La Història més bella del món Escena I: El caos • Anomena tres maneres que tenen els científics per calcular l'edat de l'Univers actual. A quina edat s'aproxima en els tres casos el començament del Big bang? Pel moviment de les galàxies, per l'edat de les estrelles i per l'edat dels àtoms. S'aproxima als 15.000 milions d'anys • La foscor i la negror de les nits a la Terra, són una prova de l'evolució de l'Univers? L'obscuritat de la nit és una prova suplementària de l'evolució de l'Univers. • Explica el sentit de les frases següents: "El telescopi es una màquina per retrocedir en el temps i ens permet captar radiacions fòssils a l'espai còsmic"> Ara veim les estrelles com quan eren antes. "Les radiacions fòssils que s'emeteren en un periòde en que l'Univers tenia temperatures de milers de millons de graus són pels astrofísics com les copinyes o ossos fòssils pels geòlegs−paleontòlegs">Que tot ajuda a conèixer el pasat (història de l'univers) "La compleixitat de l'Univers, la Vida i la Consiència ja estaven en potència des dels primers instants de l'Univers"> Desde els primer moments de l'Univers els fotons els comença a complexar. • Quina opinió tens respecte a la teoria del Big Bang com a explicació de l'origen de l'Univers? En què consisteix l'essència d'aquesta teoria? Jo crec que la teoria del Big Bang es certa perque a part de que és la que està més demostrada és la que ha fet més prediccions encertades. Escena II: L'Univers s'organitza • De què estava constituït l'Univers durant desenes de microsegons posterios al Big Bang i quan les temperatures varen descendir per davall d'un bilió de graus centigrads (10º)? L'Univers és un puré homogeni de partícules elementals: hi ha electrons, fotons, quarks, neutrins, gravitonsm gluons, etc. Durant les primeres desenes de microsegons l'Univers és un vast magma de quarks 1

i de gluons. Cap al microsegon quarantè, en el moment en què la temperatura baixa per sota de 10 12 graus els quarks s'ajunten per donar els primers nucleons: Els protons i els neutrons. • Com se pot conèixer el primer segon de l'Univers i fins i tot fraccions infinitessimals del primer segon, si ni tan sols sabem si l'Univers té entre 10.000 i 15.000 milions d'anys? Sigui quin sigui el primer moment en què va tenir lloc, no deixa de ser el primer segon. Cal comprendre el sentit precís de les paraules. El <> indica el període en que l'Univers estava a una temperatura de 10.000 milions de graus. La dificultat consisteix en situar el primer segon en la història. • A partir de quines dues bones teories es recolza la hipòtesi del Big Bang per explicar l'impuls de l'Univers per organitzar−se a partir d'una situació de caos, o de màxima simplicitat, per donar lloc a la història de la seva compleixitat? Disposem de dues bones teories: la física quantica, extremament precisa, que descriu el moviement de les partícules a condició que no estiguin sotmeses a un camp de gravetat massa fort; i la teoria de la gravetat d'Einstein, que dóna compte del movi− ment dels astres, però que ignora el comportament quàntic de les partícules. • Quines són les quatre forces físiques que han dirigit el pasat i dirigeixen en el present l'evolució de l'Univers cap a extructures cada vegada més complexes i eficaces? La força nuclear, la força electromagnètica, la força de gravetat i la força feble. • Anomena i comenta les característiques d'aquestes quatre forces físiques i les conseqüencies respecte a l'evolució de l'Univers La força nuclear, solda els nuclis atòmics. La força electromagnètica, assegura la cohesió dels àtoms. La força de gravetat, organitza els moviments a gran escala. La força feble, intervé en el nivell de les partícules anomenades neutrins Quan la temperatura és molt alta, l'agitació tèrmica dissocia ràpidament totes les estructures que es poden formar. A mesura que la temperatura baixa, les forces entren en joc per odre de potència. Primer la força nuclear: els quarks s'agrupen de tres en tres per formar els nucleons quan l'Univers té uns 20 microsegons. 2

• Per què la forma redona i discoïdal és la més frequüent en els cosos celests? Coneixes escepcions? Per què? Què fa la força de gravetat? Atrau la matèria. Quina configuració manté tots els elements més prop els uns dels altres? Una bola! Per aquesta raó, les estrelles són esfèriques, com els planetes, tret que siguin massa petites. Els satèlits de Mart, que són més petits, tenen una massa insuficient perque la seva massa rocosa sigui arrodonida. • Per quin motiu la Terra no xoca amb el Sol? I la Lluna amb la Terra? I les estrelles d'una mateixa galàxia? I les galàxies entre elles? Si la Lluna no s'estavella contra la Terra es perque gira en voltant de nosaltres: la força centrífuga, associada al seu moviment, contrabalaça la força de gravetat. Passa el mateix amb la Terra i el Sol: la rotació del nostre planeta en torn de l'astre impedeix estavellar−s'hi. • Explica el significat de les expressions: "escenari d'Univers obert" i "escenari d'Univers tancat". Quin d'aquests models d'Univers sembla més probable? Per què? Les galàxies s'allunyen de noslatres, però amb un moviment alentit per la gravetat que exerceixen sobre elles mateixes. L'atracció mutua depèn del seu nombre i de la seva massa, és a dir, de la densitat de la matèria còsmica: Si és feble les galàxies es continuaràn allunyat (escenari d'Univers obert) ; si és forta, les galàxies acabaràn invertint el seu propi moviment i tornaràn les unes cap a les altres (univers tancat). Tendeix cap al primer. L'Univers es continuarà estenet i refredant indefinidament. No obstant, aquests resultat encara no està definitivament establert. Però, de totes maneres, sabem ja que l'expansió surarà encara almenys 40 000 milions d'anys. Escena III: Terra! • Per què deim que les estrelles es comporten com petits Big Bangs locals? Quan començaren a formar−se les primeres estrelles? Es continuen formant actualment? L'escalfament provoca la contracció de l'estrella pel seu propi pes.Quan la temperatura arriba a uns 10 milions de graus la força nuclear torna a despertar.

3

Les estrelles es continuen formant actualment. • Quins tipus de reaccions tingueren lloc (i encara tenen lloc) a les estrelles per formar els àtoms d'H, He, C, O... i fins a un centenar d'àtoms naturals que es troben per tot l'Univers? Per quin motiu no es produiren aquestes reaccions en el Big Bang? Les estrelles més massises brillen molt i exhaurien l'hidrogen en uns quants milions d'anys. Aleshores l'estrella reprèn la contracció. La seva temperatura puja fins que supera els cent milions de graus. L'heli cendra de l'hidrogen, es converteix al seu torn en carburantAleshores un conjunt de cpombinacions nuclears permetrà combinacions inèdites: tres helis s'asocien en carboni i quatre helis en oxigen. La Fusió de tres helis és un fenòmen molt rar. Cal molt de temps per arriber−hi. En el Big−Bang la fase d'activitat nuclear dura amb prou feines uns minuts. • En què es converteixen aquests àtoms que escapen de les estrelles moribundes? On s'acaben concentrant?Quin sentit té la frase "esteim fets de pols d'estrella"? Les estrelles massises deixen al lloc on eren residu estel·lar contret que es convertirà en una estrella de neutrons o en un forat negre. Les estrelles petites, s'apaguen més suaument. Evaqüen la seva matèria sense violència i es transformen en estrelles nanes blanques. Es refreden lentament i es transformen en cadàvers celests sense irradiació. Erren a l'atzar en l'espai interestel·lar i es barregen amb els grans nuvols escampats per la Via Làctea. Per l'efecte de la força electromagnètica, els electrons es posen en òrbita entorn dels nuclis atòmics per formar àtoms. Aquests, al seu torn, s'associen en molècules com més va més pessants. La frase "esteim fets de pols d'estrella" vol dir que gracies a la pols que deixaven anar les estrelles ha començat tot i per tant gracies a la pols de les estrelles esteim aquí. • És necesari que a l'Univers unes estrelles morin perquè unes altres neixin? Si, els àtoms de la nostra biosfera han estat creats per força dels gresols d'estrelles que els han alliberata l'espai quan elles han mort. • Com va nèixer el Sol a la Via Làctea? Quan mori el Sol què pasarà amb els planetes Venus, Terra, Martm...? Raona les teves respostes.

4

Fa només 4.500 anys el nostre Sol, naixerà a la perifèria d'una galàxia espiral perque ha mort una altre estrella vella que s'ha desagregat i ha enriquit l'espai. • En què es diferencia el Sol d'altres estrelles? I d'altres astres com els planetes? És una estrella ben corrent a la nostra galàxia. Quan el Sol neix sobre un braç exterior de la Via Làcteaés molt més gros que ara i de color vermell, de mica en mica es contrau, es torna groc i la seva temperatura interior augmenta. Després d'una desena de milions d'anys, comença a transformar el seu hidrogen en Heli, cm una bomba geganta, però en què se n'haguès controlat el desencadenament. Aquest fenòmen de fusió nuclear li asegurarà l'estabilitat i la lluminositat. • Què diferencia la Terra d'astres com la Lluna, Venus i Mercuri? El nostre planeta és lúnic que poseeix aigua líquida. L'òrbita de la Terra la manté a una distància perque l'aigua estigui líquida. • D'on prové l'aigua que hi ha a la Terra? Per què ha conservat l'aigua? Si Mart va poder tenir aigua i la va perdre, pot perdre també la Terra l'aigua? Es formaren partícules de pols on es dipositaren trossos de glaç d'aigua i trossos de glaç carbònic. Quan aquestes partícules s'aglutinaren per fer nèixer els planetes els trossos de glaç es volatilitzaren i escaparen fora en forma de guèisers. A més a més cometes constituits per una gran part de glaç hi caigueren sobre. Ha conservat l'aigua i la conservarà per que el seu camp de gravetat és suficient per retenir aquestes molèculesd'aigua a la superficies del planeta, i la distància que la separa del Sol li permet mantenir l'aigua parcialment líquida. • La història de la Terra en aquest primer acte, s'ha pogut desenvolupar en un altre Univers?Es probable que existesqui matèria amb característiques de vida a altres punts del Cosmos? Raona. Se sap que a tot arreu els quarks s'han associat amb els protons i amb els neutrons, que aquests s'ha ssociat amb els àtoms, i aquests en molècules. I per tot arreu els núvols de matèria interestel·lar s'enfonsen per donar lloc a estrelles. Podem imaginar que algunes d'aquestes estrelles tenen seguicis de planetes i que alguns 5

d'aquests planetes amaguen aigua líquida propicia a l'aparició de la vida. Tot això és plausible, però encara no ha estat demostrat.

6