Trabajo Práctico de Física Ideas sobre el Universo

Los griegos sostenían que la franja clara que se ve en cielo en la oscuridad era leche derramada por la Diosa Hera cuando daba de mamar a Hércules, por eso se la llama Vía Láctea, que significa «Camino de leche»

Para los antiguos mexicanos, era el río por el cual navegaba el Dios de los cielos, llamado Quetzalcoalt.

Pensamiento de Aristóteles En el siglo IV a C. el filósofo pensaba que la Tierra estaba en el centro del universo

Creencias de Tolomeo En el siglo II, el astrónomo griego, construyó un modelo completo del universo o cosmos, en el que la Tierra estaba en el centro, rodeada por ocho (8) esferas (luna, sol y cinco planetas: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno). En la esfera exterior se hallaban lasa estrellas fijas. Suponía un universo estacionario, movimientos repetitivos.

Copérnico cuestiona el modelo de Tolomeo Considera que el centro del Universo es ocupado por el Sol, mientras que la Tierra y demás planetas se encuentran en las órbitas circulares a su alrededor.

La observación y experimentación forman parte de la investigación. Galileo Galilei Observó el cielo con el telescopio, y al mirar a Júpiter descubrió varios satélites o lunas que acompañaban al planeta. No todos los objetos giran alrededor de la Tierra La observación y experimentación forman parte de la investigación.

Se cuestiona la teoría de universo estacionario. Isaac Newton Formula la Ley de Gravitación Universal que dice que todo cuerpo es atraído por otros cuerpos con una fuerza proporcional a la masa de cada uno. Se cuestiona la teoría de universo estacionario.

Albert Einstein Formuló la Teoría de la Relatividad en 1915, compatible con la Teoría de Universo Estático

Edwin Hubble Observó que las galaxias se alejaban de nosotros a gran velocidad, interpretándose como signo de expansión del universo. Se creía que antes las galaxias estaban más próximas y que luego del BIG BANG «gran explosión» el Universo se comenzó a expandir continuando aún.

A medida que el Universo se expande, disminuye la densidad de la materia y ésta se va enfriando. Las distancias en el universo se miden en años luz. Años luz es una unidad de longitud, no una unidad de tiempo. La luz recorre 300.000 km por segundo.

El espectro electromagnético Cuando la luz blanca pasa a través de un prisma, se descompone formando un espectro continuo de colores. La luz es radiación electromagnética que podemos ver (rayos gama, rayos x y ultravioletas) o no (rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio)

LAS GALAXIAS La vía láctea es un disco que agrupa las estrellas en una franja. La Vía Láctea es una galaxia espiral que gira sobre sí misma muy lentamente

Hubble mostró que hay varios grupos de galaxias o estrellas (además de la Vía Láctea), separadas por grandes extensiones de vacío. Por la expansión del Big Bang, se formaron elementos químicos más livianos como el helio y el hidrógeno. La materia se fue aglutinando por la atracción gravitatoria. El universo quedó formado por islas de hidrógeno y helio.

En enormes nubes se formaron millones de estrellas llamadas galaxias. Las galaxias se agrupan en cúmulos de galaxias. Pueden agruparse decenas o miles de galaxias.

Cúmulos de Galaxias El Cúmulo Local de la Vía Láctea tiene 30 galaxias aproximadamente. EL Cúmulo de Andrómeda, a 2,3 millones de años de luz de la Tierra (puede verse) El Cúmulo de Virgo se encuentra a 50 millones de años luz del cúmulo Local. La galaxia M87 tiene más masa y pertenece al Cúmulo de Virgo.

FORMAS DE LAS GALAXIAS

Galaxias espirales o remolino: se encuentra a 13 millones de años luz. (Ej: Galaxia M51) Se originaron a partir de gases y polvo interestelar que comenzaron a rotar y se aplanaron como un disco. Tienen un centro o núcleo galáctico a partir del cual salen varios brazos espirales que giran alrededor de él

Galaxias espirales barradas: tienen una barra de polvo y estrellas que alarga su núcleo. Representan al 30% de las galaxias (Ej: Galaxia NGC1365)

Galaxias elípticas: Se encuentran en los cúmulos. No contienen ni gas ni polvo. No giran alrededor del núcleo. Tuvieron menos rotación por eso son menos planas

Galaxias irregulares: Como las Nubes de Magallanes que son dos galaxias vecinas a la Vía Láctea y se pueden observar a simple vista en el hemisferio sur. No tienen forma definida.

LAS ESTRELLAS Se ven a simple vista unas 6.000 estrellas y con otros aparatos muchas más. Se pueden trazar mapas con su ubicación en el cielo. En época de Tolomeo se catalogaron 1000 estrellas. El filósofo Giordano Bruno sostenía que el Sol es una estrella. Servían de guía a los viajeros en la noche.

Composición de las estrellas Se forman cuando gran cantidad de gas hidrógeno se aglutina por la atracción gravitatoria. Por la contracción, los átomos de gas chocan unos contra otros con más frecuencia y a más velocidad, por lo que el gas se calienta y al llegar a altas temperaturas se comienzan a unir. Ésta reacción se llama «fusión nuclear»

Fusión nuclear Como resultado de la fusión nuclear se forma helio y en su núcleo contiene dos protones y dos neutrones. Se libera mucha energía que es el brillo de las estrellas. Cuando los elementos químicos más livianos dan lugar a los más pesados la estrella brilla más tiempo mientras gasta el hidrógeno que es su combustible nuclear. (Proceso nucleosíntesis)

Las nebulosas Son regiones donde se encuentran acumulaciones de gas y polvo en donde por la acción de gravedad se forman las estrellas. Las nebulosas no brillan sino que reflejan la luz de otros astros luminosos.

Características de las estrellas Las estrellas brillan durante millones de años. Van agotando su combustible nuclear. Cuánto más masa tiene una estrella más rápido se apaga porque necesita consumir más combustible para equilibrar la acción gravitatoria. Las más pequeñas pueden duran 100.000 años. Hay estrellas viejas y jóvenes. Existen catálogos de estrellas.

La estrella «SOL» El sol es una estrella con poca masa. Estuvo brillando los últimos 5.000 millones de años. Tiene combustible como para 5.000 millones de años más.

Final de las estrellas Cuando el hidrógeno del centro se transforma en helio, el núcleo no puede equilibrar más la gravedad aumentando la temperatura y presión, expandiéndose las capas externas por cien. Su color cambia de blanco intenso a rojizo, convirtiéndose en una estrella gigante roja. El helio se convierte en carbono, oxígeno y elementos pesados. Si la masa de la estrella es como la del sol, se vuelve a contraer, formando una estrella enana blanca.

Si la estrella tiene más masa que el Sol se producen reacciones nucleares en procesos de nucleosíntesis que producen hierro, aumentando la temperatura y da lugar a una explosión, llamada supernova. Se producen elementos químicos pesados que se distribuyen en el cosmos por la explosiòn de las supernovas. (una estrella como la cabeza de una alfiler pesaría toneladas) Éstos núcleos pesados pueden transformarse en estrellas de neutrones o agujeros negros.

Estrellas solitarias: el Sol Sistemas de dos estrellas: la mitad de las estrellas que se ven, son de ésta clase. Ej: la estrella Sirio es acompañada por una estrella enana blanca Sistemas de tres estrellas: es el caso de la estrella Alfa Centauro Sistema de seis estrellas

LAS CONSTELACIONES El hombre de acuerdo a su cultura, consideraba que en el cielo había figuras formadas por constelaciones de estrellas. Las cartas estelares son planos que permiten identificar estrellas y constelaciones en el cielo.

El Sistema Solar El Sol es una estrella, ubicada a 30 mil años luz del centro de la galaxia. Nueve planetas orbitan alrededor del Sol, formando el Sistema Solar. El Sistema Solar se formó hace 5 mil millones de años a partir de un disco de gas y polvo. La materia densa del centro se contrajo por la fuerza de gravedad hasta formar el Sol. La materia del resto del disco se agrupó hasta formar los planetas que rotan alrededor del Sol.

Planetas Planetas Interiores: Planetas Exteriores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son los más cercanos al Sol Son rocosos. Planetas Exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Formados por hidrógeno y helio. Núcleos rocosos. Plutón: no es considerado ni como interior ni como exterior. Es el planeta màs pequeño.

NUESTRO PLANETA: TIERRA Es el tercer planeta a partir del Sol Posee características propias: La atmósfera posee oxígeno Planeta que cuenta con agua líquida y seres vivos.

Movimientos de la Tierra Rotación: dura un día, gira sobre su eje. Traslación: tarda 365 días, todo un año en girar alrededor del Sol, dando lugar a las cuatro estaciones: primavera, verano, otoño, e invierno.

LOS ASTEROIDES Son los llamados planetas menores Ceres es un asteroide de 1.000 km. Unos 200 asteroides son mayores Miles de asteroides son más pequeños. Giran alrededor del Sol en un cinturón de asteroides Algunos están más cerca y otros más lejos del Sol Científicos creen que ocupan el lugar de un planeta que no se llegó a formar.

EXPLORACIÓN DEL SISTEMA SOLAR El 1º satélite artificial, Sputnik se puso en órbita en 1957 para enviar información a la Tierra. En 1961, Yuri Gagrìn, fue el primer hombre en dar la vuelta a la Tierra en una nave espacial. Sondas Estadounidenses Voyager I y II enviaron información luego de recorrer gran parte del Sistema Solar en 1977.

Planeta más explorado: Marte En 1976 descendieron en Marte dos sondas Viking I y II, que fueron lanzados por Estados Unidos. En 1997, otra nave estadounidense, llamada Mars Pathfinder recorrió Marte con un pequeño vehículo que llevaba, buscando vida en Marte. Planeta similar a la Tierra. El Monte Olimpo, en Marte, de 37 km de altura, posiblemente sea el volcán más alto del Sistema Solar.

Autor: Franco Brasca 3º año I. P. E. A Autor: Franco Brasca 3º año I.P.E.A. Nº 214 «Manuel Belgrano» San Antonio de Litín