CMC CURSO 2013/14

(1ª parte)

INDICE DE CONTENIDOS  1.INTRODUCCIÓN  2. LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS  3. TEORÍA BIG-BANG  Primeros momentos  Pruebas

 4. TEORÍAS EVOLUCIÓN UNIVERSO  Big Chill  Big Crunch  Big Rip

INDICE DE CONTENIDOS (cont.)  5.EL SISTEMA SOLAR  Los planetas  Origen del Sistema Solar  Teoría planetesimales  6.ESTRUCTURA DE LA TIERRA    

Métodos de observación Estructura Tierra: modelo estático vs dinámico Teoría deriva continental : Alfred Wegener Teoría de tectónica de placas

1. INTRODUCCIÓN  La Tierra se considera un planeta “vivo” tanto desde el punto biológico como por el comportamiento de la Tierra (en continuo cambio gracias al calor interno)  La Tierra pertenece a un mínima porción una de las 1011 galaxias del universo visible (Vía Láctea)  ¿Cuál es el origen de esta inmensidad? En este tema se plantearán todas las teorías que se han ido sucediendo para explicar el universo

2. LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS  A lo largo de la historia, el hombre se ha preguntado que hay más allá de su horizonte y ha intentado dar explicación a los fenómenos observados  Primeros astrónomos escrutaron el cielo mes a mes observando las estrellas y realizando mediciones de su posición. Llegaron a la conclusión que estos fenómenos se repetían ciclícamente………….así podían predecir las estaciones favorables para la caza, siembra y navegación

 Babilonios:desde hace más de 9000 años se han ido sucediendo unas culturas a otras, pero fueron los babilonios (2500 a.C)los que realizaron avances en el conocimiento del universo.  Desarrollaron la astrología (el Zodíaco) y los primeros calendarios.  Establecieron las bases de la moderna astronomía  Describieron con precisión el movimiento del Sol, la Luna y los planetas  Inventaron el sistema sexagesimal (360º de la circunferencia)

Calendario lunar basado en la observación del cuarto creciente (días empezaban por la noche) y meses de 28-29 días

 Los griegos: nacimiento del pensamiento científico  Aunque tenían dioses que representaban las fuerzas de la naturaleza, poco a poco fueron sustituidos por fundamentos físicos y matemáticos constituyendo las bases de la moderna astronomía  Aristóteles (384-322 a.C): modelo geocéntrico, donde la Tierra se encontraba en el centro y el Sol y los planetas y estrellas giraban alrededor.  Aristarco de Samos (310-230 a.C): modelo heliocéntrico  Eratóstenes (276-194 a.C): esfericidad de la Tierra y calculó perímetro y radio terrestre.  Hiparco de Nicea (190-120 a.C): primer mapa estelar con 850 estrellas.

 Edad Media. Se defendió el modelo geocéntrico como dogma de fe (era coherente que todos los seres creados por Dios habitaran el planeta Tierra situado en el centro del Universo). Tuvieron que pasar 1300 años para que estas ideas fueran revisadas.  Copérnico (1473-1543). Modelo heliocéntrico. Hizo mediciones matemáticas de los movimientos de los planetas alrededor del Sol Mantuvo en secreto su descubrimiento hasta el final de su vida.  Kepler (1571-1630). Órbitas elípticas y no circulares (como defendía Copérnico). Obra prohibida por la Iglesia  Galileo (1564-1642). Fue el que dio luz a más de 1000 años de oscuridad: Cultivó la duda y la creatividad (cuestionó lo inmutable) Construyó el primer telescopio Descubrió las lunas de Júpiter Apoyó sus hipótesis usando método científico (con datos matemáticos y cálculos geométricos)  Acusado de herejía, fue obligado a abjurar de sus ideas (arresto domiciliario de por vida). “Eppur si muove”-y sin embargo, se mueve-.    

Y sin embargo, se mueve!!!

3.TEORÍA BIG-BANG 









Antes del Big Bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo. Los defensores de esta teoría sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido. La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el Big Bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años. Los científicos no pueden saber con exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el Big Bang. Muchos creen que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro universo presente. Esta teoría fue postulada por George Gamow

Evolución del Universo

En este modelo del origen del universo se distinguen cuatro etapas iniciales y sucesivas: •inflación •confinamiento de quarks •nucleosíntesis primordial

EL MODELO DEL BIG-BANG

Inflación: lo desconocido

10-4 s

¿? Etapa 1: La inflación Inicialmente, el Universo estuvo comprimido en un estado muy denso, que se expandió muy rápidamente*. Como cuando se intenta inflar un globo: al principio no se hincha por la resistencia que ofrece el material elástico, pero luego empieza a inflarse y lo hace muy rápidamente. En esta etapa llamada “inflación”, el Universo debió de ser una sopa de partículas y radiación de muy alta energía. Tras esa etapa, el Universo siguió expandiéndose, pero ya a un ritmo más lento. A partir de entonces es cuando verdaderamente tenemos una descripción fiable de lo que pudo pasar

Confinamiento de quarks: protones y neutrones Protón

Neutrón

¿? 100 s 10-4 s

Etapa 2: El confinamiento de quarks Una cienmilésima de segundo después del instante inicial, la temperatura era lo suficientemente baja para que todos los quarks se confinaran en protones* y neutrones. Según el modelo del Big Bang no quedaron quarks libres en el Universo y, efectivamente, lo que observamos hoy en día es que los quarks forman siempre parte de protones y neutrones. (*) Los elementos de la tabla periódica se diferencian entre sí por el número de protones de su núcleo. A este número se le llama número atómico. El elemento más abundante del Universo, el hidrógeno, es el más simple de todos. De número atómico 1, su núcleo está compuesto de un sólo protón.

Nucleosíntesis: nacen los núcleos 75% hidrógeno

25% helio