La Licenciatura en Física y la Sustentabilidad del Planeta
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Presentación de José Alvarez-Cornett, en el FORO: Física, Sustentabilidad y Cambio Climático en Venezuela
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- 1. La Licenciatura en Física y la Sustentabilidad del Planeta FORO Física, Sustentabilidad y Cambio Climático en Venezuela José Álvarez-Cornett Representante de los Egresados Consejo de Escuela de Física, UCV Investigador Principal Proyecto VES
- 2. LA TIERRA ES UN SISTEMA Abierto para ENERGÍA Cerrado para MATERIA X I
- 3. Los humanos movemos más sedimentos que todos los ríos del mundo combinados, hemos calentado el Planeta, aumentado el nivel del mar, degradado la capa de ozono, acidificado los océanos y hemos dejado una firma radioactiva en el Planeta.. ESCALA DE TIEMPO GEOLÓGICO La era del Holoceno, al parecer, ha terminado. ANTROPOCENO II
- 6. Humboldt a Freiesleben: ¡ Qué felicidad tan inmensa se me abre! Mi cabeza tambalea de alegría. Me embarco en la fragata española “Pizarro”. Desembarcaremos en las Canarias y en las Costas de Caracas en Suramérica. ¡Qué tesoro de observaciones no coleccionaré para mi obra de construcción de construcción del mundo! Cabo Finisterre En otra carta (5 de junio de 1799): En pocas horas navegaremos alrededor del Cabo Finisterre. Recogeré plantas y fósiles y realizaré observaciones astronómicas. Pero ese no es el propósito principal de mi expedición – Trataré de encontrar cómo las fuerzas de la Naturaleza interaccionan unas sobre otras y cómo el ambiente geográfico influye sobre la vida de las plantas y animales. En otras palabras, debo investigar sobre la Unidad de la Naturaleza.
- 7. Tierra Firme: Cumaná Unidad de la Naturaleza
- 8. Teoría del crecimiento económico / desarrollo Ecología / Conservacionismo / Ambientalismo 1945: Fin 2da Guerra Mundial 1972: Conferencia ONU Estocolmo sobre Medio Ambiente Humano 1962: Silent Spring Rachel Carson 1992: Conferencia Rio, ONU Earth Summit Cumbre de la Tierra Medioambiente y Desarrollo 2015: ONU, Septiembre Asamblea General, NY SDG Objetivos del Desarrollo Sustentable 1987: Reporte Brundtland CONFLUENCIA DE DOS LINEAS DE PENSAMIENTO Modificado de Desarrollo Sustentable: La Salida de América Latina, Arnoldo José Gabaldón, 2006, Grijalbo 1866:Ernst Haeckel Siglo XIX John Stuart Mills K. Marx David Ricardo Humboldt C.Darwin R.Wallace G. P. Marsh Man and Nature, 1864 CRONOLOGIA DESARROLLO SUSTENTABLE Desarrollo Sustentable 1925: A. Lotka 1926: V. Verdansky 1927: C. Elton
- 9. Desarrollo Sustentable 2015: Objetivos del Desarrollo Sustentable Financiar DS (Addis Abeba, julio 2015) Objetivos DS (ONU, NY, septiembre 2015) • Una forma de ver el mundo con énfasis en las interrelaciones entre los cambios económicos, sociales y ambientales • Una teoría analítica • Un marco normativo o ético combinar el desarrollo económico, la inclusión social y la sostenibilidad medioambiental. Jeffrey Sachs Acuerdo Cambio Climático (París, diciembre 2015)
- 10. Objetivos Desarrollo Sostenible 1. Fin de la pobreza y el hambre. 2. Salud para todos. 3. Educación para todos. 4. Reducir las desigualdades económicas;Acabar con la desigualdad de género. 5. Crecimiento sustenable y trabajo decente. 6. Infraestructura sustentable. 7. Ciudades sustentables. 8. Detener el cambio climático inducido por el hombre. 9. Conservación de los ecosistemas terrestres y marinos. 10. Buena governanza y alianzas globales. https://sustainabledevelopment.un.org/topics/sustainabledevelopmentgoals 2015
- 11. Idea ética Desarrollo SustenableInforme Brundtland (1987) "Satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender sus propias necesidades.” Justicia intergeneracional Equidad intrageneracional Biofilia (valor intrínseco de la Naturaleza) Conceptos: (Sustentabilidad débil o la fuerte, etc.) Lineamientos guías: (Resiliencia, Suficiencia, Eficiencia, etc) Dimensiones: (medioambiente, sistemas sociales, economía, educación, cultura) Reglas gerenciales para cada dimensión Objetivos (metas, tiempos, instrumentos legales, económicos y de mercado) Indicadores Ejecución: (Implementación y monitoreo) Biofilica Extrema Antropocéntrica a ultranza Ético-Utópica Tecnológica-evolutiva Ecológica-EvolutivaNeoaustríca Neoclásica-equilibrio Físico-económica Ingeniería ecológica Socio-Biológica Gilberto Gallopín (2010), Konrad Ott (2003)
- 12. Desarrollo Sostenible desde la Teoría de Sistemas F y G son funciones estocásticas o determinísticas Comportamiento del sistema I (I1,….Ii,……Im) O (O1,….Oi,……On)S: Estado del sistema V V (Ot+1) ≥ V (Ot) Gilberto Gallopín (2003 y 2010)
- 13. “Building a science of sustainability…requires a truly multi-disciplinary approach that integrates practical experience with knowledge and know-how drawn from across the natural and social sciences, medicine and engineering, and mathematics and computation.” Living in a Network of Scaling Cities and Finite Resources
- 14. J. Social and Biological Structure, 1984 Arthur Iberall
- 15. J. Social and Biological Structure, 1984 Arthur Iberall
- 16. Pensamiento Visionario Futurista Pensamiento Estratégico Pensamiento Ético: Basado en valores Pensamiento Sistémico Nuevas Competencias Ciudadanos XXI ¿Qué es el Pensamiento Sustentable? Panarquía (Panarchy) Resiliencia
- 17. Tomado de César Quintini, Gente y Tecnología: Un enfoque sistémico referido a los procesos de desarrollo nacional, Boletín No9, Academia Nacional de Ingeniería y el Habitat, 2004. La Física está estrechamente vinculada con la sociedad
- 18. Tomado de César Quintini, Gente y Tecnología: Un enfoque sistémico referido a los procesos de desarrollo nacional, Boletín No9, Academia Nacional de Ingeniería y el Habitat, 2004. La Física está estrechamente vinculada con la sociedad Tomadode TheEntangledDanceofPhysics,,PhysicsToday,December2006
- 19. 2011: David Harding, the Founder, President and Head of Research of Winton Capital Management, has pledged to donate £20 million to the Cavendish Laboratory to set up and fund the Winton Programme for the Physics of Sustainability: applying physics to meet the growing demand on our natural resources.
- 20. Petróleo y Carbono Coque en Fibra de Carbono Secuestro del Carbono Nanotec derrames Sensores ambientales, industriales y residenciales Física Medioambiental, Clima Modelado Matemático del ambiente y la sostenibilidad Física de los suelos Física y Salud Nanotecnología ambiental Biomimética Ecología Industrial Nuevos Materiales Construcción Energía Renovables Física Urbana Física Alimentos (Soft Matter) Física Sustentable
- 24. Energía y Ambiente Física y Salud Física y Educació n Física y Desarrollo Económico http://www.cospa.ntu.edu.tw/aappsbulletin/data/16-1/16_1_p37p38.pdf http://www.wcpsd.org/posters/
- 25. ¿Cómo interactúan las nubes y el clima? ¿Qué define la posición de la ruta de las tormentas (y cómo serían éstas afectadas por el calentamiento global )? ¿Qué define la posición del cinturón de lluvias tropicales? Sandrine Bony (Laboratory of Dynamic Meteorology, Paris): “Essential physical aspects of climate change are poorly understood.” Nature, Vol. 520, 9 April 2015, p. 140-41 http://www.nature.com/news/climatologists-to-physicists-your-planet-needs-you-1.17270
- 26. http://cmc.org.ve/portal/ Centro de Modelado Científico, LUZ Dept. Computo Científico y Estadístico, USB Nelson Falcón, Dept. de Física, UC
- 27. 3ra Conferencia Física de la Energía Sustentable http://www.aps.org/units/fps/meetings/energy/ https://www.youtube.com/watch?v=kHTaxWpRA0U http://online.kitp.ucsb.edu/online/plecture/bmarston14/ https://www.youtube.com/watch?v=MC6iz16bxQM https://www.dropbox.com/s/zs0rp69787nwlmh/Physics%20of%20Sustainability.pdf?dl=0
- 30. Future of soft matter and food structure https://dl.dropboxusercontent.com/u/3821012/Faraday%20Discussions%20Future%20of%20soft%2 0matter%20and%20food%20structure.pdf Desarrollo de alimentos de alto valor nutricional, de sabor y presentación atractivos y muy bajo costo. Física de los Alimentos Física Biomedicina Química
- 32. High-strength cellular ceramic composites with 3D microarchitecture http://www.pnas.org/content/111/7/2453 http://biotechlearn.org.nz/news_and_events/news/bones_inspir e_ultimate_building_material Desarrollo de materiales para la construcción no convencionales para estructuras modulares de bajo costo. Nuevos Materiales para la Construcción http://www.kit.edu/kit/english/pi_2014_14594.php
- 33. También hay problemas teóricos interesantes
- 34. Fuente: http://www.naturaledgeproject.net/ Olas de Innovación
- 37. CBS Ciclo Básico Sustentable Matemáticas I Matemáticas II Matemáticas III Física I Física II Mecánica Principios de Química I Principios de Química II Laboratorio de Química Laboratorio de Física I Principios de Computación Principios de Biología (Ciencias Ambientales) Incorporar transversalmente temas de sustentabilidad en los primeros tres semestres
- 38. CBS Ciclo Básico Sustentable Incluir temas sobre la sustentabilidad, problemas, casos estudios, y prácticas de laboratorio (según el caso) en las materias de los tres primeros semestres. ¿Cómo incorporar transversalmente temas de sustentabilidad? Ciclo de charlas, películas, foros sobre sustentabilidad. Concurso Ensayo Física Sustentable. 1 2 4 3 ¿Cuál es tu huella?
- 39. CBS Ciclo Básico Sustentable ¿Cómo crear EJEMPLOS? DanielSherman,Sustainability:What’stheBigIdea?AStrategyforTransformingtheHigherEducationCurriculum,DOI:10.1089/SUS.2008.9960 (1) Identificar una gran idea en la disciplina. (2) Identificar una relación entre una o más de esas ideas y los elementos de la sustentabilidad. (3) Diseñar un componente de una materia que integre la disciplina con la sustentabilidad. GRAN PREGUNTA (una semana, una actividad relacionada con la materia) ¿Cuál es el impacto del cambio climático en los osos polares/Amazonas?) MODULAR: Problemas Siglo XXI Panarquía, Resiliencia, Pensamiento Sistémico, y Problemas Complejos
- 42. OSCAR Orientación Sustentabilidad, Ciencias Ambientales, y Energías Renovables • Contribuir con el DS de Venezuela y los Objetivos Mundiales del DS. • Facilitar la participación de la mujer en la Licenciatura en Física. • Mejorar las perspectivas laborales de los recién graduados. • Ampliar posibilidades de desarrollo profesional de los egresados. • Posgrados en países escandinavos (con posibilidad becas). Ver lista: http://chegoyo.com/oscar-orientacion-sustentabilidad/posgrados-exterior-oscar/ VENTAJAS - BENEFICIOS
- 43. OSCAR SUB-ESPECIALIZACIONES ORIENTACIONES: Aportan un mínimo de 20 unidades crédito al número de unidades necesarias para obtener el título de Licenciado en Física (35 unidades créditos si se incluye la tesis de grado). • Instrumentación y sensores en problemas ambientales / industriales • Física Ambiental: Modelaje de sistemas ambientales, Mecánica Estadística y termodinámica en procesos ambientales, Física Urbana (ciudades y centros urbanos considerados como sistemas complejos). • Medio Ambiente, Industrias y Eficiencia Energética • Materiales Sustentables: Alimentos y Nuevos Materiales Construcción • Energías Renovables
- 44. OSCAR • Física Ambiental • Energías Renovables • Física de los Alimentos (Soft Matter Physics) • Introducción a la Sustentabilidad CURSOS Materias Obligatorias Materias Electivas • Estándar ISO 14000 • Modelaje Medioambiental • Instrumentación y Sensores para el Medioambiente
- 45. OSCAR Orientación Sustentabilidad, Ciencias Ambientales, y Energías Renovables ALIANZAS • Nacionales e Internacionales: Empresas, UCV y otras universidades • Comité de Asesores Externos EDF debería crear un COMITÉ ASESOR OSCAR UCAB y UNIMET Empresas y Alcaldías
- 46. OSCAR Orientación Sustentabilidad, Ciencias Ambientales, y Energías Renovables Doctorado en Desarrollo Sostenible, USB Doctorado Interdisciplinario en Ciencia, USB Especialización en Gestión Ambiental Empresarial, UNIMET Maestría en Planificación Integral del Ambiente, CENAMB, UCV Programa de Estudios Ambientales, CENDES, UCV Especialidad y Maestría en Ingeniería Ambiental, UCAB Doctorado en Gestión Ambiental, Centro Interamericano de Desarrollo e Investigación Ambiental y Territorial, CIDIAT-ULA Maestría en Desarrollo Sustentable, Foro Latinoamericano de Ciencias Ambientales (FLACAM, Argentina) Centro de Energías Renovables del Instituto de Energía de la USB, Laboratorio de Habitabilidad y Energía del IDEC de la UCV Instituto de Mecánica de Fluidos, Ingeniería UCV; Centro Modelaje Científico (CMC) de la LUZ Vitalis, Grupo Orinoco, Asociación Venezolana de Energía Eólica (Aveol) Agencia Bolivariana para Actividades Espaciales (ABAE): Observación Física de la Tierra POSGRADOS VENEZUELA INSTITUCIONES: Pasantías, Tesis de Grado
- 48. En la tradición de los Clubes de Astronomía y de Física que promueven actividades científicas y de promoción de la ciencia, se sugiere crear un Club de la Sustentabilidad para promover la Ciencia de la Sustentabilidad, las Energías Renovables, el Desarrollo Sustentable y participar en las iniciativas de campus sustentable. Club Sustentabilidad
- 49. Club Sustentabilidad Sugerencias Actividades • Pensar glocalmente (al mismo tiempo, global y local) y promover el pensamiento sustentable. • Ser un centro de información sobre la sostenibilidad en la Facultad de Ciencias: crear una página Web y un grupo en Facebook. http://ups.physics.wisc.edu/ https://www.facebook.com/groups/5129009274/ http://clubs.scranton.edu/org/physics • Buscar fuentes de financiamiento para las actividades de Club y crear actividades para reclutar miembros. • Programar charlas en las horas de almuerzo con ponentes invitados. • Presentar videos sobre sustentabilidad y recursos renovables. Ejemplos: http://www.ted.com/talks/david_mackay_a_reality_check_on_renewables?language=en https://www.youtube.com/watch?v=kgr_Ao2KmO8&t=15 https://www.youtube.com/watch?v=kI18-FAJ3uk • Crear un seminario quincenal para la discusión de artículos sobre sustentabilidad y energías renovables.
- 50. Actividades del Club • Programar visitas a instituciones relacionadas con la sustentabilidad, el ambiente y las energías renovables. Por ejemplo, el Instituto de la Energía, USB; el Doctorado en Desarrollo Sostenible, USB; el Instituto de Desarrollo Experimental de la Construcción de Facultad de Arquitectura, UCV; el Centro de Estudios Integrales del Ambiente (CENAMB), UCV, entre otros. • Crear eventos sociales al principio y final de cada semestre y un evento anual (por ejemplo, un picnic en el Jardín Botánico). • Promover creación de pasantías relacionadas con la sustentabilidad y que se creen una modalidad del servicio comunitario relacionado con la sustentabilidad. • Promover OSCAR: Lograr que la Escuela de Física se cree una Orientación sobre el tema de la Sustentabilidad. OSCAR Orientación Sustentabilidad, Ciencias Ambientales y Energías Renovables.
- 51. 4 SSP Sustainability Science Partnerships Consorcios para la Ciencia de la Sustentabilidad
- 52. Más información sobre OSCAR en: http://chegoyo.com/ensayos/fisica-oscar/ José Álvarez Cornett Representante Egresados, Consejo de Escuela de Física http://chegoyo.com/oscar-orientacion-sustentabilidad/ ¡GRACIAS!
Notas del editor
- Apollo 17, en 1972
- says Jan Zalasiewicz, a geologist at the University of Leicester, UK, and the chair of the Anthropocene Working Group that is evaluating the issue for the International Commission on Stratigraphy (ICS).
- 1814 y 1825 en tres volumes John Steven Henslow (1796-1861), Prof Botany, gave Darwin (1809-1882) to read the Alexander von Humboldt (1769-1859)´s Personal narrative…. Henslow's parting gift to Darwin when he set sail on the Beagle was a set of the seven volumes of Helen Maria Williams's English translation of Humboldt's Relation historique du voyage aux régions équinoxiales du nouveau continent (published 1814-1825), which she called Humboldt's Personal narrative. The Personal narrative described roughly the first third of Humboldt's expedition from 1799 to 1804 to the 'New Continent' on which he was accompanied by the French botanist Aimé Bonpland. Its publication spanned two decades and the latest chapters did not appear until a generation after Humboldt and Bonpland had started their expedition. In the intervening period three key and interrelated changes had taken place: the Napoleonic wars had ended, transatlantic slavery had been abolished almost everywhere except Brazil, and South America had been liberated – often by bloody revolution - from European rule.
- George Perkins Marsh: the operation of causes set in action by man has brought the face of the earth to a desolation almost as complete as that of the moon.” Generelle Morphologie der Organismen By ecology, we mean the whole science of the relations of the organism to the environment including, in the broad sense, all the "conditions of existence."... Thus the theory of evolution explains the housekeeping relations of organisms mechanistically as the necessary consequences of effectual causes and so forms the monistic groundwork of ecology. Around the same time, Charles Elton pioneered the concept of food chains in his classical book Animal Ecology.[82] Elton[82] defined ecological relations using concepts of food chains, food cycles, and food size, and described numerical relations among different functional groups and their relative abundance. Elton's 'food cycle' was replaced by 'food web' in a subsequent ecological text.[248] Alfred J. Lotka brought in many theoretical concepts applying thermodynamic principles to ecology.
- And we are not achieving this kind of development now Holoceno Antropoceno James Watt steam engine convertor “El DS es a la vez una forma de ver el mundo, con énfasis en las interrelaciones entre los cambios económicos, sociales y ambientales, y una forma de describir nuestra aspiración compartida por una vida decente, combinando el desarrollo económico, la inclusión social y la sostenibilidad medioambiental. El Desarrollo Sostenible es a la vez, una teoría analítica y un marco 'normativo' o ético.”
- And we are not acchivent this kind of developmet now
- Human sociogeophysics
- Human sociogeophysics
- Salvador Vallarta (cosmic rays, and institutionalization of Physics in Mexico), the Large Millimeter Telescope (2009),Instituto de Astronom'ia Nicolás Cabrera and Surface Physics in Mexico, Mauricio Terrones Maldonado and Mexican nanoscience (carbon nanotubes), and Soft Matter Physics: Feliciano Sánchez Sinecio: Tortilla physics (corn grain transformation in tortillas), Octavio Novaro, Miguel Alcubierre (and the Alcubierre drive), and Marcos Moshinsky Borodiansky (1921 - 2009). Alexander Balankin Bernardo Lombardo and Applied Physics in Panama, Costa Rica: Fernando Carboni and Physics in Costa Rica, and Atmospheric Physics and the World Meteorological Organization in Costa Rica. Honduras: the Suyapa Central America Astronomical Observatory, and the Faculty of Space Sciences, and Archeoastronomy
- the concepts of conservation of energy are explored using the context of home heating and the Earth’s energy balance. Kinematics is taught in the context of transportation and associated energy consumption and fuel efficiency, drawing connections to earlier ideas of energy and environmental impact. Habilidades en multidisciplinas (aprender de la disciplina que sea para resolver problemas), globales, pensamiento sistémico. This introduction is followed by an activity that applies recently learned discipline-specific concepts and skills to addressing the guiding question. The activity usually takes one or two class periods, or alternatively, it can be assigned as homework. Students in a first-semester calculus course work on fitting different trends to average global temperature changes over time while examining inflection points and future temperature predictions.8 Students in a computational science class on data structures write computer algorithms to analyze temporal satellite images of polar ice coverage to determine increases or decreases in ice cover.9 Ecology students explore the impact of ice expansion or retraction on polar bear feeding and breeding. Students studying thermodynamics examine the reflective properties of ice versus land versus water and the heat capacities of each of these materials. Students in each class that is implementing a module produce technical reports describing their understanding of the guiding question/problem, their approach to addressing their discipline-specific sub-question, and their conclusions.10 The technical reports are then read by all of the other classes involved in the module. The students incorporate the findings of the different disciplines into a revised, discipline specific conclusion in the form of a summary activity. The summary activity poses questions to students and guides their responses toward modifying their original predictions to incorporate new information. In general, students are strengthening their ability to communicate scientific information and discipline-specific content, to interpret graphs, to form models, and to incorporate information from other disciplines into their own work.