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Evolución histórica

de la Tecnología

Joaquim Pla Brunet

2 14/10/2011

Titular Rueda: ~ 4000 aC (?)

Imprescindible? Primordial? 3 14/10/2011

Titular Bicicleta con pedales: 1839

Tardía? 4 14/10/2011

Titular Fregona (trapeador): 1957–1984

Tecnología menor? 1957: Primera industria

1984: Extinción de patentes

5 14/10/2011

Titular El mundo en una mano: S. XXI

6 14/10/2011

7 14/10/2011

Profusión Tecnológica

Industria Eléctrica

Revolución Industrial

Revolución Científica

Edad Media

Ciencia griega

Inicios

Ciencia y Tecnología

S. VI aC – V

S. V – XV

S. XVIII S. XVII

S. XX

S. XIX

S. … – VI aC

Ciencia / Tecnología

Qué es esa cosa llamada ciencia?

La tecnología es ciencia aplicada?

Existe tecnología sin ciencia?

Tecnología = Ciencia de las artes industriales?

8 14/10/2011

Ruinas de Taq Kisra, del palacio de

Ctesifon, al sur de Bagdad. S. III –VI

Bóveda de ladrillo, de 25,5 m de

anchura y 28,4 m de altura 9 14/10/2011

Berlín: Parlamento alemán Cúpula del Reichstag 10 14/10/2011

Segovia. S. I–II Acueducto romano 11 14/10/2011

Plataforma petrolífera 12 14/10/2011 Brasil

Tecnología científica 13 14/10/2011

Francia Viaducto de Millau 14 14/10/2011

Consideraciones

Abasto y complejidad del tema

Reflexión sobre tópicos y simplificaciones

Ciencia y Tecnología:

Actividades superfluas

Guerra y progreso

Actividad colectiva y singularidades personales

• Relatividad: Lorentz, Poincaré y Einstein

15 14/10/2011

Consideraciones

Ciencia y Tecnología:

Azar, casualidad y olvido de los descubrimientos

• Becquerel y la radiactividad natural (1896)

• Leyes de Mendel (1866 / 1900)

• Fleming y la penicilina (1928)

Placa de cultivo contaminada con

hongos: estafilococos en regresión Fosforescencia y placas

fotográficas, sin sol 16 14/10/2011

Consideraciones

17 14/10/2011

Ciencia y Tecnología:

Encontrar lo que no se busca, mirar y no ver

• Ampère y Faraday (1831)

Rivalidad y fraude

• Rosalind Franklin, Watson, Crick y Wilkins

Consideraciones

18 14/10/2011

Ciencia básica y ciencia aplicada:

Para qué sirve esto?

• Faraday y la electricidad

• Hertz y las ondas electromagnéticas

• Telefonía móvil

Consideraciones

Tim Berners-Lee

WWW: un proyecto de 1989 19 14/10/2011

Ciencia, belleza, simplicidad y sentido común:

Astronomía: círculos, órbitas y elipses

Geometría y postulados de Euclídes

Velocidad de la luz: c = constante!

Mecánica cuántica y sentido común

Con tres basta: protón, electrón y fotón

• Neutrón, partículas, CERN y WWW (World Wide Web)

WWW = Telaraña mundial

Visualización de rutas de Internet 20 14/10/2011

Consideraciones

Historia de la invención Edward de Bono 21 14/10/2011

Ciencia y Tecnología:

Importancia de los descubrimientos

• Rueda / Fregona / Penicilina / Aviación

Prioridad y orgullo nacional

Oriente / Occidente

Patrimonio de la humanidad

Saber: Mesopotamia, Egipto, Grecia

Recolección de conocimiento antiguo

Saber y sistema de conocimiento

Abstracción y generalización

Razón versus tradición, emoción y superstición

Geometría: súmmum del conocimiento

Universo: debe y puede explicarse

Valor del saber: el saber mismo

La ciencia griega: S. VI aC – V

Un sistema de conocimiento, razonado y articulado

23 definiciones, 5 reglas, 5 postulados Euclides 22 14/10/2011

Arquímedes (S. III aC): Eureka!

Personajes de la ciencia griega

Tornillo de Arquímedes Arquímedes en la bañera 23 14/10/2011

• Tales (El agua: principio de todas las cosas)

• Pitágoras (Todo es número)

• Demócrito (Átomos y vacío)

• Euclides (Los elementos)

• Hipócrates de Cos (Juramento hipocrático)

• Aristarco de Samos (Teoría heliocéntrica)

• Eratóstenes (Medida del radio de la Tierra)

• Ptolomeo (Teoría geocéntrica)

Personajes de la ciencia griega

24 14/10/2011

Diez siglos de obscuridad total?

Arquitectura

Tecnología

Matemáticas

Universidad

Edad Media: S. V – XV

25 14/10/2011

Arquitectura: catedrales góticas

Barcelona Santa Maria del Mar 26 14/10/2011

Navegación:

Timón de codaste para gobernar las naves

Brújula

Pólvora – Reloj mecánico – Lentes

Molinos de viento

Imprenta – Papel – Alambiques

Collera (arnés) y herradura para el caballo

Tecnología

27 14/10/2011

Timón de codaste (S. XIII)

Orzar S. XIII – Timón de espadilla

Timón de codaste 28 14/10/2011

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

Abu Abdallah Muḥammad ibn Mūsā al-Jwārizmī

al-Khwārizmī / al-Jwārizmī (~780 – ~850)

Al-Kitab al-mukhtasar fi hisab al-jabr wa'l-muqabala

al-jabr wa'l

Bagdad

Fibonnacci (Leonardo de Pisa, 1170 – ~1250)

Matemáticas

29 14/10/2011

Bolonia (1088)

París (1160)

Oxford (1167)

Cambridge Padua (1209)

Padua (1222)

Salamanca (1227)

Universidad literaria de Vic (1599)

Universidad

30 14/10/2011

La ciencia se convierte en institución

Elementos definidores:

Matemáticas

Instituciones

Instrumentos

Experimentos

Mecanicismo

Revolución Científica: S. XVII

31 14/10/2011

Matemáticas

El libro de la naturaleza está

escrito en lenguaje matemático

Revolución Científica: S. XVII

32 14/10/2011

Instituciones científicas

Accademia dei Lincei (Roma, 1603-1630)

Accademia dei Cimento (Florència, 1657-1667)

Royal Society, (Londres, 1662)

Philosophical Transactions (1665)

Académie Royal des Sciences (París, 1666)

Royal Institution (Londres, 1799)

Revolución Científica: S. XVII

33 14/10/2011

Instituciones

científicas

34 14/10/2011

Instrumentos científicos

Telescopio

Microscopio

Bomba de vació

Barómetro

Termómetro

Reloj de péndulo

Instrumentos para la navegación

Revolución Científica: S. XVII

35 14/10/2011

Experimentos

Manipulando la naturaleza bajo la guía del

experimentador se obtiene conocimiento

El resultado del experimento genera

conocimiento científico

Revolución Científica: S. XVII

36 14/10/2011

Experimentos: Torricelli y el barómetro

Revolución Científica: S. XVII

37 14/10/2011

Hooke, microscopio

y Micrografía: corcho

Revolución Científica: S. XVII

38 14/10/2011

Hooke, microscopio y Micrografía: pulga

Revolución Científica: S. XVII

39 14/10/2011

Instrumentos científicos Cronómetro marino

Carpintero artesano John Harrison 40 14/10/2011

Pascalina (1642)

Instrumentos científicos

41 14/10/2011

Nicolás Copérnico

Andreas Vesalio

Tycho Brahe

Francis Bacon

Galileo Galilei

Johannes Kepler

William Harvey

Marin Mersenne

Pierre Gassendi

Revolución Científica: personajes

42 14/10/2011

René Descartes

Pierre de Fermat

Evangelista Torricelli

Blais Pascal

Robert Boyle

Christian Huygens

Robert Hooke

Isaac Newton

Gottfried Leibniz

Todos los fenómenos de la naturaleza

son explicables con modelos mecánicos.

Corpúsculos + Movimiento + Matemáticas

Ente Máquina Engranaje

Mecanicismo

43 14/10/2011

Vórtices de Descartes

Magnetismo terrestre Trayectoria de un cometa 44 14/10/2011

Corazón Muelle

Nervio Cuerda

Articulación Rueda dentada

Animal Máquina

45 14/10/2011

Universo Reloj

Francis Bacon (1561-1626) “La ciencia y el poder humano

vienen a ser los mismo” 46 14/10/2011

Rigor matemático para la mecánica de Newton

Euler / D’Alembert / Lagrange / Laplace

Revolución Industrial Máquina de vapor

Naturalismo: Buffon / Linné

Química moderna: Lavoisier

Revolución Industrial: S. XVIII

47 14/10/2011

Un país: Inglaterra

Una época: ~1760

Una tecnología: máquina de vapor

Una industria: textil

Una característica: tecnología sin ciencia

Un objetivo: la Ilustración

Revolución Industrial: S. XVIII

48 14/10/2011

Herón (S.II) …PapinSavery

Máquina de extraer agua por medio del

fuego: “Máquina de fuego”

Savery 49 14/10/2011

Papin 1690 Savery 1698 (“La amiga del minero”)

…Newcomen (~1712)

12 movimientos /minuto.

Extracción de 45 L por movimiento

De: 46 m de profundidad

50 14/10/2011

Watt (1765)

Mayor rendimiento Condensador de vapor separado 51 14/10/2011

Watt (1765) Trevithick …

Mayor rendimiento Condensador de vapor separado 52 14/10/2011

Máquina de vapor y transporte

53 14/10/2011

Máquina de vapor y transporte

54 14/10/2011

Máquinas para construir máquinas

Materiales adecuados

Artesanos mecánicos

Tornillos y tuercas Normalización

Calibración, tolerancia y ajuste mecánico

Máquina de medición de Whitworth

(Micrómetros de una precisión de 0,0001 cm)

Máquina–Herramienta

Rosca Whitworth: de paso fino

Rosca Whitworth: de paso normal 55 14/10/2011

La ilustración: un objetivo

56 14/10/2011

La electricidad:

del divertimento de una clase social

al gobierno de la sociedad

Industria Eléctrica (S. XIX)

57 14/10/2011

Otto von Guericke Hauksbee

Generador electrostático (1672)

Francis Hauksbee (1666-1713) Otto von Guericke (1602-1686) 58 14/10/2011

Botella de Leiden (1746)

Pieter van Musschenbroek

(1692 –1761) 59 14/10/2011

Baterías de botellas de Leiden

Exhibiciones públicas Nollet (1700-1770) 60 14/10/2011

Un divertimento (S.XVIII)

61 14/10/2011

Pila de Volta (1800)

Experimento de Oersted (1820)

Primer motor eléctrico (Faraday: 1821)

Inducción electromagnética (Faraday 1831)

Cuatro pilares

62 14/10/2011

Pila de Volta (1800)

63 14/10/2011

Motor eléctrico – Faraday 1821

64 14/10/2011

Inducción electromagnética

Faraday 1831

65 14/10/2011

La ciencia de la electricidad

origina una industria propia

Industria Eléctrica (S. XIX)

66 14/10/2011

1ª Exposición Universal

Londres 1851

67 14/10/2011

Exposición Universal: símbolo de unión de la

humanidad mediante la industria

68 14/10/2011

El triunfo de la tecnología

Máquinas eléctricas:

Motor / Generador / Transformador

Electrificación:

Bombilla / Tendido eléctrico / Centrales

Comunicaciones:

Telégrafo eléctrico / Teléfono / Radio / Cine

Transporte: Motor de combustión interna / Ferrocarril

Materiales: Acero / Hormigón

Industria Eléctrica (S.XIX)

69 14/10/2011

Artesanal Tecnificado

Claude Chappe (1763-1805) 70 14/10/2011

Telégrafo óptico (semáforo) de Chappe ~1791

Máquina eléctrica de Gramme c. 1870

71 14/10/2011

Alternador industrial

S. XX 72 14/10/2011

De cataratas del Niágara Centrales modernas

Estado de Nayarit, México Presa y central eléctrica El Cajón 73 14/10/2011

Energía nuclear

74 14/10/2011

Detector ATLAS (CERN)

75 14/10/2011

Siglo XX: profusión tecnológica

Relatividad, mecánica cuántica y energía atómica

Industria química y farmacéutica

Materiales: aluminio, fibras y plásticos

Electrónica, ordenadores, informática, robótica

Biología molecular y biotecnología

Medicina y trasplantes: quirófanos tecnológicos

Comunicaciones: Internet, telemática, satélites

76 14/10/2011

El saber que no se utiliza para adquirir nuevo

saber decae y desaparece

Tecnología

Ciencia

Tecnología

Ciencia

…Tecnología Ciencia Tecnología…

77 14/10/2011

Tecnociencia

Salas blancas Complej idad tecnológica 78 14/10/2011

Electrónica

Ordenador Informática

Descargas en tubos de vacío

Geissler y Crookes (c. 1855)

Rayos catódicos

Perrin 1895: partículas con carga negativa

J.J. Thomson 1897: electrones

Válvulas: diodo, triodo, tetrodo, pentodo

J. A. Fleming 1904 / Lee de Forest 1906

Orígenes de la Electrónica

Fracaso del mecanicismo Electromagnetismo 79 14/10/2011

Tubo de Crookes

80 14/10/2011

Diodo, triodo, tetrodo, pentodo

Primeros componentes electrónicos 81 14/10/2011

Electrónica de estado sólido Microelectrónica

Mecánica cuántica (1920-1930)

Semiconductores: Ge, Si

Microscopio electrónico (c. 1931)

Transistor (1947)

Bardeen, Brattain, Shockley

Circuito integrado: Kilby (1958)

La ciencia fructifica

Cibernética Microcontrolador 82 14/10/2011

Dispositivos electrónicos

Dimensión

Fiabilidad

Versatilidad

Duración

Compactación

Consumo

Fragilidad

Combinación

Fabricación

Coste

Microelectrónica: revolución tecnológica

83 14/10/2011

Transistor y circuito integrado

Circuito integrado (chip), Kilby 1958 Transistor 1947 84 14/10/2011

Matemática + Tecnología Electrónica

Matemática y algorítmica

…Boole, Wiener, Von Neumann, Gödel, Turing,

Shannon, Minsky, Dijkstra, Hoare, Knuth,…

Tecnología: Electrónica y Microelectrónica

Inteligencia artificial

Ordenadores / Informática

Lenguajes de programación 85 14/10/2011

Miscelánea: algunos datos

ENIAC (1946), Eckert y Mauchly

Primer ordenador electrónico (24 Tn / 24 m)

UNIVAC I (1951) Primer ordenador comercial

IBM (Computadoras a escala industrial, 1953)

PC (IBM: Personal Computer, 1981)

86 14/10/2011

Miscelánea: algunos datos

Internet (Generalización, 1995)

Windows (1985)

2011: 5.500 millones de móviles (~85 %)

Cuantificación:

K(103)(bytes) M (106) G (109) T(1012)

Primer ordenador electrónico ENIAC: 24 Tn / 24 m 87 14/10/2011

Evolución tecnológica

88 14/10/2011

Ley de Moore

T 2T t = 18 meses 89 14/10/2011

Un legado de Tales y Arquímedes

Mecatrónica

90 14/10/2011

Electricidad y magnetismo: Tales (S. VI aC)

Mecánica: Arquímedes (S. III aC)

Robótica

91 14/10/2011

¿Homo mecatronicus?

92 14/10/2011

Hombre de Vitruvio

Leonardo da Vinci (c. 1492) Marcus Vitruvius Pollio, S. I aC

De architectura (c. 1486)

93 14/10/2011