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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALADIRECCIÓN DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN
SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN
UNIDAD 4
ORIGEN DEL UNIVERSO – VIDA
1. ORGANIZACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. (QUÉ EDAD TIENE EL UNIVERSO)
La teoría del Big Bang o gran explosión.
Teoría evolucionista del universo.
Teoría del estado invariable del universo.
Teorías del origen de la tierra argumento religioso, filosófico y científico.
Origen y evolución del universo, galaxias, sistema solar, planetas y sus satélites.
Edad y estructura de la tierra.
Materia y energía,
Materia: propiedades generales y específicas; estados de la materia.
Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía. Teoría de la
relatividad.
2. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA Y DE LOS ORGANISMOS.
Creacionismo
Generación espontánea (abiogenistas).
Biogénesis (proviene de otro ser vivo).
Exogénesis (panspermia)(surgió la vida en otros lugares del universo u otros
planetas y han llegado a través de meteoritos etc.)
Evolucionismo y pruebas de la evolución.
Teorías de Oparin-Haldane. (físico-químicas)
Condiciones que permitieron la vida.
Evolución prebiótica.
Origen del oxígeno en la tierra.
Nutrición de los primeros organismos.
Fotosíntesis y reproducción primigenia.
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Origen del Universo
Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande. La teoría de la relatividad general de
Albert Einstein ya lo había previsto.
Rebobinar
Se ha comprobado que las galaxias se alejan, todavía hoy, las unas de las otras. Si pasamos la
película al revés, ¿dónde llegaremos?
Los científicos intentan explicar el origen del Universo con diversas teorías, apoyadas en
observaciones y unos cálculos matemáticos coherentes. Las más aceptadas son la del Big
Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan entre sí.
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TEORÍA CREACIONISTA
Es que "Dios" aparto el agua así quedándose
libre la tierra aunque es aceptable que el
universo ya existía antes de la aparición de
la tierra , ya conformado la tierra, fue creando
las especies, los seres vivos entre ellos
los animales pronto aparece el
hombre como producto de la misma tierra ,
luego tomando una costilla del hombre surge la
mujer. Esta teoría es aceptable actualmente
dentro de las religiones que existen, por otro lado surge una contradicción en cuanto a lo
científicos porque esto podría ser un mito.
Esto da lugar a interpelaciones al decir habrá razón, porque hay filósofos que están de acuerdo
a ello, que todo esta hecho y así seguirá pero veamos esto, donde queda el surgimiento de los
otros seres que también son muy importantes para la humanidad por ejemplo los seres
inorgánicos.
Aquellos que niegan estas teorías son las personas ateas, no creyentes en la religión católica.
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Teoría del Big Bang (LA GRAN EXPLOSIÓN)
La teoría del Big Bang o gran explosión, supone que, hace entre 13.700 y 13.900 millones de
años, toda la materia del Universo estaba
concentrada en una zona extraordinariamente
pequeña del espacio, un único punto, y explotó. La
materia salió impulsada con gran energía en todas
direcciones.
Los choques que inevitablemente de sprodujeron 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 sobre el origen del Universo 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".
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TEORÍA INFLACCIONARIA
Teoría Inflacionaria (cosmología), teoría desarrollada a comienzos de la década de 1980 por el
físico estadounidense Alan Guth que trata de explicar los acontecimientos de los primeros
momentos del Universo. De acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o del Big Bang,
generalmente aceptada, el Universo surgió de una explosión inicial que ocasionó la expansión
de la materia desde un estado de condensación extrema (véase Cosmología). Sin embargo, en
la formulación original de la teoría del Big Bang quedaban varios problemas sin resolver. El
estado de la materia en la época de la explosión era tal que no se podían aplicar las leyes
físicas normales. El grado de uniformidad observado en el Universo también era difícil de
explicar porque, de acuerdo con esta teoría, el Universo se habría expandido con demasiada
rapidez para desarrollar esta uniformidad.Guth basó su teoría inflacionaria en el trabajo de
físicos como Stephen Hawking, que había estudiado campos gravitatorios sumamente fuertes,
como los que se encuentran en las proximidades de un agujero negro o en los mismos inicios
del Universo. Este trabajo muestra que toda la materia del Universo podría haber sido creada
por fluctuaciones cuánticas en un espacio ‘vacío’ bajo condiciones de este tipo. La obra de Guth
utiliza la teoría del campo unificado para mostrar que en los primeros momentos del Universo
pudieron tener lugar transiciones de fase y que una región de aquel caótico estado original
podía haberse hinchado rápidamente para permitir que se formara una región observable del
Universo. Véase también Origen del Universo.
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TEORIA COSMOZÓICA
Defendida por el químico Justus Liebig y por el físico
Helmut Von Helmont.Esta teoría, se basa
fundamentalmente en la observación de la fecundación de
las lavas, originariamente estériles (cuando su temperatura
es elevada), por esporas traídas por el viento y establece
que este fenómeno podría ocurrir a escala cósmica, es
decir, que la Tierra habría sido sembrada por gérmenes
provenientes del cosmos.
De ahí que a esta Teoría también se la conoce con el
nombre de TEORÍA COSMOZOICA, de la cual han
derivado dos vertientes de pensamientos: Litopanspermia y
Radiopanspermia.
La Teoría cosmozoica o Panspermia es la hipótesis que sugiere que las "semillas"
o la esencia de la vida prevalecen diseminadas por todo el universo y que la vida comenzó
en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta. Estas ideas
tienen su origen en algunas de las consideraciones del filósofo griego Anaxágoras.
El astrónomo Sir Fred Hoyle también apoyó la idea de la panspermia.
Una posible consecuencia de la panspermia sería que la vida en todo el universo poseería
una base bioquímica similar, a menos que hubiera más de una fuente original de vida.
El mayor inconveniente de esta teoría es que no resuelve el problema inicial de cómo surgió la
vida, si no que se limita a mover la responsabilidad del origen a otro lugar.
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TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA TIERRA ARGUMENTO
RELIGIOSO, FILOSÓFICO Y CIENTÍFICO
1) Argumento religioso –bíblico, para ser más exactos–: El creacionismo cristiano sostiene que
la Tierra y todo ser vivo que habita en ella provienen de un acto de creación del Dios Padre. Los
creacionistas cristianos señalan como pruebas irrefutables de una Creación: -El hecho de que
todo esté perfectamente posicionado y que todo en la naturaleza funcione correctamente, de
modo que la Tierra –y con ella el ser humano– tuvo que ser creada necesariamente por un
«diseñador inteligente». Asimismo, se acentúa la creencia injustificada en suponer que el
mundo es tan singular, que simplemente no pudo ser producto de una causalidad. -Se alude al
físico Isaac Newton, quien dijo: “No hay reloj sin relojero”, para subrayar la convicción de que la
Tierra no pudo surgir de la nada y que fue creada por Dios, de la misma manera que el reloj es
fabricado por el relojero. -Las supuestas similitudes y exactitudes históricas de la Biblia,
alegando que el libro sagrado es verdaderamente la Palabra de Dios, pues carece de errores
históricos y científicos. Siendo esto último refutado por muchas voces. 2) Argumento científico –
teoría de la gran explosión–: Según la teoría del Big Bang, el Universo se originó en una
singularidad espaciotemporal de densidad infinita y matemáticamente paradójica. Se dice que el
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espacio se ha expandido desde entonces, por lo que los objetos astrofísicos se han alejado
unos respecto de los otros. Ahora bien, con las partículas subatómicas que se desprendieron de
la gran explosión, se formaron lo que hoy conocemos
como “elementos químicos”, los cuales contribuyeron en la
formación de los planetas del sistema solar –entre ellos la
Tierra, el cual gracias a su abundante cantidad de
bioelementos, permitió el origen de la vida–. Los teóricos
del Big Bang indican como evidencias irrefutables del Big
Bang: -La expansión del Universo que se expresa en la
Ley de Hubble (ν = H0 • D), y que se puede apreciar en el
corrimiento hacia el rojo de las galaxias. -Las medidas
detalladas del fondo cósmico de microondas. -La
abundancia de elementos ligeros (nucleosíntesis
primordial). -El hecho de que la función de correlación de
la morfología y la estructura a gran escala del Universo encaja con la teoría del Big Bang. 3)
Argumento filosófico –cosmología aristotélica–: Aristóteles señala que la forma está
íntimamente unida a la materia, de modo que la materia es “potencia” y la forma es “acto”; decía
que la sustancia de las cosas era la unión de la materia y la12. forma, mientras el movimiento
es el paso de la potencia al acto. Distinguió entre el mundo celeste y el mundo sublunar, según
él, formado por los cuatro elementos, mientras que en el celeste había un quinto elemento, el
«éter». Afirmo que los cuerpos celestes están arrastrados por esferas, y la última esfera es la
de las estrellas fijas, la cual es movida por el motor inmóvil: Dios. Las implicaciones filosóficas
de la metafísica de Aristóteles son las siguientes: -La realidad está perfectamente ordenada:
Todo tiene su fin y todo está relacionado entre sí. -La realidad es totalmente cognoscible a
través de la razón humana: Conociendo en qué términos están cifrados los misterios se puede
revelar todo. -Los cielos son divinos e influyen en la Tierra: El esquema aristotélico es adaptable
al ámbito escolástico, siendo así aceptado, y haciendo así que esta implicación sea validada
por la crítica y la sociedad. -Perspectiva antropocéntrica: Metafóricamente, al poner a la Tierra
en el centro del Universo, se le da al ser humano la cualidad de supremacía frente a lo demás. -
El fin de la vida humana es el conocimiento: Como todos los seres vivos, siempre tienen una
finalidad. En el ser humano es llegar a conocer el Primer Motor Inmóvil, ligado a la razón, con la
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cual se puede llegar a donde el hombre se proponga. Además, proporciona seguridad y
confianza, lo que facilita la realización de la vida humana en determinados momentos.
GALAXIA: Es un conjunto de varias estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico, materia
oscura y quizá energía oscura, unido gravitatoriamente. La
cantidad de estrellas que forman una galaxia es incontable,
desde las enanas, con 107, hasta las gigantes, con 1012
estrellas (según datos de la NASA del último trimestre de 2009).
Formando parte de una galaxia existen subestructuras como las
nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares
múltiples.
Sistema solar: Es un sistema planetario en el que se encuentra la Tierra. Consiste en un grupo
de objetos astronómicos que giran en una
órbita, por efectos de la gravedad, alrededor
de una única estrella conocida como el Sol
de la cual obtiene su nombre.1 Se formó
hace unos 4600 millones de años a partir del
colapso de una nube molecular que lo creó.
El material residual originó un disco
circumestelar protoplanetario en el que
ocurrieron los procesos físicos que llevaron a la formación de los planetas.2 Se ubica en la
actualidad en la Nube Interestelar Local que se halla en la Burbuja Local del Brazo de Orión, de
la galaxia espiral Vía Láctea, a unos 28 mil años luz del centro de esta.
ORIGEN Y
EVOLUCIÓ
N DEL
UNIVERSO
:
GALAXIAS
, SISTEMA
SOLAR Y
SUS
SATÉLITE
S
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Planetas: Un planeta es, según la definición adoptada por la Unión Astronómica Internacional
el 24 de agosto de 2006, un cuerpo celeste que: 1. Orbita alrededor de una estrella o
remanente de ella. 2. Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del
cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en
equilibrio hidrostático (prácticamente esférica). 3. Ha
limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales,
o lo que es lo mismo tiene dominancia orbital.
Según la definición mencionada, nuestro Sistema
Solar consta de ocho planetas: Mercurio, Venus,
Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Plutón, que hasta 2006 se consideraba un planeta,
ha pasado a clasificarse como planeta enano, junto
a Ceres, también considerado planeta durante algún tiempo, ya que era un referente en la ley
de Titius-Bode, y más recientemente considerado como asteroide, y Eris, un objeto
transneptuniano similar a Plutón.
Satélites: Se denomina satélite natural a cualquier objeto que orbita alrededor de un planeta.
Generalmente el satélite es mucho más pequeño y
acompaña al planeta en su traslación alrededor de la
estrella que orbita. El término satélite natural se
contrapone al de satélite artificial, siendo este último,
un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o
algunos planetas y que ha sido fabricado por el
hombre. En el caso de la Luna, que tiene una masa
aproximada a 1/81 de la masa de la Tierra, podría
considerarse como un sistema de dos planetas que
orbitan juntos (sistema binario de planetas). Tal es el caso de Plutón y su satélite Caronte. Si
dos objetos poseen m asas similares, se suele hablar de sistema binario en lugar de un objeto
primario y un satélite. El criterio habitual para considerar un objeto como satélite es que el
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centro de masas del sistema formado por los dos objetos esté dentro del objeto primario. El
punto más elevado de la órbita del satélite se conoce como apoápside.
EDAD Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA.
La corteza del planeta Tierra está formada por
placas que flotan sobre el manto, una capa de
materiales calientes y pastosos que, a veces,
salen por una grieta formando volcanes. La
densidad y la presión aumentan hacia el centro
de la Tierra. En el núcleo están los materiales
más pesados, los metales. El calor los mantiene
en estado líquido, con fuertes movimientos. El
núcleo interno es sólido. Las fuerzas internas de
la Tierra se notan en el exterior. Los movimientos rápidos originan terremotos. Los lentos
forman plegamientos, como los que crearon las montañas.
El rápido movimiento rotatorio y el núcleo metálico generan un campo magnético que, junto a la
atmosfera, nos protege de las radiaciones nocivas del Sol y de las otras estrellas.
CAPAS
DE LA
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Desde el exterior hacia el interior podemos dividir la Tierra en cinco partes:
Atmósfera: Es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta. Tiene un grosor de
más de 1.100 km, aunque la mitad de su masa se concentra en los 5,6 km más bajos.
Hidrosfera: Se compone principalmente de océanos, pero en sentido estricto comprende todas
las superficies acuáticas del mundo, como mares interiores, lagos, ríos y aguas subterráneas.
La profundidad media de los océanos es de 3.794 m, más de cinco veces la altura media de los
continentes.
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Litosfera: Compuesta sobre todo por la corteza terrestre, se extiende hasta los 100 km de
profundidad. Las rocas de la litosfera tienen una
densidad media de 2,7 veces la del agua y se
componen casi por completo de 11 elementos,
que juntos forman el 99,5% de su masa. El más
abundante es el oxígeno, seguido por el silicio,
aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio,
titanio, hidrógeno y fósforo. Además, aparecen
otros 11 elementos en cantidades menores del
0,1: carbono, manganeso, azufre, bario, cloro,
cromo, flúor, circonio, níquel, estroncio y vanadio. Los elementos están presentes en la litosfera
casi por completo en forma de compuestos más que en su estado libre. La litosfera comprende
dos capas, la corteza y el manto superior, que se dividen en unas doce placas tectónicas
rígidas. El manto superior está separado de la corteza por una discontinuidad sísmica, la
discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por una zona débil conocida como
astenosfera. Las rocas plásticas y parcialmente fundidas de la astenosfera, de 100 km de
grosor, permiten a los continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los océanos abrirse
y cerrarse.
Manto: Se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de unos 2.900 km.
Excepto en la zona conocida como astenosfera, es sólido y su densidad, que aumenta con la
profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto superior se compone de hierro y silicatos de magnesio
como el olivino y el inferior de una mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio.
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Núcleo: Tiene una capa exterior de unos 2.225 km de grosor con una densidad relativa media
de 10 Kg por metro cúbico. Esta capa es probablemente rígida, su superficie exterior tiene
depresiones y picos. Por el contrario, el núcleo interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es
sólido. Ambas capas del núcleo se componen de hierro con un pequeño porcentaje de níquel y
de otros elementos. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y su
densidad media es de 13. Su presión (medida en GigaPascal, GPa) es millones de veces la
presión en la superficie. El núcleo interno irradia continuamente un calor intenso hacia afuera, a
través de las diversas capas concéntricas que forman la porción sólida del planeta. La fuente de
este calor es la energía liberada por la desintegración del uranio y otros elementos radiactivos.
Las corrientes de convección dentro del manto trasladan la mayor parte de la energía térmica
de la Tierra hasta la superficie.
MATERIA: Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio, el cual se lo puede ver y tocar.
MATERIA Y
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ENERGÍA: La energía es la capacidad que tienen los cuerpos
o sistemas materiales de transferir calor o realizar un trabajo,
de modo que, a medida que un cuerpo o un sistema
transfieren calor o realiza un trabajo su energía disminuye.
Tiene lugar en la alimentación de los seres vivos.
Las diversas formas de energía que conocemos son las siguientes:
Energía potencial: es la que tienen los cuerpos cuando están en una posición distinta a la de
equilibrio.
Energía cinética: es la que tienen los cuerpos por el hecho de moverse a cierta velocidad.
Energía térmica: es la que tienen los cuerpos en función de su temperatura.
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Energía química: es la que se desprende o absorbe en las reacciones químicas
En todas las transformaciones de energía se cumple el principio de conservación de la energía:
La energía puede transformarse de unas formas en otras o transfiere de unos cuerpos a otros,
pero, en conjunto, permanece constante.
Energía Hidráulica: Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía, a
aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética ypotencial de la corriente
del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental
es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una
forma de energía renovable.
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Energía nuclear: Es la que se genera en los procesos de fisión nuclear (ruptura del núcleo
atómico) o de fusión nuclear (unión de dos o más núcleos atómicos).
Energía Luminosa: En fotometría la energía lumínica es la fracción percibida de la energía
transportada por la luz y que se manifiesta sobre la materia de distintas maneras, una de ellas
es arrancar los electrones de los metales, puede comportarse como una onda o como si
fuera materia, pero lo más normal es que se desplace como una onda e interactúe con la
materia de forma material o física. La energía lumínica es de hecho una forma de energía
electromagnética.
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Energía Radiante: La energía radiante es una cantidad objetiva que depende sólo de la intensidad y
el color de la luz. La intensidad está relacionada con el número de fotones por unidad de tiempo que
inciden en una superficie y el color está relacionado con la longitud de onda o frecuencia de la luz
incidente.
Energía Solar: La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la
radiación electromagnética procedente del Sol.
La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido
aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad,
mediante diferentes tecnologías que han ido
evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la
actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse
por medio de captadores como células fotovoltaicas,
helióstatos o colectores térmicos, que pueden
transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las
llamadas energías renovables o energías limpias, que
puede hacer considerables contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas
que afronta la Humanidad.