Download Guía 1: El Universo

COLEGIO “LA AMISTAD” IED
JORNADA NOCTURNA
Guía No. 1 de Ciencias Sociales Ciclo III
Origen y Evolución del Universo
¿Qué es el Universo? El Universo es todo, sin excepciones. Materia, energía, espacio y tiempo,
todo lo que existe forma parte del Universo.
Los científicos intentan explicar el origen del Universo con diversas teorías. Las más
aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan.
La teoría del Big Bang o gran explosión, supone que, hace entre 12.000 y 15.000 millones de
años, toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña
del espacio, y explotó. La materia salió impulsada
con gran energía en todas direcciones.
Los choques y un cierto desorden hicieron que la
materia se agrupara y se concentrase más en
algunos lugares del espacio, y se formaron las
primeras estrellas y las primeras galaxias. Desde
entonces, el Universo continúa en constante
movimiento y evolución.
Esta teoría se basa en observaciones rigurosas y es
matemáticamente correcta desde un instante
después de la explosión, pero no tiene una
explicación para el momento cero del origen del
Universo, llamado "singularidad".
La teoría inflacionaria de Alan Guth intenta explicar los primeros instantes del Universo. Se
basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de un agujero
negro.
El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue tan violenta que, a pesar
de que la atracción de la gravedad frena las galaxias, el Universo todavía crece.
No se puede imaginar el Big Bang como la explosión de un punto de materia en el vacío, porque
en este punto se concentraban toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo. No había ni
"fuera" ni "antes". El espacio y el tiempo también se expanden con el Universo.
Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande. La teoría de la relatividad general de
Albert Einstein ya lo había previsto. Se ha comprobado que las galaxias se alejan, todavía hoy,
las unas de las otras. Si pasamos la película al revés, ¿dónde llegaremos?
Desde nuestra condición de habitantes de una parte tan diminuta del Universo, entramos en
relación con infinidad de cuerpos que ocupan un lugar en el espacio, entre los cuales sabemos de
los siguientes cuerpos y fenómenos celestes:
Las galaxias: Durante la mayor parte de nuestra historia, los seres
humanos sólo pudimos observar las galaxias como manchas
difusas en el cielo nocturno. Sin embargo, hoy sabemos que son
enormes agrupaciones de estrellas y otros materiales. De hecho, nuestro Sistema Solar forma
parte de una galaxia, la única que hemos visto desde dentro: La Vía Láctea. Desde siempre
hemos conocido su existencia aunque, naturalmente, en la antiguedad nadie sabía de qué se
trataba. Aparece como una franja blanquecina que cruza el cielo y, de ahí, toma su nombre:
camino de leche. Dentro de la Vía Láctea podemos encontrar diversas formaciones de estrellas y
polvo interestelar. Las más destacables son las nebulosas y los cúmulos estelares. Es de suponer
que también existen en otras galaxias.
En el Universo hay centenares de miles de millones de galaxias. Cada galaxia puede estar
formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros. En el centro de las
galaxias es donde se concentran más estrellas.
Las Estrellas: Son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz.
Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares.
El Sol es una estrella. Vemos las estrellas, excepto el Sol, como
puntos luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a
enormes distancias de nosotros. Parecen estar fijas, manteniendo la
misma posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las
estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes
que sus cambios de posición se perciben sólo a través de los siglos.
El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha
calculado en unas 8.000, la mitad en cada hemisferio. Durante la
noche no se pueden ver más de 2.000 al mismo tiempo, el resto quedan ocultas por la neblina
atmosférica, sobre todo cerca del horizonte, y la pálida luz del cielo.
Los astrónomos han calculado que el número de estrellas de la Vía Láctea, la galaxia a la que
pertenece el Sol, asciende a cientos de miles de millones.
Los planetas: Saber si estamos o no solos en el universo ha sido uno de los objetivos de muchos
filósofos y científicos a lo largo de la historia. Hasta hace poco, los
únicos planetas conocidos formaban parte del Sistema Solar. El
descubrimiento de planetas extrasolares es un acontecimiento
bastante reciente. Aunque la búsqueda sistemática comenzó en 1988,
el primer planeta extrasolar o exoplaneta fue detectado en 1995.
Pero observar planetas directamente no es fácil. La existencia de
planetas extrasolares se ha deducido en primera instancia a partir de pruebas indirectas. No
obstante, existen varios proyectos futuros que permitirán observar estos planetas en el visible o
en el infrarrojo. A partir de ahí se podrían obtener algunos datos que permitan deducir si dichos
planetas alojan vida o no.
Hasta hace poco tiempo los científicos no han dispuesto de técnicas e instrumentos capaces de
detectar planetas extrasolares, es decir, sistemas planetarios en torno a otras estrellas. Pero la
existencia de nuestro sistema planetario ha fomentado la búsqueda. Así, uno de los primeros
pasos hacia el descubrimiento de planetas más allá de nuestro Sistema Solar se produjo en 1983,
cuando se descubrió un disco en torno a la estrella Beta Pictoris. Pero durante mucho tiempo ésta
ha sido la única prueba disponible.
Los satélites: Cuerpos menores del sistema solar que se desplazan alrededor de los planetas.
Existen planetas con un numeroso cortejo de satélites como
Júpiter y Saturno, planetas con un solo satélite como la Tierra,
alrededor de la cual orbita la Luna, y planetas carentes de
satélites como Venus. El movimiento de la mayor parte de los
satélites conocidos del Sistema Solar alrededor de sus planetas
es directo, es decir, de oeste a este y en la misma dirección que
giran sus planetas. Solamente ciertos satélites de grandes
planetas exteriores giran en sentido inverso, es decir, de este a oeste y en dirección contraria a la
de sus planetas; probablemente fueron capturados por los campos gravitatorios de los planetas
algún tiempo después de la formación del Sistema Solar. Muchos astrónomos creen que Plutón,
que se mueve en una órbita independiente alrededor del Sol, pudo haberse originado como
satélite de Neptuno; recientemente se ha descubierto que el mismo Plutón tiene un satélite,
Caronte.
Satélite artificial: Un satélite es cualquier objeto que orbita alrededor de otro, que se
denomina principal. Los satélites artificiales son naves espaciales fabricadas en la
Tierra y enviadas en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una
carga útil al espacio exterior. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de
lunas, cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias. Tras su vida útil,
los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial.
Los asteroides:
Se llaman asteroides o pequeños planetas algunas decenas de miles de
fragmentos rocosos, cuyas dimensiones varían desde un pequeño peñasco hasta tener 1.000 km.
de diámetro, caracterizados por una superficie irregular y la ausencia de atmósfera. Alrededor del
95 por 100 de estos cuerpos ocupa un espacio comprendido entre las órbitas de Marte y de
Júpiter; sin embargo, algunos grupos orbitan cercanos al Sol, a Mercurio y otros se alejan hasta
la órbita de Saturno.
Cometas:
Los cometas son cuerpos que giran alrededor del Sol de manera similar a los
planetas, pero en órbitas elípticas muy alargadas. En cuanto a sus dimensiones y a su estructura,
sólo desde 1950 ha sido posible precisar la física y la química de los cometas: se trata de
conglomerados de hielo con diámetros de pocos kilómetros que, en proximidad del Sol, a causa
del calor absorbido, subliman (la sublimación es el paso del estado sólido al gaseoso) liberando
en el espacio grandes cantidades de gas, con el que se forman los espectaculares atributos
visibles del cometa: la cabellera y la cola.
Meteorito: Con este nombre se indica un fragmento más o menos grande de material
extraterrestre, que cae al suelo y es recuperado. El fenómeno luminoso al que da lugar este
cuerpo penetrando en la atmósfera se llama en cambio Meteoro. El número total de meteoritos
que caen en nuestro planeta es estimado en unos 500 al año; pero de estos, 300 terminan en los
océanos, mientras un buen porcentaje de los que llegan al suelo caen en zonas desérticas
Glosario:
Materia: En el Universo hay materiales dispersos, dentro y fuera de las galaxias. Hablamos de la
materia interestelar, la luz, la radiación de fondo y la materia oscura.
Materia interestelar: Gases y partículas de polvo que hay entre las estrellas y las galaxias. La mayor
parte no es visible, pero se puede detectar a través de sus efectos gravitatorios y de sus emisiones
electromagnéticas. Está formada, sobre todo, por hidrógeno, pero también hay pequeñas cantidades de
helio, nitrógeno, oxígeno, carbono y moléculas simples de agua, alcoholes y amoníaco.
Luz: Las ondas de luz, como las de los rayos X, no se pueden emitir de una en una, sino sólo en paquetes
llamados "cuants". La ciencia que lo estudia es la mecánica cuántica. Estos tipos de radiación de alta
frecuencia, según cómo se observan, se comportan como partículas y, al mismo tiempo, como ondas. Las
partículas de la luz son los fotones. No tienen masa y viajan a cerca de 300.000 km/s.
Radiación cósmica de fondo: En 1965 se encontró la prueba "tangible" del Big Bang. Comprobando un
detector de microondas muy sensible, dos científicos descubrieron una radiación estraña que provenía por
igual de todos los puntos del espacio.
Fuerza: La gravedad es la fuerza de atracción entre objectos. En el Universo toda la materia se mueve a
causa de ésta y otras fuerzas. La gravedad depende de la masa de los objectos y de la distancia que los
separa. Cuanto más masa tienen y más cerca están, mayor es la fuerza.
Materia oscura: Se cree que es un material que no emite ninguna radiación electromagnética. Estudiando
las fuerzas en el Universo, se calcula que la materia total es mucha más que la detectada por nuestros
instrumentos. Como no sabemos nada de ella, la llamamos materia oscura.
Actividades:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Después de leer detenidamente, consigne en su cuaderno los apuntes correspondientes para
su comprensión y posterior estudio.
¿Qué es el universo?
Utilizando su creatividad, elabore un dibujo representativo de lo que es el Universo para
usted.
Exprese su opinión en torno a las teorías sobre el origen del Universo
¿Considera usted que el término “cosmos” corresponde al mismo concepto de Universo?
Transcriba en su cuaderno el glosario correspondiente a la presente guía acerca del
Universo.
Escriba, realice o haga lo que más le ha interesado sobre la presente guía.
HORIZONTAL
VERTICAL
1.
Astros que giran alrededor de algunos planetas.
2.
Astros que emiten luz y calor
4.
Planeta más próximo al sol.
3.
Planeta más alejado del Sol.
5.
Satélite de la Tierra.
7.
Planeta más grande de nuestro Sistema Solar.
6.
Estrella más importante del Sistema Solar.
9.
Astros que giran alrededor del Sol, sin luz propia
8.
Planeta con anillo.
10. Planeta con agua y atmósfera.
11. Planeta Rojo.