(Resumen ed.Mc Graw Hill)NUESTRO LUGAR EN EL UNIVERSO1. EL UNIVERSOEl ser humano siempre ha observado el firmamento intentando comprenderlo, e incluso ha aprovechado la regularidad con la que se mueve: Al ver que los cuerpos celestes se movan cada cierto tiempo de la misma forma (el sol, las estrellas), muchas civilizaciones comprendieron su funcionamiento y las consecuencias en la tierra: las estaciones. As, crearon calendarios y saban cuando era la poca del cultivo. Las primeras civilizaciones en utilizar estos ciclos regulares fueron los sumerios (crearon un calendario) y posteriormente los egipcios (saban cuando habra abundancia en el Nilo gracias a una estrella). Adems, para estas civilizaciones el firmamento tena un carcter divino, era la casa de sus dioses. Por ello muchos monumentos (pirmides, dlmenes) se construyeron de forma alineada con las estrellas y constelaciones. Eran los dioses los que controlaban el universo (Ley Divina).Sin embargo, para los griegos esto no era as: el universo se controlaba por las Leyes naturales. Claudio Ptolomeo public en su obra Almagesto una nueva teora: el sistema geocntrico, con la tierra como centro del universo. Fue aceptada y se mantuvo vigente durante miles de aos.El cambio ms importante ocurri en el Renacimiento, cuando Nicols Coprnico se atreve a afirmar que no es la tierra la que se situaba en el centro del universo, sino el sol: la teora del sistema heliocntrico. Al contrario que en la teora geocntrica, sta no fue aceptada y Coprnico fue perseguido. Con el tiempo, gracias al telescopio, Galileo Galilei demostr que la tierra giraba alrededor del sol.Al ser demostrada cientficamente, esta teora es la que aceptamos hoy en da, e incluso ha inspirado a cientficos posteriores como Johannes Kepler, que describe las tres leyes del movimiento planetario: La primera, muy importante, demuestra que la rbita de los cuerpos celestes es elptica, no circular.Posteriormente Isaac Newton formul su teora de la gravedad. Con todo ello la humanidad ha conseguido comprender mejor cmo funciona el universo, pero todava quedan muchas dudas sin resolver.1.1 ESPACIO Y TIEMPOEn el siglo XX se pensaba que conocamos todo lo posible sobre el universo y sus leyes, debido a los grandes avances cientficos durante este siglo. Cuando se pensaba que haba poco ms por descubrir, Albert Einstein presenta sus trabajos en 1905 y cambia para siempre nuestra forma de ver el mundo.

Einstein aport dos grandes ideas, que son la base de su famosa teora de la relatividad: Primero, demostr que nada poda ir a ms velocidad que la luz (c=300.000 km/s) Segundo, establece que materia y energa son en realidad lo mismo, pero en estados diferentes:Materia (m)= energa almacenada, sin liberar. Ejemplo: un tomoEnerga (E) = materia liberada. Ejemplo: Un tomo que se divide (fisin nuclear) mucha energa liberada.El primer y segundo principio se unen en la famosa ecuacin:E=m.c2Donde se relacionan los tres conceptos (materia, energa y velocidad de la luz).El ser humano no puede convertir materia en energa con facilidad (necesita mucha ms energa, por ejemplo en las centrales nucleares). Pero en el universo esto ocurre continuamente en las estrellas, que pueden liberar gran cantidad de energa en forma de radiacin sin consumirse del todo (sin perder toda su masa). Midiendo esta radiacin, los cientficos saben que el universo tiene miles de millones de aos.Otra teora importante llega gracias a Edwin Hubble, que en 1924 demuestra que existen miles de galaxias expandindose en todas las direcciones: es decir, que el universo se est expandiendo.1.2 ORIGEN Y FUTURO DEL UNIVERSO

a) Origen: el Big Bang.Si el universo se expande, todo empez entonces desde un punto en el que todo estaba concentrado, para luego explotar y liberarse en todas direcciones. Esto lo propuso por primera vez Georges Lematre en 1927, pero no es hasta 1965 cuando se convierte en teora, conocida como la teora del Big Bang. Para ello necesit dos pruebas: (Pruebas que demuestran la teora del Big Bang): La primera, la aporta Vesto Slipher (astrnomo). Se bas en el efecto Doppler* del sonido y en los colores. Segn esto, si una galaxia se aleja desde nuestro punto de vista se vera de color rojo, y si se acercara, azul. Pero siempre que las observamos las vemos rojas, por lo que se deduce que se alejan en todas direcciones. La segunda prueba la aportan Arno Penzias y Robert Wilson, que mientras intentaban usar una antena de comunicaciones descubrieron unas interferencias (ruido) de fondo constante que les impeda trabajar. Esto confirm la idea de George Gamow, que predijo que la radiacin producida en el Big Bang nos llega en forma de microondas tras recorrer todo el cosmos. Estas ondas eran las interferencias captadas por los dos astrnomos.

Y en qu consiste la teora del Big Bang?1) Al principio, el universo concentraba mucha energa a alta temperatura.2) Esto produjo una explosin acelerada (inflacin csmica)3) Posteriormente, la temperatura baj y comenzaron a formarse las partculas elementales (electrones, protones)4) 300.000 aos despus, las partculas se unieron formando los primeros tomos.5) Con el tiempo, gracias a la atraccin gravitatoria, los tomos se compactan formndose estrellas, galaxias y el resto de elementos del universo.b) El final del Universo. Teoras.El final del universo no puede predecirse exactamente, pero podemos hacernos una idea de cmo va a evolucionar estudiando un valor llamado densidad crtica. Comparando este valor con la densidad de la materia del universo tenemos tres casos posibles (pg. 30,esquema): Densidad del cosmos > densidad crtica: Habr un proceso contrario al big bang, de contraccin en vez de expansin, llamado Big Crunch (gran aplastamiento). Densidad del cosmos = densidad crtica: Expansin infinita. Se expandir eternamente Densidad del cosmos < densidad crtica: La fuerza de la gravedad no ser capaz de frenar la expansin, la materia del universo no ser capaz de sostener todos sus componentes, y se producir un Gran desgarramiento o Big Rip. Por otro lado, hay que tener en cuenta la velocidad a la que se expande el universo. Se sabe que las galaxias se alejan mucho ms rpido de lo esperado. La nica explicacin que tenemos en la actualidad es que se debe a que el universo tiene mucha ms materia de la que observamos. Como no la conocemos, la llamamos materia oscura (no est demostrada su existencia experimentalmente). Adems, tambin existira una energa oscura que ayudara a esta aceleracin. Actualmente, los cientficos estudian el universo desde dos perspectivas: la fsica terica y la fsica experimental. La segunda intenta probar las teoras de la primera. Teniendo en cuenta lo que sabemos o suponemos hasta hoy, el universo estara formado por :70%__ energa oscura (no la conocemos)25%__materia oscura (tampoco)5%__materia visible: estrellas,planetasPor lo tanto, lo que realmente conocemos y est demostrado experimentalmente es muy poco!2. POLVO DE ESTRELLASSegn el Big Bang, los primeros tomos en formarse fueron el Hidrgeno y el Helio (H,He). El resto proceden de las estrellas y sus procesos (reacciones qumicas y nucleares). El proceso del nacimiento de una estrella es el siguiente:a) Nubes fras de gas y polvo giran sobre s mismas por la gravedadb) La mayor parte de la materia se concentra en un punto llamado protoestrellac) Con el paso del tiempo (mill. Aos), sube la temperatura del ncleo tanto que empieza a brillar. Per tambin las estrellas evolucionan:Cuando la estrella se forma, comienza a quemar su combustible, que es el Hidrgeno. Pueden ocurrir dos cosas: Una vez que se consume del todo el H, la estrella se comprime y sintetiza compuestos pesados como el carbono, oxgeno, azufrehasta que no puede contraerse ms y explota. La explosin se llama supernova. Tras ella, pueden formarse agujeros negros (la materia no expulsada por la supernova); o estrellas de neutrones. Cuando en vez de consumirse, el H del ncleo se fusiona con Helio, se convierte en una Gigante Roja. Cuando deja de fusionarse, expulsa sus capas externas formando una Nebulosa Planetaria (de gas). Con el tiempo, se enfra y se contrae formando una Enana blanca (la estrella apagada). (ver dibujo pg. 31).

3. EL SISTEMA SOLAREl sol es una estrella, as que el proceso de formacin de stas se puede aplicar a l. Dentro de la nube de gas y polvo del principio, adems de estrellas surgen otras condensaciones que dan lugar a los planetas. Los planetas son cuerpos celestes que orbitan en torno a una estrellaSatlites: cuerpos celestes que orbitan alrededor de un planetaAsteroides: fragmentos de planetas que no llegaron a formarse, giran alrededor del sol.Qu futuro le espera al sistema solar?: Uno similar al de cualquier gran estrella: crecer hasta convertirse en estrella gigante roja, engullendo a la Tierra. La gigante roja se expandir y contraer varias veces a lo largo del tiempo, expulsando capas de gas. Mientras ocurre esto, el ncleo se enfriar convirtindose en enana blanca, desvanecindose poco a poco.

4. LA TIERRA.El sol y sus planetas se formaron a la vez hace 4500 millones de aos. La gravedad hizo que los materiales ms densos se acumularan en el centro de la nube, mientas que los ms ligeros quedaran en el exterior. Este proceso se llama diferenciacin gravitatoria, y explica por qu los planetas de las ltimas capas del sistema solar son gaseosos y con elementos ligeros; y los del interior son rocosos.-+4.1. Las capas terrestresSi aplicamos la misma teora de diferenciacin gravitatoria a la Tierra, nos encontramos con un interior distribuido en capas de diferente densidad: Los elementos ms pesados estn en el ncleo, mientras que en la capa ms externa estn los gaseosos (la atmsfera).(Ver dibujo pg. 33).4.2. Dinmica terrestreLa tierra no es un sistema esttico, sino que ha sufrido muchos cambios desde que se cre. Si fuera esttica, cmo se han formado las grandes montaas y las formas de los continentes?. Para explicarlo surgieron numerosas teoras en el siglo XIX:a) Teora del enfriamiento-contraccin: Segn esta teora la tierra al enfriarse se contrae, originando en la superficie grietas (fracturas) y pliegues (montaas), como cuando una uva se convierte en pasa. b) Teora de la deriva continental (1912): Descrita por Alfred Wegener, sugera que todos los continentes haban estado unidos al principio en uno muy grande, llamado Pangea, antes de separarse y desplazarse. Sin embargo esta teora no poda explicar por qu se separaron y movieron. No fue aceptada, pero sent las bases para la teora que hoy en da est aceptada:c) La teora de la tectnica de placas.5. La Tierra en movimiento: la expansin del fondo ocenico.Con el avance de las investigaciones oceanogrficas hoy en da conocemos mucho ms de la dinmica terrestre. Por ejemplo, sabemos que la mayor cordillera de la tierra est bajo el mar. En su centro, se abre una gran fisura llamada dorsal ocenica. Tambin se descubri que el lecho marino era muy joven, pero que aumentaba la edad de los sedimentos cuanto ms se alejan de la dorsal. Esto permiti a Harry Hess proponer su hiptesis de la Expansin del fondo ocenico. Segn esta teora, en la dorsal se crea nueva corteza ocenica, que va empujando los restos que quedan a los lados hasta alejarlos. Cuando la corteza llega al lmite de los continentes, se hunde, en un proceso llamado subduccin.

5.2. Las placas litosfricasEn 1964 se propone la teora de la tectnica de placas, que explica el movimiento de los continentes y otros hechos geolgicos. La teora establece cuatro grandes principios:1. La tierra se divide en placas que encajan entre s2. Las placas se mueven arrastrando a los continentes consigo3. La corteza se crea en las dorsales y se destruye en las fosas4. La mayora de los fenmenos geolgicos (volcanes y terremotos) ocurre en los bordes de las placas. (Ver dibujo pg. 36).5.3 Los fenmenos geolgicos segn la tectnica de placas.Los movimientos de placas generan varias consecuencias:Al chocar, liberan gran cantidad de energa, que puede provocar: Terremotos, al liberarse de pronto gran energa acumulada. Deformaciones de la corteza (orogenia), si se libera de forma continua. Vulcanismo, si por el calor liberado se funden las capas de roca.Para entender estos fenmenos, debemos conocer los tipos de bordes de placas que existen:1. Lmites (o bordes) divergentes: Las placas se separan. Aparecen corrientes ascendentes de magma (vulcanismo), que crean corteza nueva. Es lo que ocurre en las dorsales ocenicas.

2. Lmites transformantes: Movimiento lateral entre placas que van en la misma direccin, pero sentido distinto. Provoca terremotos (sesmos), por la friccin entre los bordes, que se libera de pronto. Ni crea ni destruye corteza.

3. Lmites convergentes: Las dos placas chocan una contra otra. Se destruye corteza,ya que una capa subduce bajo la otra. Provoca la orogenia, deformando la corteza en la zona donde ocurre.