Trabajo artístico creado por Randy Russell, miembro del equipo de Ventanas al Universo.
Herramientas para las Matemáticas y la Ciencia
Hay conceptos que se usan en diferentes campos de la ciencia, y sirven como una "caja de herramientas" de uso general, que nos ayudan a entender y a manipular las ideas a través de diferentes disciplinas. Esta "caja de herramienta de matemáticas y ciencias" incluyen sistemas y unidades de medición, listado de constantes físicas, herramientas y reglas matemáticas, así como herramientas visuales y gráficas.
A fin de cuantificar las observaciones de la naturaleza, los seres humanos han desarrollado sistemas de medición, cada uno de los cuales incluye una amplia gama de unidades de medidas. Algunas unidades, como el metro, la milla y la libra nos son familiares, mientras que otras como el Ångstrom, Faraday o Röntgen son, por lo general, desconocidas fuera del ámbito científico que los usa. Necesitamos saber cómo convertir unidades de un sistema a otro, así mismo deberíamos saber cómo determinar la temperatura en grados Celsius si nos fuera dado su equivalente en grados, Fahrenheit.
Algunos radios y valores parecen ser inherentes al Universo donde vivimos. Estos rastros básicos, en forma de valores numéricos, se conocen como, constantes físicas. Algunos ejemplos de esto incluyen la velocidad de la luz (c), el radio de la circunsferencia de un círculo en referencia a su diámetro (pi), la constante gravitacional (G), y la base de los logaritmos naturales (e). Algunos se usan en muchos campos de la ciencia, otros sólo se usan en ciertas especialidades.
El uso de conceptos matemáticos y convenciones está bien distribuído a lo largo de las ciencias. Los vectores nos ayudan a comprender y manipular las fuerzas y los movimientos. Las notaciones científicas nos permiten trabajar con números muy grandes y muy pequeños, para que nuestras mentes los puedan captar. Funciones de distribución, análisis espectral y de potencias, funciones de transformación numérica y análisis dimensionales nos ayudan a manipular y comprender largas y complejas series de datos.
Los humanos tienen sistemas visuales sofisticados, y hemos aprendido a tomar ventaja de esta capacidad de extender nuestra comprensión de los datos científicos. A fin de ayudarnos a "ver" estas tendencias, hacemos uso de gráficos con escalas Cartesianas, polares y logarítmicas. Mediante el uso de las proyecciones Mercator o de Iguales Áreas de Albers, o las proyecciones cónicas conformes de Lambert, podemos trazar mapas de la Tierra y de los cielos, así como reconocer ciertas características del terreno. Para especificar la ubicación de objetos en el espacio, o de superficies de los planetas, usamos sistemas coordinados polares, esféricos y Cartesianos. En general, las herramientas matemáticas y físicas que usamos al llevar a cabo nuestros estudios de la naturaleza nos ayudan a profundizar y extender el alcance de nuestras mentes.
