden alfabético. Tras rechazar Arqueología, según contaría más tarde porque no podía pronunciarla, Harlow eligió la siguiente carrera, Astronomía. Obtendría la licenciatura en 1910 y el máster (Master of Art) en 1911.
Posteriormente, Shapley fue a la Universidad de Princeton gracias a una beca Thaw para realizar los estudios de doctorado con Henry Norris Russell, director del departamento de astronomía. A la llegada de Shapley, Russell se había embarcado en una nueva forma de análisis de las curvas de luz de las variables eclipsantes para tratar de obtener las propiedades de las estrellas que constituían el sistema binario. En 1914 obtuvo su doctorado con una tesis sobre 90 estrellas binarias eclipsantes que crearía de golpe una nueva rama en la astronomía de las estrellas dobles. Una vez obtenido el doctorado, ese mismo año, entró a trabajar en el Observatorio del Monte Wilson gracias al ofrecimiento por parte del director, George Ellery Hale, de un puesto de investigador. Allí propuso la teoría de la pulsación para las estrellas cefeidas como variaciones intrínsecas de su brillo y no como sistemas eclipsantes, como se había pensado hasta entonces. Sin embargo, el interés de Shapley pasó de las estrellas variables a los cúmulos globulares. Observando estrellas variables Cefeidas en dichos cúmulos y haciendo uso de la relación periodo-luminosidad de las estrellas variables Cefeidas descubierta por Henrietta Swan Leavitt, pudo determinar las distancias a los cúmulos globulares. Esto le permitió descubrir que la Vía Láctea era mucho más grande de lo que se creía hasta entonces y que la posición del Sol en la misma no era en absoluto una posición especial.
Heber Doust Curtis
Fue un astrónomo estadounidense, famoso por defender en el conocido como «Gran Debate», la hipótesis de que las denominadas nebulosas espirales eran galaxias fuera de la Vía Láctea, frente a la idea contraria defendida por Harlow Shapley. Acudió al instituto de Detroit (inglés, Detroit High School). Estudió en la Universidad de Míchigan donde obtuvo su licenciatura (inglés, Bachelor of Arts) tres años después y el Máster (inglés, Master of Arts) un año después, ambos en lenguas clásicas.
Tras graduarse retornó al instituto de Detroit como profesor de latín. Seis meses después se trasladó a trabajar al Napa College, una pequeña institución metodista cerca de San Francisco donde enseñó latín y griego. Sería con un pequeño telescopio refractor del College que descubría la astronomía como hobby.
En 1896 el Napa College se fusiona con el College del Pacífico en San José (California) y al año siguiente pasaría a convertirse en profesor de matemáticas y astronomía. Curtis pasó los veranos de 1897 y 1898 en el Observatorio Lick para seguir estudiando astronomía y regresó a la Universidad de Míchigan en el verano de 1899 para estudiar mecánica celeste. Animado por astrónomos de diversas instituciones, en 1900 Curtis con su familia se traslada a Charlottesville (Virginia) para estudiar astronomía en la Universidad de Virginia gracias a una beca Vanderbilt.
Recibió su título de doctor por la Universidad de Virginia en[1902 y enseguida fue contratado por el Observatorio Lick, donde pasaría los siguientes 18 años. Curtis trabajó en diversos campos como el estudio de cometas y estrellas binarias. Sin embargo, se haría famoso por sus estudios sobre nebulosas espirales y por defender la idea de los «universos isla». Hasta entonces se pensaba que el universo lo constituía una única galaxia, es decir, la Vía Láctea. Uno de los defensores de dicha idea fue Harlow Shapley junto con el que protagonizaría el conocido Gran Debate en la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1920, en el que ambos defendieron sus puntos de vista sobre la estructura del universo (aunque en realidad no existiría un debate como tal, sino una simple exposición de sus trabajos). Las observaciones de Edwin Hubble de estrellas cefeidas en algunas de las nebulosas espirales demostrarían que Curtis tenía razón.
Albert Einstein
Fue un físico alemán de origen judío, nacionalizado después suizo, austriaco y estadounidense. Se le considera el científico más importante, conocido y popular del siglo XX. Es el autor de la teoría de la relatividad, tanto especial como general, y por haber contribuido al desarrollo de la mecánica cuántica, siendo especialmente recordado por haber explicado la naturaleza del efecto fotoeléctrico.
Einstein sacaba buenas notas, en general. La idea de que Einstein era mal estudiante parece haber nacido de una confusión de uno de sus primeros biógrafos, al descubrir su etapa escolar en Aarau, Suiza. Cuando Einstein, en 1895, llevó a cabo el examen de acceso al Instituto Politécnico Federal de Zúrich, lo suspendió, en efecto. Pero aparentemente lo hizo porque el examen incluía una prueba en francés, idioma que Einsten no dominaba. Al regresar a secundaria para preparar de nuevo el examen de acceso, Einstein sacaba notas de 1 y 2… sin embargo, en la escala de notas de aquel momento, 1 era la máxima nota, y 6 la mínima. Más tarde, se invirtió la escala de las notas, y Einsten empezó a obtener notas de 6 y 5… siendo 6 la nota máxima. Los biógrafos describían rutinariamente que Einstein repetía curso (en realidad lo hacía para preparar de nuevo el examen de acceso) y que sacaba notas que no pasaban del 2 o del 6 (cuando esas notas eran de las más altas).
Otra cosa es que los profesores no tuvieran buen concepto de Einstein, pero eso puede también explicarse en el sentido de que el sistema escolar de la época otorgaba preponderancia a la memorización y la autoridad de los profesores, lo que creaba tensiones cuando el alumno mostraba ideas contrarias al respecto.
Thomas Alva Edison
Fue un inventor, científico y empresario estadounidense. Desarrolló muchos dispositivos en campos como la generación de energía eléctrica, la comunicación masiva, la grabación de sonido y las películas.4 Estos inventos, incluyen el fonógrafo (1877), la bombilla eléctrica (1879), el efecto Edison (1880), la central eléctrica (1882), el kinetógrafo y el kinetoscopio (1891).
Edison fue un inventor prolífico que registró 1093 patentes a su nombre en Estados Unidos, además de otras en Reino Unido, Francia y Alemania. Pero más importante que sus muchas patentes fue el amplio impacto que tuvieron algunos de sus inventos: la luz eléctrica y el suministro público de electricidad, la grabación de sonido y la cinematografía se convirtieron en nuevas y poderosas industrias en todo el mundo. Sus inventos contribuyeron en particular a las telecomunicaciones, como una máquina de voto, una batería para un automóvil eléctrico, la energía eléctrica, la grabación de música y las películas.
Parece ser que Thomas no era un niño «fácil» en el colegio: propenso a la distracción, enormemente impulsivo y con gran facilidad para multifocalizar su atención. Incluso llegaron a expulsarle del colegio a los ocho años. La gran influencia de estos primeros años será su madre, una vieja maestra de escuela, quien decide encargarse de su educación. Sus anécdotas se reproducen sin cesar a lo largo de toda su vida: instala un laboratorio de química a los diez años; a los catorce vende periódicos en un tren y tiene su laboratorio en uno de los vagones; a los 15 aprende telegrafía y se convierte en poco tiempo en uno de los mejores.
Charles Darwin
Fue un naturalista inglés, reconocido por ser el científico más influyente (y el primero, compartiendo este logro de forma independiente con Alfred Russel Wallace) de los que plantearon la idea de la evolución biológica a través de la selección natural, justificándola en su obra El origen de las especies (1859) con numerosos ejemplos extraídos de la observación de la naturaleza.
Darwin era, según sus maestros, “un chico que se encuentra por debajo de los estándares comunes de la inteligencia. Es una desgracia para su familia”. Al parecer, su padre compartía el diagnóstico. Consideraba que era vago y soñador: “Mi hijo no piensa en otra cosa que en la caza y en los perros”. Mal
estudiante de niño, peor estudiante de medicina durante sus años formativos, su padre le metió a estudiar letras con la esperanza de que al menos pudiese ordenarse sacerdote. Y fue con ese cambio de carrera (en la que tampoco se aplicaba mucho, según su padre, que le consideraba un diletante) cuando descubrió una vocación que le llevaría a sentar la teoría de la evolución.
Srinivasa Ramanujan
Fue un matemático autodidacta indio que, con una mínima educación académica en matemáticas puras, hizo contribuciones extraordinarias al análisis matemático, la teoría de números, las series y las fracciones continuas. Ramanujan desarrolló inicialmente su propia investigación matemática en forma aislada, que fue rápidamente reconocida por los matemáticos indios. Cuando sus habilidades se hicieron evidentes para una comunidad matemática más amplia, centrada en Europa en ese momento, comenzó su famosa colaboración con el matemático británico G. H. Hardy. Redescubrió teoremas conocidos previamente, además de formular numerosas nuevas proposiciones.
De niño la escuela le gustaba tan poco que sus padres tuvieron que contratar a alguien para asegurarse de que no hacía novillos. Fracasaron. Sin embargo, entre su madre, su llegada a trompicones a la secundaria y un par de universitarios que vivían de realquilados en su casa, Ramanujan descubrió las matemáticas… Y a los 13 años ya estaba desarrollando teoremas propios. Su pasión le permitió atravesar la secundaria entre becas y premios, pero su desinterés hacia todo lo demás hizo que no consiguiera terminar la universidad: sobresaliente en matemáticas, suspenso en todo lo demás.
Louis Pasteur
Fue un químico, físico, matemático y bacteriólogo francés, cuyos descubrimientos tuvieron una enorme importancia en diversos campos de las ciencias naturales, sobre todo en la química y la microbiología. A él se debe la técnica conocida como pasteurización (eliminar parte o todos los gérmenes de un producto elevando su temperatura durante un corto tiempo) que permitió desarrollar la esterilización por autoclave. A través de experimentos, refutó definitivamente la teoría de la generación espontánea y desarrolló la teoría germinal de las enfermedades infecciosas. Por sus trabajos, se le considera el pionero de la microbiología moderna, con lo que inició la llamada «Edad de Oro de la Microbiología».
Ahora bien, aunque Pasteur dice que “el azar favorece a los bien preparados”, todo esto no hubiera sido posible si Jean Baptiste Dumas, distinguido investigador y profesor de la época, no hubiera sido su profesor de química en la Universidad.
Su primera ambición fue la de ser profesor de arte. De los trece a los dieciocho años se dedicó a dibujar a su familia. En 1842, tras ser maestro en la Escuela Real de Besanzón, obtuvo su título universitario de Bachelier ès Sciences Mathématiques (el equivalente en inglés a Bachelor of Science in Mathematics) en Dijon. Sin embargo, Pasteur era un estudiante mediocre en química. Su brillante carrera no hubiera sido posible si Jean Baptiste Dumas, distinguido investigador y profesor de la época, no hubiera sido su profesor de química en la Universidad.
Las áreas de la Química
La QUÍMICA es la ciencia que estudia la estructura, propiedades, y transformaciones de la materia a partir de su composición atómica y molecular.
Aunque, en realidad, todas las áreas de la Química están inextricablemente unidas, por motivos prácticos podemos distinguir entre:
QUÍMICA FÍSICA: rama de la Química que estudia el efecto de la estructura química en las propiedades físicas de las sustancias y explica por qué suceden los procesos fisicoquímicos, empleando para ello los métodos y el lenguaje de la Física, por lo que utiliza el lenguaje matemático en muchas de sus descripciones. Se podría dividir a su vez en otras áreas: Química Teórica (Química Cuántica y Química Computacional: aplicación de la Mecánica Cuántica y Clásica al estudio de los sistemas moleculares), Electroquímica (estudio de las propiedades químicas y reacciones entre iones en disolución, incluyendo la electrólisis y las pilas eléctricas), Cinética (medida y estudio de las velocidades de las reacciones químicas), Termoquímica (estudio de la energía puesto en juego durante las reacciones químicas), Polímeros (estudio de las propiedades físicas y estructurales de compuestos poliméricos, así como de su caracterización), Espectroscopía (estudio de la energía absorbida o emitida por un átomo o molécula cuando interacciona con la radiación electromagnética), Química de Interfases (estudio de las propiedades físicas y químicas de las interfases entre sólidos, líquidos y gases) y Radioquímica (estudio de los compuestos radiactivos y la ionización).
QUÍMICA ANALÍTICA: es la ciencia que estudia el conjunto de principios, leyes y técnicas cuya finalidad es la determinación de la composición química de una muestra natural o artificial. El conjunto de técnicas operatorias puesto al servicio de dicha finalidad constituye el Análisis Químico. La Química Analítica se divide en Cualitativa y Cuantitativa: la primera tiene por objeto el reconocimiento o identificación de los elementos o de los grupos químicos presentes en una muestra, mientras que la segunda tiene por objeto la determinación de las cantidades de los mismos y sus posibles relaciones químicas y estructurales. El desarrollo de los métodos analíticos basados en el empleo de técnicas instrumentales ha permitido que la Química Analítica pueda hacer frente a las crecientes necesidades y exigencias de la sociedad y del desarrollo tecnológico. Actualmente, estos métodos son imprescindibles para abordar la mayoría de los problemas analíticos.
QUÍMICA INORGÁNICA: rama de la Química interesada en el estudio, síntesis y caracterización (determinación de las propiedades físicas y químicas con fines identificativos) de los elementos y sus compuestos, así como de sólidos, con la excepción del carbono, centrándose en las propiedades estructurales, termodinámicas y de reactividad. Algunos compuestos de carbono sencillos, como CO, CO2 y CS2, y carbonatos y cianuros, también se estudian en Química Inorgánica. Tiene muchas áreas asociadas, como la química de coordinación, la espectroscopía, la ciencia de materiales, o la nanotecnología. En definitiva, aborda la investigación experimental y la interpretación teórica de las propiedades y reacciones de todos los elementos y de todos sus compuestos exceptuando los hidrocarburos y la mayoría de sus derivados.
QUÍMICA ORGÁNICA: rama de la Química que estudia la síntesis, caracterización y propiedades de los compuestos basados en el carbono, incluyendo los materiales orgánicos (ciencia de materiales y nanotecnología). Existen millones de compuestos orgánicos, mientras que solo existen unos pocos cientos de miles de compuestos inorgánicos. Entre estas moléculas se encuentran la mayor parte de los compuestos esenciales para la vida, tales como lípidos, carbohidratos, aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos. También son moléculas orgánicas muchas sustancias con las que entramos en contacto directamente, tales como combustibles, pegamentos, pinturas o fibras textiles. Un gran grupo de compuestos orgánicos son aquellos que poseen actividad farmacológica y que son la base de los medicamentos. Pesticidas, fertilizantes y herbicidas han cambiado la agricultura y los conservantes han contribuido a modificar nuestros hábitos alimenticios. La química orgánica es muy importante en el estudio de los seres vivos, y conecta con áreas como la bioquímica, la biofísica, la farmacología y la fisiología. El conocimiento de la estructura y reactividad de los compuestos orgánicos tiene la finalidad de abrir caminos para la preparación de compuestos que mantengan todas sus características beneficiosas minimizando los efectos secundarios indeseables.
QUIMIOMETRÍA: es la disciplina química que utiliza la Matemática, la Estadística y la Lógica Formal para diseñar o seleccionar procedimientos experimentales óptimos, proporcionar la máxima información química relevante a partir del análisis de datos químicos y obtener conocimiento a partir de sistemas químicos.
BIOQUÍMICA: estudio de la Química de los organismos vivos, especialmente de la estructura y función de sus componentes químicos (principalmente proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos). En definitiva, se trata de una forma de estudiar la Biología que persigue dar una interpretación de los procesos vitales orgánicos en términos de la estructura y dinámica de las moléculas que constituyen un organismo vivo. Se estudia la estructura y la función de las principales Macromoléculas Biológicas, para llegar a comprender sus capacidades de interacción específica, catálisis, señalización y mantenimiento y transferencia de información. Se analizarán también las bases moleculares del aprovechamiento y transformación de energía por los seres vivos, y se abordarán las rutas principales del metabolismo y su regulación desde una perspectiva integrada.
INGENIERÍA QUÍMICA: es la parte de la Técnica que se ocupa de los cambios de composición, de contenido energético o de estado físico de las sustancias. La Técnica es el campo de la actividad humana que en dónde el conocimiento de las leyes físicas, naturales y económicas se aplican a fines útiles. El objetivo de la Ingeniería Química es el desarrollo de procesos: transformar una idea de laboratorio en un proceso industrial. Asimismo, se basa fundamentalmente en los balances de materia y de energía, las operaciones unitarias y los reactores químicos.
QUÍMICA DE MATERIALES: es un área interdisciplinar entre la Química Física, la Química Inorgánica y la Química Orgánica. Se trata de establecer las bases que permiten comprender la relación existente entre la estructura real (incluyendo materiales amorfos y defectos reticulares y microestructura) y las propiedades de los materiales, así como el análisis de sus aplicaciones potenciales. Se basa en el análisis de los diagramas de fase y de transformación de distintos tipos de materiales. Asimismo, se estudian las propiedades de transporte, mecánicas, eléctricas, magnéticas y ópticas, haciendo referencia a los aspectos más relevantes de las mismas para cada tipo de material (materiales metálicos y aleaciones, materiales cerámicos, vidrios, materiales polímeros y materiales compuestos). En general, se ocupa del estudio de los óxidos inorgánicos (cerámica, vidrio, etc.), los elementos en estado metálico (los metales) y los materiales de naturaleza orgánica (basados en la química del carbono), tanto naturales como sintéticos (polímeros). También se interesa por la descripción de la estructura electrónica de los materiales, que será utilizada para la interpretación de sus propiedades electrónicas. La Ciencia de Materiales puede ser considerada, por tanto, como una ciencia multidisciplinar. Hoy en día, reúne los conocimientos y experiencias procedentes de la física, la metalurgia, la ciencia de los polímeros, la ingeniería química, la geología e incluso de la biología.
QUÍMICA FARMACÉUTICA: dado que la mayor parte de los fármacos son de naturaleza orgánica, la Química Terapéutica, o Química Farmacéutica, se fundamenta principalmente en el conocimiento de la Química Orgánica, complementado con una sólida base de Bioquímica que incluye los contenidos en aspectos biológicos también necesarios. Por otra parte se nutre también de otras materias, como son la Farmacognosia, que estudia los productos naturales como fuente de nuevos principios activos, la Farmacología, que permite establecer modelos experimentales para la evaluación de nuevos principios activos, y la Farmacología Molecular, que trata de explicar los efectos biológicos a nivel molecular, interpretando los fenómenos relacionados con la asociación entre un fármaco y las biomoléculas que desencadenan su acción, todo ello desde el punto de vista de las propiedades estructurales y fisicoquímicas. Aunque en sus orígenes el diseño de fármacos, objetivo último de la Química Farmacéutica, se centró fundamentalmente en las modificaciones químicas simples de las moléculas de origen natural, las tendencias actuales de diseño se basan en el estudio de las interacciones del fármaco con sus estructuras diana a nivel molecular. El desarrollo experimentado en las últimas décadas por la Biología Molecular y por la Ingeniería Genética ha permitido el estudio detallado de muchas moléculas diana en la acción de los fármacos, tales como enzimas, receptores de membrana y ácidos nucleicos. Por ello, una parte del diseño de nuevos fármacos en la actualidad se basa en la interacción fármaco-diana.
GEOQUÍMICA: es la ciencia que estudia los elementos químicos que constituyen el universo son los mismos que se encuentran en los astros de nuestro sistema solar, así como en las rocas y minerales que se estudian en Geología. Utiliza las herramientas y los principios de la química y de la geología para explicar los mecanismos detrás de los principales sistemas geológicos como la corteza terrestre y sus océanos. En definitiva, esta área estudia la composición y dinámica de los elementos químicos en la Tierra, determinando su abundancia absoluta y relativa y su distribución. También estudia la migración de esos elementos entre las diferentes geosferas (litosfera, hidrosfera, atmósfera y biosfera) utilizando como principales evidencias las transformaciones de las rocas y de los minerales que componen la corteza terrestre, con el propósito de establecer leyes sobre las que se base su distribución.
The Sceptical Chemist 