Download el universo - Física Ciencias II EST 57

Alondra Nuñez Cuevas
¿Qué es el universo?
El universo es todo, sin excepciones.
Materia, energía, espacio y tiempo, todo lo que existe forma parte del Universo. Es
muy grande, pero no es infinito. En cuanto a la materia, el universo es, sobre todo,
espacio vacío,
El Universo contiene galaxias, cúmulos de galaxias y estructuras de mayor tamaño
llamadas supercúmulos. Todavía no se conoce con exactitud la magnitud del
universo, a pesar de la avanzada tecnología en la actualidad.
Origen del universo
Los científicos intentan explicar el origen del Universo con diversas teorías,
apoyadas en algunas teorías.
Teoría del Big Bang:
Según la teoría del Big Bang el universo aparece de la nada. Todo lo que existe
nació de una gran explosión hace 15,000 millones de años. La materia se
concentraba en un punto, decenas de miles de veces más pequeño que el núcleo
de un átomo.
Esta teoría no tiene la autoría de un científico concreto, surgió de las ecuaciones
que generaba la ley de Hubble que demostraba que el universo se encuentra en
expansión.
Teoría del Universo estacionario:
Basada en el principio cosmológico perfecto que dice que un observador situado
en cualquier espacio o tiempo ve el mismo universo ya que sus propiedades son
constantes sea donde sea. No hay un Big Bang porque el universo siempre fue
así. Nuestro universo no tendría principio ni fin. Se consideraba que la materia se
está creando continuamente a partir del vacío.
Teoría del Universo oscilatorio:
Esta teoría está muy relacionada con la teoría del universo estacionario, no existe
una explosión inicial, sino una contracción de nuestro propio universo hasta un
punto de enorme densidad en que la fuerza de atracción de la gravedad se
convierte en una fuerza repulsiva que provoca una expansión de la materia.
Este acontecimiento se produciría continuamente dando lugar a una sucesión
cíclica e infinita del mismo universo.
Diferentes historias de la creación del universo para las
civilizaciones antiguas
Astronomía en Egipto
Para los egipcios, el Universo era una caja, alargada de norte a sur tal como su
país. Durante el día, el Sol recorría el cielo de oriente a poniente y, durante la
noche, rodeaba la Tierra por el norte de un barco que navegaba por el río Ur-Nes.
Los egipcios observaron que las estrellas realizan un giro completo en poco más
de 365 días. Además, este ciclo de 365 días del Sol concuerda con el de las
estaciones, y ya antes del 2500 a.C. los egipcios usaban un calendario basado en
ese ciclo.
El calendario egipcio tenía tres estaciones de cuatro meses cada una:
-Inundación o Akhet.
-Invierno o Peret, es decir, “salida” de las tierras fuera del agua.
-Verano o Shemú, es decir, “falta de agua”
La apertura del año egipcio ocurría el primer día del primer mes de la Inundación,
aproximadamente cuando la estrella Sirio comenzaba de nuevo a observarse un
poco antes de la salida del Sol.
El legado de la astronomía egipcia llega hasta nuestros días bajo la forma del
calendario. Heródoto, en sus Historias dice: "los egipcios fueron los primeros de
todos los hombres que descubrieron el año, y decían que lo hallaron a partir de los
astros".
La perspicaz observación del movimiento estelar y planetario permitió a los
egipcios la elaboración de dos calendarios, uno lunar y otro civil. El calendario
Juliano y, más tarde, el Gregoriano el que usamos actualmente, no son más que
una modificación del calendario civil egipcio.
Astronomía en babilonia
El mito babilónico de la creación es el más antiguo que ha llegado a nuestros días.
El Enuma elis (Cuando arriba), escrito quince siglos antes de la era cristiana,
relata el nacimiento del mundo a partir de un caos primordial.
Para los babilonios, el mundo era una especie de bolsa llena de aire, cuyo piso era
la Tierra, y el techo, la bóveda celeste. Arriba y abajo se encontraban las aguas
primordiales, que a veces se filtraban, produciendo la lluvia y los ríos.
Como todos los mitos, la cosmogonía babilonia estaba basada en fenómenos
naturales que fueron extrapolados a dimensiones fabulosas.
Hacia el 400 a.C. comprobaron que los movimientos aparentes del Sol y la Luna
de Oeste a Este alrededor del zodíaco no tienen una velocidad constante. Parece
que estos cuerpos se mueven con velocidad creciente durante la primera mitad de
cada revolución hasta un máximo absoluto y entonces su velocidad disminuye
hasta el mínimo originario.
Cultura Hindú
En el Veda de los antiguos hindúes se encuentran varias versiones de la creación
del mundo. La idea común en ellas es que el Universo nació de un estado
primordial indefinible; después de pasar por varias etapas, habrá de morir cuando
el tiempo llegue a su fin; entonces se iniciará un nuevo ciclo de creación, evolución
y destrucción, y así sucesivamente.
En otro mito, el dios Visnu flotaba sobre las aguas primordiales, montado sobre la
serpiente sin fin Ananta; de su ombligo brotó una flor de loto, del que nació
Brahma para forjar el mundo.
Según los mitos hindúes el Universo era una superposición de tres mundos: el
cielo, el aire y la Tierra. La Tierra era plana y circular, y en su centro se encontraba
el mítico monte Sumeru, al sur del cual estaba la India, en un continente circular
rodeado por el océano. El cielo tenía siete niveles y el séptimo era la morada de
Brahma; otros siete niveles tenía el infierno, debajo de la Tierra.
A raíz de la conquista de la India por Alejandro Magno en el siglo IV a.C., las ideas
cosmológicas de los hindúes fueron modificadas sustancialmente.
Astronomía en Roma
Según Lucrecio, la materia estaba constituida de átomos imperecederos. Éstos se
encuentran eternamente en movimiento, se unen y se separan constantemente,
formando y deshaciendo tierras y soles, en una sucesión sin fin.
Nuestro mundo es sólo uno entre un infinito de mundos coexistentes; la Tierra fue
creada por la unión casual de innumerables átomos y no está lejano su fin, cuando
los átomos que la forman se disgreguen.
Pero Lucrecio no podía aceptar que la Tierra fuera redonda. En realidad, cuando
Lucrecio hablaba de un número infinito de mundos se refería a sistemas
semejantes a los que creía era el nuestro: una tierra plana contenida en una
esfera celeste. Pero indudablemente, a pesar de sus desaciertos, la visión
cósmica de Lucrecio no deja de ser curiosamente profética.
Astronomía China
Los chinos consideraban al universo como una naranja que colgaba de la estrella
polar ubicando sus 284 constelaciones en 28 segmentos o casas en que dividían
el universo. La antigua astronomía estelar china difiere mucho de la babilónica y
de la occidental. El ecuador celeste se dividía en 28 «casas» y el número de
constelaciones ascendía al final a 284.
La concepción del Universo en la China antigua se encuentra expuesta en el Chou
pi suan ching, un tratado escrito alrededor del siglo IV a.C.
Astronomía Maya
Al igual que otros pueblos, los mayas creían en la existencia de siete cielos,
planos y superpuestos, y de otros tantos niveles subterráneos, donde residían
dioses y demonios, respectivamente.
El mundo había sido creado por Hun ab ku (literalmente: uno-existir-dios) a partir
de aguas primordiales inicialmente en completo reposo. Antes del mundo actual,
habían existido otros mundos que acabaron en respectivos diluvios.
Si los distintos pueblos del México antiguo llegaron hasta la fase jeroglífica, los
mayas lograron la fase silábico-alfabética en su escritura. La numeración iniciada
por los olmecas con base vigesimal, la perfeccionan los mayas, en los siglos III y
IV a. C.
Línea del tiempo del universo
BIG BANG
13.700 millones de años
NACIMIENTO DEL SISTEMA SOLAR
4500 millones de años
COLISIÓN PLANETARIA ORIGINA LA LUNA 4500 millones de años
PRIMEROS SIGNOS DE VIDA MICROSCÓPICA
3700 millones de años
PRIMEROS ORGANISMOS PLURICELULARES
500 millones de años
ALGUNOS ANIMALES EMERGEN DEL AGUA
400 millones de años
LA MAYOR EXTINCIÓN EN MASA
252 millones de años
APARICIÓN DE LOS DINOSAURIOS
240 millones de años
DESARROLLO Y EXPANSIÓN DE LAS FLORES
150 millones de años
EVOLUCIÓN DE LOS MAMÍFEROS
150 millones de años
EXTINCIÓN DE LOS DINOSAURIOS
65 millones de años
EXPANSIÓN DE LOS MAMÍFEROS POR LA TIERRA
55 millones de años
INICIO DE LA EDAD DEL HIELO
40 millones de años
LOS MONOS BAJAN DE LOS ÁRBOLES
7 millones de años
PRIMEROS HUMANOS PREHISTÓRICOS (homo habilis) 2.5 millones de años
EVOLUCIÓN DEL LINAJE MODERNO EN ÁFRICA 130.000 años
DATACIÓN DE LA PINTURA RUPESTRE MAS ANTIGUA 30.000 años
NACIMIENTO DE LA AGRICULTURA Y GANADERÍA
ARMAS DE BRONCE, CABALLOS Y CARROS
3.500 años
COMIENZAN LOS JUEGOS OLÍMPICOS EN GRECIA
NACIMIENTO DEL BUDISMO
10.000 años
2.700 años
2.500 años
NACIMIENTO DEL CRISTIANISMO
2.000 años
EL IMPERIO ROMANO ALCANZA SU APOGEO
2.000 años
NACIMIENTO DEL ISLAM 1.500 años
LAS CRUZADAS
1.000 años
LA PÓLVORA Y EL PAPEL LLEGAN A OCCIDENTE
CONQUISTA EUROPEA DEL NUEVO MUNDO
800 años
500 años
CULTIVOS, ANIMALES Y ENFERMEDADES SE GLOBALIZA
REVOLUCIONES FRANCESA Y AMERICANA
250 años
ERA DE LOS IMPERIALISMO OCCIDENTALES
250 años
COMIENZA LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL
PRIMERAS VACUNAS
400 años
200 años
200 años
LA POBLACIÓN MUNDIAL SUPERA LOS 1000 MILLONES
180 años
FERROCARRIL, ELECTRICIDAD Y AUTOMOVILES 150 años
PRIMER VUELO CON MOTOR 100 años
GUERRAS MUNDIALES
80 años
DESCUBRIMIENTO DE LA ENERGÍA ATÓMICA
60 años
ERRADICACIÓN MUNDIAL DE LA VIRUELA 40 años
COLAPSO DE LA UNIÓN SOVIÉTICA 25 años
LA POBLACIÓN MUNDIAL SUPERA LOS 6000 MILLONES
10 años
CIENTÍFICOS PREDICEN LA SEXTA EXTINCIÓN EN MASA 5 años
Teorías actuales sobre la creación del universo
Existen cuatro teorías fundamentales que explican el origen del Universo. Éstas
son:
-La teoría del Big Bang: El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el
momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del
Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que
en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las
direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.
Inmediatamente después del momento de la
"explosión", cada partícula de materia comenzó
a alejarse muy rápidamente una de otra, de la
misma manera que al inflar un globo éste va
ocupando más espacio expandiendo su
superficie. Los físicos teóricos han logrado
reconstruir esta cronología de los hechos a
partir de un 1/100 de segundo después del Big
Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está
constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones,
Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89
partículas conocidas hoy en día.
-La teoría Inflacionaria: Según la teoría del Big Bang, la expansión del universo
pierde velocidad, mientras que la teoría inflacionaria lo acelera e induce el
distanciamiento, cada vez más rápido, de unos objetos de otros. Esta velocidad de
separación llega a ser superior a la velocidad de la luz, sin violar la teoría de la
relatividad, que prohíbe que cualquier cuerpo de masa finita se mueva más rápido
que la luz. Lo que sucede es que el espacio alrededor de los objetos se expande
más rápido que la luz, mientras los cuerpos permanecen en reposo en relación
con él.
A esta extraordinaria velocidad de expansión inicial se le atribuye la uniformidad
del universo visible, las partes que lo constituían estaban tan cerca unas de otras,
que tenían una densidad y temperatura comunes.
-La teoría del estado estacionario: Según esta teoria, el Universo no sólo es
uniforme en el espacio, sino también en el tiempo; así como, a gran escala, una
región del Universo es semejante a otra, del mismo modo su apariencia ha sido la
misma en cualquier época, ya que el Universo existe desde tiempos infinitos.
El Universo era eterno y, aunque se hallaba en expansión, siempre había
permanecido igual, fuera cual fuera la región del espacio que observáramos. Esto
era así porque se creaba materia continuamente, de manera que la nueva materia
creada iba ocupando el espacio dejado por las galaxias en expansión. Esta
propuesta recibió el nombre de “Teoría del Estado Estacionario” y afirma la
existencia de un Universo homogéneo, es decir, que tiene el mismo aspecto sea
cual sea la región del espacio que observemos y el tiempo en el que lo hagamos.
Estas dos características, homogeneidad e isotropía, son conocidas con el nombre
de Principio Cosmológico Perfecto.
-La teoría del universo oscilante:
Esta teoría llamada también del “Universo Cíclico”, es sostenida por el Físico
Alexander Friedman, quien nos muestra un universo en indefinidas expansiones y
contracciones. En los actuales momentos nos encontramos en una fase de
expansión, la cual habría sido precedida por una evolución de contracción y será
seguida por una evolución similar.
Los físicos han calculado que si la cantidad de hidrógeno de los espacios
intergalácticos fuese siete veces superior a la materia del conjunto de las galaxias,
la velocidad de fuga de estas se frenarían de súbito. Luego, las galaxias
comenzarían a chocar, acercándose unas a otras (Big Crunch). Hasta volver al
estado inicial del universo. Lo que los científicos llaman el Ylem Primitivo.
Según esta teoría el universo tendría una edad de 82 000 millones de años. Cada
una de sus fases tendría una duración de 20 000 años.
¿Cómo se va a terminar el universo?
La pregunta que parece más obvia a cualquiera que se enfrente a un universo en
expansión es si esta expansión cesará alguna vez. En el lenguaje de los
astrónomos esto es planteado como una pregunta: El Universo, ¿es abierto o
cerrado?. Un Universo abierto es uno que sigue expandiéndose para siempre. En
un universo cerrado, la expansión actúa durante un tiempo, luego se frena, se
detiene y se invierte.
La pregunta de si el Universo es abierto o cerrado es, en el fondo, observacional.
Si hay suficiente materia en el Universo, la fuerza gravitatoria que ejerce terminará
frenando todas las galaxias que se separan, las obligará a detenerse, y luego
volverá a atraerlas hasta lo que los astrónomos se refieren medio en broma como
el Big Crunch. Si no hay suficiente materia en el Universo para hacer esto,
entonces la expansión proseguirá eternamente y el Universo será abierto. Un
Universo que se halla justo al borde de ser abierto y cerrado recibe el nombre de
Universo plano.
Si contamos sólo la materia luminosa “la materia que brilla y puede verse”, el
Universo contiene menos de un 1 % de la materia necesaria para detener la
expansión. Así, parecería que el Universo es abierto.
Los astrónomos, sin embargo, creen en la actualidad que la cantidad de materia
oscura en el Universo constituye al menos un 30 % de la cantidad necesaria para
detener la expansión de Hubble. Muchos de ellos creen que será descubierta más
en el futuro, y que de hecho el Universo es plano.
Estructura del Universo
El Universo está formado por estructuras desde las más simples como las
estrellas o planetas hasta las enormes galaxias. Vamos a explicar las estructuras
más importantes que forman el universo, pero lo primero, será explicar que es el
universo y como se formó la actual estructura que conocemos.
El universo: Contiene todo lo que existe. La mayor parte está vacío. Todos los
cuerpos del universo se mueven por la gravedad (fuerza de atracción) de unos
cuerpos sobre otros (los grandes atraen a los más pequeños cercanos a ellos).
Llamamos Cuerpo celeste = Cuerpo del cielo.
El universo esta conformado por el sol, estrellas, planetas, meteoritos, satelites,
cometas, constelaciones, nebulosas y galaxias.
Las estructuras que hoy conocemos del universo fueron evolucionando desde su
creación de la siguiente manera:
- El Universo se inicia caliente, denso y lleno de radiación, hace
aproximadamente 13.700 millones de años con la gran explosión, el big bang.
- Elementos livianos se forman durante los primeros 3 minutos después del big
bang. Debido a las altas temperaturas no se pueden formar átomos, solo
elementos llamados livianos, como protones, electrones y neutrones.
Posteriormente aparece el Hidrógeno y el helio, los elementos más simples.
- A medida que el Universo se expande, se enfría. Las altas temperaturas
todavía no permiten que los núcleos de hidrógeno y helio existentes atrapen
electrones para formar otros átomos más pesados y neutros.
- Los átomos se forman después de 300,000 años, dando lugar a los elementos
que forman el universo, elementos de la tabla periódica. Pero primero solo se
formaron los más simples H, He y Li, de hecho el 98% del universo esta
compuesto por estos átomos simples, y el resto de la tabla periódica es el 2%
restante. El resto de los elementos se fueron formando con el paso del tiempo.
También hay materia oscura, se llama materia oscura a toda aquella materia que
forma el universo y que lo físicos y astrofísicos no son capaces de detectar con los
medios actuales.
- Se forman gases y polvos estelares. La gravedad entre estos gases dio lugar a
su unión y a la formación de las primeras estrellas.
- Las estrellas se forman después de 100,000,000 de años. Se forman las
llamadas estrellas enanas, son pequeñas estrellas que giran alrededor de otra.
- El proceso de formación de los planetas es el proceso gradual de extinción de
las estrellas enanas. El sistema donde las estrellas enanas orbitan alrededor de
una estrella central, conforma después un sistema solar, donde los planetas, las
extintas estrellas enanas, orbitan alrededor de una estrella principal (por ejemplo
el Sol)
- La atracción gravitatoria de los cuerpos hace que la materia se vaya juntando y
forme las galaxias y cúmulos. Se forman después de 1,000,000,000 de años.
Bibliografía
-http://www.astromia.com/universo/eluniverso.htm
- http://universo.about.com/od/Espacio/a/Cu-Ales-Son-Las-Teor-Ias-Sobre-ElOrigen-Del-Universo.htm
- http://www.profesorenlinea.cl/universalhistoria/Universo_Vision_culturas.htm
- http://www.portalplanetasedna.com.ar/universo_anos.htm
- http://curiosidades.batanga.com/2011/02/23/teorias-del-origen-del-universo
- http://www.astromia.com/astronomia/teoriabigbang.htm
- http://www.astromia.com/astronomia/teoinflacionaria.htm
- http://fisicamodernauniverso.blogspot.mx/2011/10/la-teoria-del-estadoestacionario.html
- http://cienciageografica.carpetapedagogica.com/2011/09/teoria-del-universooscilante.html
- http://www.astroyciencia.com/2008/03/21/como-terminara-el-universo/
- http://www.areaciencias.com/astronomia/estructura-del-universo.html