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

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Presentación del tema: "Desde el origen del Universo hasta el mundial 2010… ? Tabaré Gallardo Facultad de Ciencias www.fisica.edu.uy/~gallardo."— Transcripción de la presentación:

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

2 La Historia de la energía y la materia y su evolución hacia formas cada vez mas complejas por su estructura y mutua interacción. La evolución hacia forma mas complejas requiere dosis cada vez mayores de energía que en última instancia provienen del núcleo atómico.

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 Telescopio espacial Hubble

5 1929: Edwin Hubble

6

7

8 Determinación de velocidades

9 Determinación de distancias

10 Ley de Hubble

11 Significado de la Ley de Hubble: expansión

12 Si vamos hacia atrás en el tiempo… 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 Big Bang No es una explosión EN EL espacio sino DEL espacio No es una explosión EN EL espacio sino DEL espacio Entre las galaxias el espacio se expande Entre las galaxias el espacio se expande La masa de las galaxias evita que el espacio que las contiene se expanda La masa de las galaxias evita que el espacio que las contiene se expanda

14 Observando el pasado Antigüedad: 2 millones de años

15 Miles de millones de años

16

17 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

18 Probando la teoría: LHC

19 H y He Predicción: 75% H + 25% He

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

21 Radiación Cósmica de Fondo Es la estructura mas lejana que podemos ver Es la estructura mas lejana que podemos ver Sería una imagen del universo a los años de edad y a T=3000 K Sería una imagen del universo a los años de edad y a T=3000 K Como desde entonces el universo se ha expandido unas 1000 veces la temperatura observada de esa radiación debería ser T=3 K Como desde entonces el universo se ha expandido unas 1000 veces la temperatura observada de esa radiación debería ser T=3 K

22 Penzias y Wilson: 1965

23 Radiación Cósmica de Fondo

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26 Constitución del Universo

27 Desde la Tierra al Universo

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31 Estructura en gran escala

32 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.

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

34 ¿Finito o infinito? Por su tamaño o masa: el observable es finito: galaxias. Lo que está mas allá no lo sabemos. Por su ritmo de expansión: sería Cerrado si volviera a colapsar, pero todo indica que es Abierto, se expande infinitamente.

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

36 Nuestra galaxia de estrellas

37 de galaxias

38

39 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

40 Formación estelar

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45 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

46 Formación del SS

47 Línea del agua

48

49 Pausa comercial…

50 Primeras etapas: interacción gravitacional planetas-disco

51 Migración hacia el Sol

52

53 Sistema Tierra-Luna

54 Migración hacia afuera y bombardeo

55

56 Remanentes: asteroides, cometas, transneptunianos

57 Phoebe

58 Itokawa

59 Cometas

60

61 Sistema Solar

62 Evolución planetaria: administración del calor interno

63

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

65 Enfriamiento

66 Europa (Júpiter)

67 Júpiter

68 Hyperion

69 Iapetus

70 Marte

71 Marte

72 Marte

73 Marte

74 Tierra: renovación superficie y atmósfera

75 Choque placas: montañas

76 Supercontinentes

77

78 Reciclaje de CO 2

79 Ciclo 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

80 Tierra Bola de Nieve

81 Evolución de la Tierra

82 Vida = ADN

83

84 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 Unicelulares: durante 3000 MA. Extraen CO 2 y liberan oxígeno Pluricelulares: en los últimos 600 MA Pluricelulares: en los últimos 600 MA Plantas: liberación de oxigeno ozono Plantas: liberación de oxigeno ozono Colonización de la superficie Colonización de la superficie Animales que se alimentan de plantas Animales que se alimentan de plantas Animales que se alimentan de animales Animales que se alimentan de animales

85 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

86 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

87 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

88 Extinciones masivas

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

90 Evolución por selección

91 Evolución del Hombre

92 Crecimiento del cerebro Seres con sistema nervioso: reacción a estímulos externos Seres con sistema nervioso: reacción a estímulos externos Adaptación al medio, control del entorno Adaptación al medio, control del entorno Dieta carnívora, disminución del estómago, cocción de alimentos Dieta carnívora, disminución del estómago, cocción de alimentos Herramientas, lenguaje, comunicación Herramientas, lenguaje, comunicación

93 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

94 Evolución de la población humana

95

96 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?

97 ¿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?

98 Resumen

99 Bibliografia Big History (Fred Spier) Big History (Fred Spier) The Cosmic Perspective The Cosmic Perspective Internet Internet

100 Links photojournal.jpl.nasa.gov photojournal.jpl.nasa.gov


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