Unidad 1 - 1ª parte
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“…Nuestro universo sería una cosa muy limitada si no ofreciera a cada época algo que investigar…” Séneca (siglo I) UNIDAD I. EL ORIGEN DEL UNIVERSO. EL SISTEMA SOLAR.
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“…Nuestro universo sería una cosa muy limitada si no ofreciera a cada época algo que investigar…”
Séneca (siglo I)
UNIDAD I.EL ORIGEN DEL UNIVERSO.
EL SISTEMA SOLAR.
Necesidad del ser humano de buscar explicación a los fenómenos que observa.
Aparece la astronomía relacionada en muchos casos con la religión (egipcios → estrellas=dioses).
2500 AC: Babilonios → Desarrollan la astrología (zodíaco, superstición), pero también sientan las bases de la astronomía moderna (movimiento de Sol, Luna y planetas, primeros calendarios)
INTRODUCCIÓN: LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS
INTRODUCCIÓN: LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS
RA (Re): Dios solar egipcio con cabeza de halcón y coronado con el disco solar. Durante el día cruzaba el cielo en su barca solar, mientras que por la noche viajaba en otra barca por el inframundo.
INTRODUCCIÓN: LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS
Calendario babilonio: Calendario lunar con 12 meses de 30 días (basado en las fases de la luna). Introdujeron la hora de 60 minutos y el minuto de 60 segundos
INTRODUCCIÓN: LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS
Antigua Grecia (380-120 AC):
- Aristóteles: Universo geocéntrico
- Aristarco de Samos: Universo heliocéntrico
- Eratóstenes: Estructura de la Tierra (radio, etc)
- Hiparco de Nicea: Primer mapa estelar
INTRODUCCIÓN: LOS PRIMEROS ASTRÓNOMOS
Años más tarde…- Ptolomeo (100 – 170 DC):
Modelo geocéntrico basado en las ideas de Aristóteles (hasta la Edad Media)
- Copérnico (S. XVI): Modelo heliocéntrico (Aristarco)
- - Kepler (S. XVII): Órbitas elípticas, no circulares.
- Galileo (S. XVII): Primer telescopio, desarrolla el método científico. Problemas con el poder eclesiástico.
- Newton (S. XVII): Ley de la gravitación universal (movimiento de los astros alrededor del Sol)
LA COSMOLOGÍA MODERNA
CONCEPTOS IMPORTANTES:- Cosmología: Parte de la astronomía. Estudia
la estructura, el origen y desarrollo de todo el universo (cosmos)
- Astronomía: Estudia los astros que forman el universo a través de la radiación electromagnética que nos llega de ellos (UV, infrarrojos, rayos x).
- Astrofísica: Parte de la astronomía. Estudia la composición, estructura y evolución de los astros según las leyes físicas.
- Modelo matemático: Conjunto de ecuaciones que describen sistemas físicos (p.ej. Universo).
M. del Universo estático e infinito (1915, Einstein): Ha existido siempre y siempre existirá, no tiene principio ni fin por lo que no podemos hablar de su origen. Se acepta hasta mediados del S. XX.
M. del Universo dinámico y finito (Big Bang, 1948 – Gamow): Basado en la expansión del Universo (Hubble), propone que su origen tuvo lugar a partir de una explosión en un punto inmaterial muy denso y caliente, y que se expande gracias a la energía oscura. Es el modelo más aceptado actualmente.
M. del Universo dinámico e infinito (Estado estacionario, Hoyle - 1948): Admite la expansión del Universo, pero no cree en un origen definido, por lo que el Universo sería infinito.
LA COSMOLOGÍA MODERNA: Modelos del Universo
PARA COMPRENDER LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO SEGÚN HUBBLE…
La energía se propaga a través de ondas.
Las ondas tienen un parámetro característico: longitud de onda (λ).
¿Qué es el Efecto Doppler?: Según Doppler (físico alemán), cuando una onda es emitida por un objeto que se encuentra en movimiento, la longitud de onda percibida por el observador (receptor) es distinta a la emitida por el objeto (λ es mayor si el emisor se aleja y menor si se acerca)
¿Qué es el Efecto Doppler?
En realidad es algo muy sencillo y fácil de explicar. Pongamos el ejemplo de una ambulancia que se mueve a través de una carretera. Nosotros estamos parados y vemos cómo se acerca, pasa por delante de nosotros, y después se aleja. ¿Qué oímos?
Según se va a acercando a nosotros, la sirena será cada vez más aguda, mientras que cuando empieza a alejarse pasa a producir un sonido cada vez más grave. Esto es el efecto Doppler. Cuando la fuente del sonido (en este caso la ambulancia) se mueve respecto al receptor (en el ejemplo, nosotros mismos), se producirá un cambio de frecuencias en las ondas sonoras.
Lo podemos apreciar también en el sonido de los coches en las carreras de Fórmula 1 cuando se acercan y alejan de la cámara.
Veamos algunos ejemplos…
¿Qué es el Efecto Doppler?
Cuando el objeto se acerca las ondas por delante de éste se comprimen (disminuye su longitud de onda) y cuando se aleja, las ondas por atrás se separan (aumenta su longitud de onda).
ES LO MISMO QUE OCURRE CON LA LUZ QUE EMITEN LAS GALAXIAS, POR ESO SABEMOS QUE SE ALEJAN Y EL UNIVERSO SE EXPANDE (COLOR ROJO=MAYOR LONGITUD DE ONDA)
Vámonos al blog, donde veremos un video que lo explica todo mucho mejor: http://ccmcontemporaneo-elena.blogspot.com/
¿Qué es el Efecto Doppler?
La expansión del UniversoLey de Hubble: La velocidad de alejamiento
de una galaxia es directamente proporcional a su distancia (a la Tierra)
1929, Hubble: Las galaxias se alejan unas de otras, es decir, el Universo se expande. Esto lo explicamos basándonos en lo que ya sabemos sobre el Efecto Doppler.
Observamos el espectro recibido de las radiaciones que emiten las galaxias. En este espectro se aprecia un desplazamiento hacia el rojo (color con mayor longitud de onda), lo que nos indica que esos objetos en movimiento (las galaxias) se están alejando = EL UNIVERSO SE EXPANDE
El Big Bang: la gran explosión Modelo del Big Bang: En
el instante t=0 (hace 13700 m.a.), todos los componentes fundamentales de todo lo que conocemos (materia, fuerzas, energía, tiempo, espacio y vacío) se encontraban bajo una forma de singularidad, es decir, un punto inmaterial infinitamente denso y caliente, de radio nulo, en unas condiciones tan extremas que las leyes físicas actuales no pueden describirlo con certeza. Este punto surge a partir de una gran explosión: el Big Bang.
1. Nada2. Big Bang = Explosión3. La explosión origina un
punto radiante caliente, y aparecen el espacio y el tiempo.
4. Radiación intensa en las primeras etapas del universo, que se convierte en materia (quarks y leptones).
5. Espacio y tiempo se expanden y la materia se enfría dando lugar a nubes de H y He, que forman las galaxias.
6. Aparece la materia oscura.
El Big Bang: la gran explosión
ERAS DEL UNIVERSO SEGÚN EL MODELO DEL BIG BANG:
Era de PlanckEra de la gran unificaciónEra de la inflaciónEra electrodébil o de los quarksEra hadrónicaEra leptónicaEra de la nucleosíntesisEra de los átomos y de la radiaciónEra de las galaxias
