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COLEGIO MONSEÑOR DIEGO ROSALES DEPARTAMENTO DE CIENCIAS PROFESORA: ANLLELA VELÁSQUEZ SEGUNDO MEDIO CIENCIAS NATURALES – EJE FÍSICA PRIORIZACIÓN CURRICULAR Nombre estudian te: Profesor a: Anllela Velasquez Correo Electrónico: [email protected] Fecha: Instrucciones: 1. Si lo desea, puede imprimir este documento, responder directamente en su cuaderno de asignatura o responderla en computador y enviarla por correo electrónico. 2. Lea atentamente cada explicación del contenido para luego responder las actividades. 3. Estas guías corresponde a los Objetivos Prioritarios dispuestos por el Ministerio de Educación. La guía está separada por número de clase, que son 4 (desde la clase número 8 hasta la clase número 11. 4. El tiempo estimado para realizar cada clase es de una hora y media cada día. 5. Administre eficientemente su tiempo. 6. Revise sus respuestas las veces que sea necesario. Si tiene alguna dificultad durante la realización de esta guía no dude en contactarme al mail: [email protected] De lunes a viernes de 9:00 a 13:00 horas estaré atenta para revisar sus consultas. 7. Esta guía será evaluada con un porcentaje de logro del 0% al 100%, para luego ser convertida a una calificación del 2 al 7. Su calificación equivaldrá al 20% del promedio final de la asignatura. “EL UNIVERSO” CRONOGRAMA DE APOYO ZOOM Estimados padres, apoderados y estudiantes, la siguiente tabla ordena los contenidos que se trabajarán semanalmente en los apoyos virtuales vía Zoom. Quedan cordialmente invitados a seguir participando activamente en estas instancias para aclarar dudas y responder inquietudes. Fecha Nº de Clase Objetivo ID Jueves 01 de Octubre 8 Explicar diversos modelos que han intentado describir el Universo desde 473 429 2446

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COLEGIO MONSEÑOR DIEGO ROSALESDEPARTAMENTO DE CIENCIASPROFESORA: ANLLELA VELÁSQUEZ

SEGUNDO MEDIOCIENCIAS NATURALES – EJE FÍSICA

PRIORIZACIÓN CURRICULAR

Nombreestudiante:Profesora: Anllela Velasquez Correo Electrónico: [email protected]:

Instrucciones:1. Si lo desea, puede imprimir este documento, responder directamente en su cuaderno de asignatura o responderla en computador y enviarla por correo electrónico.2. Lea atentamente cada explicación del contenido para luego responder las actividades.3. Estas guías corresponde a los Objetivos Prioritarios dispuestos por el Ministerio de Educación. La guía está separada por número de clase, que son 4 (desde la clase número 8 hasta la clase número 11.4. El tiempo estimado para realizar cada clase es de una hora y media cada día.5. Administre eficientemente su tiempo.6. Revise sus respuestas las veces que sea necesario.Si tiene alguna dificultad durante la realización de esta guía no dude en contactarme al mail: [email protected] De lunes a viernes de 9:00 a 13:00 horas estaré atenta para revisar sus consultas.7. Esta guía será evaluada con un porcentaje de logro del 0% al 100%, para luego ser convertida a una calificación del 2 al 7. Su calificación equivaldrá al 20% del promedio final de la asignatura.

“EL UNIVERSO”

CRONOGRAMA DE APOYO ZOOM

Estimados padres, apoderados y estudiantes, la siguiente tabla ordena los contenidos que se trabajarán semanalmente en los apoyos virtuales vía Zoom. Quedan cordialmente invitados a seguir participando activamente en estas instancias para aclarar dudas y responder inquietudes.

Fecha Nº de Clase Objetivo IDJueves 01 de Octubre

8 Explicar diversos modelos que han intentado describir el Universo desde la Antigüedad hasta inicios del siglo XX, como el geocéntrico y el heliocéntrico, patrocinados por Ptolomeo y Copérnico respectivamente, entre otros.

473 429 2446

Jueves 08 de Octubre

9 Identificar virtudes y limitaciones de los modelos del Universo para explicar su dinámica.

473 429 2446

Jueves 15 de Octubre

10 Distinguir a científicos como Galileo, Brahe y Newton, entre otros, por sus aportes en la concepción de modelos del Universo.

473 429 2446

Jueves 22 de Octubre

11 Explicar cualitativamente la evolución del Universo según la teoría del Big-Bang.

473 429 2446

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OA 13: Demostrar que comprenden que el conocimiento del Universo cambia y aumenta a partir de nuevas evidencias, usando modelos como el geocéntrico y el heliocéntrico, y teorías como la del Big-Bang, entre otros.

Con el estudio de esta guía los estudiantes podrán explicar diversos modelos que han intentado describir el Universo desde la Antigüedad hasta inicios del siglo XX, como el geocéntrico y el heliocéntrico, patrocinados por Ptolomeo y Copérnico respectivamente, entre otros; identificar virtudes y limitaciones de los modelos del Universo para explicar su dinámica; distinguir a científicos como Galileo, Brahe y Newton, entre otros, por sus aportes en la concepción de modelos del Universo; y explicar cualitativamente la evolución del Universo según la teoría del Big-Bang.

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Clase 8: Modelos que describen el universo.

Objetivos:

Explicar diversos modelos que han intentado describir el Universo desde la Antigüedad hasta inicios del siglo XX, como el geocéntrico y el heliocéntrico, patrocinados por Ptolomeo y

Copérnico respectivamente, entre otros.

Teorías geocéntricas

Filosofía presocrática

El modelo geocéntrico se adoptó en la astronomía y filosofía griega, vigente desde sus inicios en la filosofía presocrática. En el siglo vi a. C. Anaximandro propuso una cosmología en la que la Tierra tenía la forma de la sección de un pilar (un cilindro) flotante en el centro de todo. El Sol, la Luna y los planetas eran agujeros en ruedas invisibles que rodeaban la Tierra, a través de los cuales los seres humanos podían ver un fuego oculto. Al mismo tiempo, los pitagóricos pensaban que la Tierra era esférica (de acuerdo con las observaciones de los eclipses) pero no el centro del universo; postulaban que estaba en movimiento alrededor de un fuego no visible.

Con el tiempo, estas dos versiones se combinaron; por lo que la mayoría de los griegos educados pensaban que la Tierra era una esfera en el centro del universo. En el siglo iv a. C. dos influyentes filósofos griegos, Platón y su discípulo Aristóteles, escribieron trabajos basados en el modelo geocéntrico.

Filosofía platónica

Según Platón, la Tierra era una esfera que descansaba en el centro del universo. Las estrellas y planetas giraban alrededor de la Tierra en círculos celestiales, ordenados en el siguiente orden (hacia fuera desde el centro): Luna, Sol, Venus, Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno y las estrellas fijas. En el Mito de Er, una sección de La República, Platón describe el cosmos como el «Huso de la Necesidad», del que cuidan las sirenas y las tres moiras.

Eudoxo de Cnido, quien trabajó con Platón, desarrolló una explicación menos mítica y más matemática del movimiento de los planetas basadas en el dictum de Platón manifestando que todos los fenómenos en los cielos pueden explicarse con el movimiento circular uniforme.

Sistema aristotélico

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Aristóteles desarrolló el sistema de Eudoxo. En el sistema aristotélico, la Tierra esférica estaba en el centro del universo, y todos los cuerpos celestes estaban unidos a 47-55 esferas transparentes y giratorias que rodeaban a la Tierra, todas ellas concéntricas con ella (el número es tan alto porque son necesarias varias esferas para cada planeta). Estas esferas, conocidas como esferas cristalinas, se movían a diferentes velocidades uniformes para crear la revolución de los cuerpos alrededor de la Tierra. Estos estaban compuestos de una sustancia incorruptible llamada éter. La Luna estaba en la esfera más cercana a la Tierra, entrando en contacto con el área de Tierra, causando manchas oscuras (máculas) y la capacidad de pasar a través de fases lunares.

Para Aristóteles, el universo se encontraba dividido en dos grandes regiones: aquello que estaba bajo de la luna (infralunar), donde se situaba la Tierra, y que está sometido al cambio, y lo que está por encima de la luna (supralunar), formado por los astro, y que es inalterable e imperecedero.

Argumentos a favor del geocentrismo

La adhesión al modelo geocéntrico se debió en gran medida a varias observaciones importantes. Ante todo, si la Tierra se moviera, entonces uno debería ser capaz de observar el desplazamiento de las estrellas fijas debido al paralaje estelar. En resumen, si la Tierra se moviera, las formas de las constelaciones cambiarían considerablemente en el transcurso de un año. Debido a que las estrellas estaban realmente mucho más lejos de lo que postulaban los astrónomos griegos (haciendo el movimiento extremadamente sutil), el paralaje estelar no fue detectado hasta el siglo xix. Por lo tanto, los griegos eligieron la más simple de las dos explicaciones. La ausencia de cualquier paralaje observable se consideró un defecto fatal en cualquier teoría no-geocéntrica.

Sistema ptolemaico

Un defecto principal en el sistema de Eudoxo de esferas concéntricas era que no podrían explicar los cambios en la claridad de los planetas causados por un cambio en la distancia. Este honor fue reservado para el sistema ptolemaico, apoyado y fundado por el astrónomo helenístico Claudio Ptolomeo de Alejandría (Egipto) en el siglo ii d. C. Su libro principal astronómico, El Almagesto, era la culminación de los siglos de trabajo por astrónomos griegos; fue aceptado durante más de un milenio como el modelo cosmológico correcto por astrónomos europeos y musulmanes. A causa de su influencia, a veces es considerado idéntico con el modelo geocéntrico. Los elementos básicos de la astronomía de Ptolomeo, mostrando un planeta en un epiciclo con un deferente excéntrico y un punto ecuante.

En el sistema ptolemaico, cada planeta es movido por dos o más esferas: una esfera es su deferente que se centra en la Tierra, y la otra esfera es el epiciclo que se encaja en el deferente. El planeta se encaja en la esfera del epiciclo. El deferente rota alrededor de la Tierra mientras que el epiciclo rota dentro del deferente, haciendo que el planeta se acerque y se aleje de la Tierra en diversos puntos en su órbita inclusive haciendo que disminuya su velocidad, se detenga, y se mueva en el sentido contrario (en movimiento retrógrado). Los epiciclos de Venus y de Mercurio están centrados siempre

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en una línea entre la Tierra y el Sol, lo que explica por qué siempre se encuentran cerca de él en el cielo. El orden de las esferas ptolemaicas a partir de la Tierra es: Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno y estrellas fijas.

El modelo del deferente-y-epiciclo había sido utilizado por los astrónomos griegos por siglos, como lo había sido la idea del excéntrico. En la ilustración, el centro del deferente no es la Tierra sino la X, haciéndolo excéntrico.

Desafortunadamente, el sistema que estaba vigente en la época de Ptolomeo no concordaba con las mediciones, aun cuando había sido una mejora considerable respecto al sistema de Aristóteles. Algunas veces el tamaño del giro retrógrado de un planeta (más notablemente el de Marte) era más pequeño y a veces más grande. Esto lo impulsó a generar la idea de un ecuante.

El ecuante era un punto cerca del centro de la órbita del planeta en el cual, si uno se paraba allí y miraba, el centro del epiciclo del planeta parecería que se moviera a la misma velocidad. Por lo tanto, el planeta realmente se movía a diferentes velocidades cuando el epiciclo estaba en diferentes posiciones de su deferente. Usando un ecuante, Ptolomeo afirmaba mantener un movimiento uniforme y circular, pero a muchas personas no les gustaba porque pensaban que no concordaba con el dictado de Platón de un «movimiento circular uniforme». El sistema resultante, el cual eventualmente logró amplia aceptación en occidente, fue visto como muy complicado a los ojos de la modernidad; requería que cada planeta tuviera un epiciclo girando alrededor de un deferente, desplazado por un ecuante diferente para cada planeta. Pero el sistema predijo varios movimientos celestes, incluyendo el inicio y fin de los movimientos retrógrados, medianamente bien para la época en que se desarrolló.

Teorías rivales

No todos los griegos aceptaban el modelo geocéntrico. Algún pitagórico creyó que la Tierra podía ser uno de los varios planetas que circundaban en un fuego central.

Primer heliocentrismo

El primer heliocéntrico fue Aristarco de Samos (siglo ii a. C.) fue el más radical. Escribió un libro, sobre el heliocentrismo, diciendo que el Sol era el centro del universo, mientras que la Tierra y otros planetas giraban alrededor de él. Su teoría no fue popular, y solo tuvo un seguidor conocido, Seleuco de Seleucia.

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El sistema copernicano

En 1543 la teoría geocéntrica enfrentó su primer cuestionamiento serio con la publicación de De revolutionibus orbium coelestium de Copérnico, que aseguraba que la Tierra y los demás planetas, contrariamente a la doctrina oficial del momento, rotaban alrededor del Sol. Sin embargo, el sistema geocéntrico se mantuvo varios años, ya que el sistema copernicano no ofrecía mejores predicciones de las efemérides cósmicas que el anterior, y además suponía un problema para la filosofía natural, así como para la educación religiosa.

La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo). Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas, lo cual es falso por comprobaciones astronómicas hechas hoy en día, gracias a la tecnología y sus avances.

Actividad

Complete el siguiente cuadro comparativo de los modelos de Ptolomeo y Copérnico.

Modelo Similitudes Diferencias Evidencias DeficienciasPtolomeo

Copérnico

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Clase 9: Virtudes y limitaciones de los modelos del Universo para explicar su dinámica.

Objetivo:

Identificar virtudes y limitaciones de los modelos del Universo para explicar su dinámica.

Las distintas teorías científicas son modelos que sirven para explicar los fenómenos físicos que ocurren en el Universo. Sin embargo, estos modelos no siempre tienen la respuesta final. A lo largo de la historia de la ciencia y de la humanidad, las teorías científicas han sido desplazadas por nuevos planteos que trascienden los límites del modelo previamente establecido. Esto sucede porque las teorías científicas tienen sus limitaciones.

Límites de las teorías clásicas

La teoría de la gravedad de Newton describía muy bien el movimiento planetario, pero pronto los astrónomos se dieron cuenta, que sus predicciones se desviaban unos decimales de las observadas.

La teoría de la gravedad de Einstein hacia predicciones más exactas; además, en la segunda ley de Newton, la masa permanecía constante. La teoría de la relatividad especial de Einstein dejó claro que la masa se incrementa con la velocidad, entonces ya no era constante.

En el modelo de Newton, el tiempo y el espacio son absolutos y afectados por nada. En la teoría de la relatividad general, tanto espacio y tiempo son relativos y no solo afectan, sino que también son afectados por la presencia en el presente de materia y energía.

Límites de la teoría de la relatividad especial y general.

La teoría de la relatividad especial, que predice que nada viaja más rápido que la luz, encontró sus límites con el salto cuántico, pues este predice que un electrón salta de una órbita permitida a otra, sin pasar por el espacio intermedio.

Al confirmarse esto, se dio origen a la idea de entrelazamiento cuántico, en el cual dos partículas gemelas, es decir con igual espín pero invertidos, se afectan entre sí, simultáneamente, aunque se encuentren a distancias de años luz, dando lugar a la comunicación instantánea a distancia.

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Con la llegada de la teoría cuántica moderna y sobre todo con el principio de incertidumbre, se vino al suelo el universo de Einstein donde todo es predecible. El principio de incertidumbre implica que no es posible conocer el estado futuro de los acontecimientos, si no es posible conocer ciertas cantidades con precisión simultáneas en el presente, tales como posición y velocidad.

Esto puso en apuros a Einstein, pues nunca estuvo de acuerdo con las nuevas ideas caóticas que vinieron a destronar la concepción de un universo seguro y predecible.

Todas las teorías son correctas solo que tienen limites

No existe teoría única que explique todo; cada vez más mientras avanzamos en ciencia y tecnología, habrá nuevas teorías que expliquen los fenómenos que no percibimos hoy día y que no podrán ser explicados por ninguna de las que hoy existen. Llegaremos a conocer mucho, pero no todo.

La teoría de Newton (la segunda ley) que predice la constancia de la masa es correcta dentro de un intervalo de números, pues, siempre se usan para el diseño de juegos mecánicos, vehículos, aviones, maquinaria, motores, dispositivos mecánicos, trenes, barcos, cohetes y fue encontrada por su autor con matemáticas rigurosas y, si observamos sus movimientos, así como el de un tren, un avión supersónico, etcétera, no vemos que la masa se incremente, puesto que esto solo ocurre al 98% de la velocidad de la luz.

Tampoco vemos que el tiempo sea diferente para cada observador, a menos que uno se sitúe cerca de un objeto súper masivo o viaje al 98% de la velocidad de la luz. Vemos un espacio plano de tres dimensiones separado del tiempo y no curvado y si calculamos a escalas clásicas, la distancia más corta entre dos puntos, buscando una curva, caeríamos en un error. Podemos ver la trayectoria de un avión que deja una estela de gas o la trayectoria de una montaña rusa, algo que deja de existir con el principio de incertidumbre a escalas cuánticas.

En fin, todo tiene su inicio y final, todas las teorías científicas explican a determinada escala los fenómenos de la naturaleza y no son aplastadas por otras, sino que a cada una le toca cierto valor límite hasta donde es funcional. Entonces, todas son correctas, solo que finitas al hacer predicciones.

Actividad

Completa la siguiente tabla

Modelo Lo que explica LimitacionesDe Newton

De Einstein

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Cuántico Moderno

Clase 10: Aportes de algunos científicos en concepción del universo.

Objetivo:

Distinguir a científicos como Galileo, Brahe y Newton, entre otros, por sus aportes en la concepción de modelos del Universo.

A continuación, revisaremos los principales hitos que contribuyeron al desarrollo del modelo actual del universo.

Tycho Brahe (1546-1601) realizó el registro más preciso, hasta entonces de las posiciones de los planetas.

Tycho fue el primer astrónomo en percibir la refracción de la luz, elaborar una completa tabla y corregir sus medidas astronómicas de este efecto. El conjunto completo de observaciones de la trayectoria de los planetas fue heredado por Johannes Kepler, ayudante de Brahe en aquel tiempo.

Johannes Kepler (1571-1630) determinó que las órbitas de los planetas eran elípticas. Este y otros descubrimientos los resumió en tres leyes que describen el movimiento planetario.

La primera ley de Kepler establece que todos los planetas se mueven alrededor del Sol describiendo una trayectoria elíptica.

La segunda ley de Kepler establece que el radio vector que une un planeta y el Sol recorre áreas iguales en tiempos iguales. La ley de las áreas es equivalente a la constancia del momento angular, es decir, cuando el planeta está más alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que cuando está más cercano al Sol (perihelio).

Tercera ley de Kepler, para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.

Donde, T es el período orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol), R la distancia media del planeta con el Sol y K la constante de proporcionalidad.

Estas leyes se aplican a otros cuerpos astronómicos que se encuentran en mutua influencia gravitatoria, como el sistema formado por la Tierra y el sol.

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Galileo Galilei (1564-1642) fue un gran defensor del modelo heliocéntrico de Copérnico. Observó las fases del planeta Venus y descubrió que Júpiter era orbitado por cuatro satélites.

Isaac Newton (1642-1727) propuso un modelo matemático que describía la fuerza de atracción gravitacional entre dos cuerpos. Dicho modelo es conocido como la ley de gravitación universal.

La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Fue formulada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicado el 5 de julio de 1684, donde establece por primera vez una relación proporcional (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos tenía que ser proporcional al producto de sus masas dividido por la distancia entre ellos al cuadrado. Para grandes distancias de separación entre cuerpos se observa que dicha fuerza actúa de manera muy aproximada como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro de gravedad, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos.

Así, con todo esto resulta que la ley de la gravitación universal predice que la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas m1 y m2 separados una distancia r es igual al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir:

Donde

F es el módulo de la fuerza ejercida entre ambos cuerpos, y su dirección se encuentra en el eje que une ambos cuerpos.G, es la constante de gravitación universal.

Es decir, cuanto más masivos sean los cuerpos y más cercanos se encuentren, con mayor fuerza se atraerán.

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Uno de los hechos que el modelo de Newton no pudo explicar fue la precesión de la órbita del planeta Mercurio (la órbita se desplaza a lo largo de su recorrido, dibujando una especie de “flor”). Este hechohizo a los astrónomos suponer por mucho tiempo la existencia de un planeta más cercano al Sol y al cual denominaron Vulcano. Einstein presentó una ecuación que reemplaza a la ley de gravitación universal de Newton y con la que se explica la precesión de la órbita de Mercurio, descartando de paso la existencia del supuesto planeta más cercano al Sol (Vulcano).Immanuel Kant (1724-1804) propuso la hipótesis nebular. En ella planteaba que el sistema solar se habría originado como producto de la condensación de una nube de gas y polvo cósmico.

La teoría de Kant y Laplace (1796) afirma que la nebulosa primitiva se contrajo y se enfrió bajo el efecto de las fuerzas de gravitación, formando un disco plano y dotado de una rotación rápida. El núcleo central se hizo cada vez más grande. Posteriormente, debido al aumento de la velocidad de rotación aparecieron fuerzas centrífugas que formaron los planetas. La baja velocidad de rotación del Sol no podía explicarse. Hay versión moderna de esta teoría que asume que la condensación central contiene granos de polvo sólido que crean roce en el gas al condensarse el centro. Finalmente, luego de que el núcleo ha sido frenado, su temperatura aumenta, y el polvo es evaporado. El centro que rota lentamente se convierte en el Sol. Los planetas se forman a partir de la nube, que rota más velozmente.

Albert Einstein (1879-1955) presentó su teoría general de la relatividad. Con ella propuso, entre otras cosas, que los cuerpos de gran masa, como una estrella o una galaxia, curvan el espacio-tiempo a su alrededor.

Actividad

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Elabore una serie de dibujos o esquemas correlativos (cada uno de ellos debe responder a un modelo determinado) en donde se muestre la evolución de los modelos cosmológicos, desde los más antiguos hasta los más actuales.

Clase 11: Evolución del Universo según la teoría del Big-Bang.

Objetivo:

Explicar cualitativamente la evolución del Universo según la teoría del Big-Bang.

Científicos como Edwin Hubble (1889-1953) y Georges Lemaître (1894-1966) dieron forma a una de las teorías más importantes de la actualidad, la del Big Bang que plantea que alrededor de 13 700 millones de años antes del presente, el universo habría surgido a partir de la Gran Explosión de una singularidad (punto) que contenía toda la materia y energía de nuestro universo.

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10 -43 s después de la Gran Explosión: El universo crece a una velocidad mayor que la de la luz. Ese fenómeno se conoce como inflación.

10 -35 s después de la Gran Explosión: Surgen las fuerzas fundamentales de nuestro universo.

10 -5 s después de la Gran Explosión : Se originan los protones y neutrones.

3 minutos después de la Gran Explosión: Se forman los primeros núcleos atómicos.

350 mil años después de la Gran Explosión: Se forman los primeros átomos.

200 millones de años después de la Gran Explosión: Surgen las primeras estrellas. El universo se comienza a iluminar.

500 millones de años después de la Gran Explosión: La fuerza de atracción gravitacional posibilita la formación de las primeras galaxias.

Poco más de 9000 millones de años después de la Gran Explosión: Comienza la formación del sistema solar.

Cerca de 10 200 millones de años después de la Gran Explosión: Surgen las primeras formas de vida en la Tierra.

¿Hacia dónde evoluciona nuestro universo?, ¿tendrá este un final? Si bien aún estas son preguntas cuyas respuestas están abiertas, se piensa que la cantidad de materia y energía presente en el universo, o bien su forma,determinarán su destino.

El gran colapso (Big Crunch)

Si la materia existente es suficiente, la fuerza de atracción gravitacional puede hacer que disminuya la velocidad de expansión hasta que los objetos astronómicos no se alejen entresí, sino que comiencen a acercarse. Con el tiempo, la materia y la energía colapsarían en un punto (como un Big Bang a la inversa). Este evento es denominado el gran colapso o Big Crunch.

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El gran frío (Big Freeze)

En caso de que en el universo no exista la suficiente materia, este se expandirá de forma constante, hasta que las estrellas se apaguen.

El gran desgarro (Big Rip)

Si la expansión ocurre muy rápidamente, entonces se ha hipotetizado que toda la materia, desde átomos a galaxias, se desintegrará.

El gran rebote (Big Bounce)

Otra hipótesis sostiene que después de colapsar el universo en un punto, volvería a nacer a través de otro Big Bang. Este evento podría ocurrir una y otra vez.

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Evidencias apoyan la teoría del Big Bang

La radiación de fondo cósmico

Existe en el espacio una señal de microondas que lo recorre y que se denomina radiación de fondo cósmico. Esta es el remanente que quedó del Big Bang.

La evolución de las galaxias y su distribución

La forma y distribución de las galaxias son coherentes con las predicciones derivadas del Big Bang.

La abundancia de hidrógeno

Según la teoría del Big Bang, el primer elemento en formarse fue el hidrógeno (hoy en día el elemento más abundante del universo). Las nebulosas están conformadas principalmente por hidrógeno.

Algunos problemas de la teoría del Big Bang, como la estructura y forma del universo, han sido resueltos con la teoría de la inflación cósmica. La teoría de la inflación cósmica postula que durante el Big Bang hubo un breve período en que el crecimiento fue especialmente acelerado, un crecimiento que es difícil de imaginar por su gran magnitud y pequeño período de tiempo y durante ese período se generaron las primeras ondas gravitacionales. Si bien es parte de la teoría del Big Bang, está sujeto a que se puedan captar estas ondas gravitacionales, lo que requiere de un especial despliegue técnico muy difícil de conseguir hasta ahora.

Actividad

A continuación, se presentan cuatro instantes en la formación de un sistema planetario, a partir de ellas realiza las siguientes actividades:

1. Ordena los esquemas, desde la etapa más antigua a la más reciente. Justifica el orden quele asignaste a las imágenes.

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2. ¿Qué importancia tiene la cantidad de materia inicial del sistema solar? Fundamente.

3. ¿Qué sucede con los fragmentos sólidos que flotan cerca de un planeta, en una etapainicial de su formación?

4. ¿Qué condiciones iniciales debieran ocurrir para que se forme una estrella gigante?