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Www.semanacyt.org.uy. Desde el origen del Universo hasta el mundial 2010… ? Tabaré Gallardo Facultad de Ciencias www.fisica.edu.uy/~gallardo.

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2 Desde el origen del Universo hasta el mundial 2010… ? Tabaré Gallardo Facultad de Ciencias

3 Épocas Materia-antimateria, partículas y átomos Materia-antimateria, partículas y átomos Galaxias (H, He) Galaxias (H, He) Estrellas (nuevos elementos: C, O, Fe) Estrellas (nuevos elementos: C, O, Fe) Planetas (compuestos y su decantación) Planetas (compuestos y su decantación) Evolución química de la Tierra Evolución química de la Tierra Vida (ADN) Vida (ADN) Cultura Cultura

4 La Historia de la energía y la materia y su evolución hacia formas cada vez mas complejas por su estructura y mutua interacción.

5 Telescopio espacial Hubble

6 1929: Edwin Hubble

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10 Ley de Hubble

11 Significado de la Ley de Hubble: expansión

12 Si vamos hacia atrás en el tiempo… Big Bang! Todo el Universo estaba contenido dentro de un muy pequeño volumen Todo el Universo estaba contenido dentro de un muy pequeño volumen Densidad, temperatura y presión altísimas Densidad, temperatura y presión altísimas La materia no podría existir tal como la conocemos, en forma de átomos La materia no podría existir tal como la conocemos, en forma de átomos Instante cero: hace millones de años Instante cero: hace millones de años

13 Observando el pasado Antigüedad: 2 millones de años

14 Miles de millones de años

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16 Primeros minutos Energía materia + antimateria Energía materia + antimateria Sopa de quarks y electrones Sopa de quarks y electrones Quarks protones y neutrones Quarks protones y neutrones Núcleos de H y He Núcleos de H y He

17 Probando la teoría: LHC

18 Edad: años Átomos de H y He Átomos de H y He Universo opaco Universo transparente

19 Penzias y Wilson: 1965

20 Radiación Cósmica de Fondo

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23 Estructura en gran escala

24 Límites Universo Observable: región en la cual la luz emitida ha tenido tiempo de llegar hasta la Tierra. Crece continuamente. Horizonte: región del Universo que se aleja de nosotros a la velocidad de la luz. Mas allá nunca podrá observarse nada, a pesar de que pueden existir galaxias.

25 Horizonte (fijo) Radiación Cósmica Universo observable (crece)

26 Formación de galaxias 1000 millones de años luego del Big Bang

27 Nuestra galaxia de estrellas

28 de galaxias

29 Estrellas

30 Formación de elementos Estrellas: a partir de nubes de H y He Estrellas: a partir de nubes de H y He Núcleo estrella: H He C O Fe Núcleo estrella: H He C O Fe Supernova: demás elementos de la tabla Supernova: demás elementos de la tabla Nueva generación de estrellas puede tener planetas como la Tierra Nueva generación de estrellas puede tener planetas como la Tierra

31 Formación estelar

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36 Formación del Sistema Solar Hace 4700 millones de años Hace 4700 millones de años Nube de gas (H + He) y polvo (otros elementos, el Sol es de segunda generación) que se contrae por gravitación Nube de gas (H + He) y polvo (otros elementos, el Sol es de segunda generación) que se contrae por gravitación Se transforma en un disco Se transforma en un disco Se forma el Sol en el centro, luego planetas gigantes Se forma el Sol en el centro, luego planetas gigantes

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39 Sistema Tierra-Luna

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41 Remanentes: asteroides, cometas, transneptunianos

42 Phoebe

43 Itokawa

44 Cometas

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46 Sistema Solar

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48 Atmósferas Desgaseamiento de materiales internos Desgaseamiento de materiales internos Aportes por impactos de asteroides y cometas Aportes por impactos de asteroides y cometas

49 Europa (Júpiter)

50 Júpiter

51 Hyperion

52 Iapetus

53 Marte

54 Marte

55 Tierra: renovación superficie y atmósfera

56 Choque placas: montañas

57 Supercontinentes

58 GoogleEarth

59 Reciclaje de CO 2

60 Reciclaje del CO 2 Plantas lo absorben y lo fijan al suelo Plantas lo absorben y lo fijan al suelo Pasa al fondo marino Pasa al fondo marino Subducción de placa Subducción de placa Magma volcánico Magma volcánico Sale a la atmósfera através de volcanes Sale a la atmósfera através de volcanes Las plantas lo absorben Las plantas lo absorben

61 Tierra Bola de Nieve

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63 Evolución de la Tierra

64 Vida = ADN

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66 Complejidad creciente Átomos Átomos Moléculas Moléculas Proteínas Proteínas Virus (ADN) Virus (ADN) Células procariotas (sin núcleo diferenciado) Células procariotas (sin núcleo diferenciado) Células eucariotas (con núcleo, bacterias) Células eucariotas (con núcleo, bacterias) Pluricelulares Pluricelulares Plantas Plantas Animales (sistema nervioso, cerebro) Animales (sistema nervioso, cerebro)

67 Utilidad del cerebro Permite buscar con mas eficiencia alimentos mientras se evita convertirse uno mismo en alimento de otro. Permite buscar con mas eficiencia alimentos mientras se evita convertirse uno mismo en alimento de otro.

68 Evolución de la Vida Aparece enseguida de formada la Luna Aparece enseguida de formada la Luna En los océanos (protección UV) En los océanos (protección UV) Unicelulares: durante 3000 MA. Extraen CO 2 y liberan oxígeno ozono Unicelulares: durante 3000 MA. Extraen CO 2 y liberan oxígeno ozono Pluricelulares e intercambio de ADN: en los últimos 1000 MA Pluricelulares e intercambio de ADN: en los últimos 1000 MA Colonización de la superficie: hace 400 MA Colonización de la superficie: hace 400 MA Animales que se alimentan de plantas Animales que se alimentan de plantas Animales que se alimentan de animales Animales que se alimentan de animales

69 Cadena alimenticia Animales carnívoros Animales vegetarianos Plantas Minerales Incorporación de moléculas cada vez complejas

70 Extinciones masivas

71 Luego de cada extinción hay una explosión de vida de seres que se desarrollan ocupando el nicho que se libera.

72 Evolución por selección

73 Evolución del Hombre

74 Estímulos en la evolución del Hombre (hace 6 MA) Disminución de bosques en África Disminución de bosques en África Posición erguida: mejor visibilidad y comunicación para cazar Posición erguida: mejor visibilidad y comunicación para cazar Manos libres para acarrear cosas Manos libres para acarrear cosas Destreza en las manos Destreza en las manos Estímulo para crear herramientas Estímulo para crear herramientas Lenguaje Lenguaje

75 La vida en el Universo La vida surge rápidamente La vida surge rápidamente Una civilización inteligente demora en surgir (4700 MA) Una civilización inteligente demora en surgir (4700 MA) ¿cuántas deberían existir hoy? ¿cuántas deberían existir hoy?

76 ¿Cuántas civilizaciones existen hoy en nuestra galaxia? N = N planetas x f vida x f civilizacion x f ahora N = x 0.1 x 0.1 x 100/ N (aprox) = 100 ¿Por qué aún no las encontramos?

77 Resumen

78 Bibliografía Big History (Fred Spier) Big History (Fred Spier) The Cosmic Perspective The Cosmic Perspective Internet Internet

79 Links photojournal.jpl.nasa.gov photojournal.jpl.nasa.gov

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81 Historia de un átomo… La sangre contiene hierro La sangre contiene hierro Lo tomamos de los alimentos Lo tomamos de los alimentos Que a su vez lo tomaron del suelo Que a su vez lo tomaron del suelo Que pertenece a la Tierra desde su formación Que pertenece a la Tierra desde su formación A partir de una nube de gas y polvo hace 4700 M años A partir de una nube de gas y polvo hace 4700 M años Formada con partículas que pertenecían al medio interestelar Formada con partículas que pertenecían al medio interestelar Que fueron formadas a partir de átomos de Fe y otros Que fueron formadas a partir de átomos de Fe y otros Que fueron colocados en el espacio debido a una explosión de supernova Que fueron colocados en el espacio debido a una explosión de supernova Que en su interior genero Fe por fusión nuclear desde el H Que en su interior genero Fe por fusión nuclear desde el H Que fue generado en el Big Bang hace M años Que fue generado en el Big Bang hace M años

82 Fuente primordial de energía Petróleo = proveniente de seres vivos Petróleo = proveniente de seres vivos Seres vivos plantas + otros animales Seres vivos plantas + otros animales Plantas luz Plantas luz Luz solar energía nuclear Luz solar energía nuclear Energía nuclear: liberada debido a la gravedad solar Energía nuclear: liberada debido a la gravedad solar

83 Oxigeno Generado por células primitivas en el océano Generado por células primitivas en el océano En el océano: Fe + O = depósitos en el fondo En el océano: Fe + O = depósitos en el fondo Agua saturada de Oxígeno Agua saturada de Oxígeno Crece Oxigeno en la atmósfera Crece Oxigeno en la atmósfera Fuente de energía para nuevas formas de vida Fuente de energía para nuevas formas de vida Por primera vez puede haber fuego Por primera vez puede haber fuego Fuego: libera energía acumulada por la acción biológica Fuego: libera energía acumulada por la acción biológica

84 Evolución de la población humana


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