CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO.

RESUMEN TEMA 1: “El origen del Universo. El Sistema Solar”

1.- Las primeras observaciones del cielo permitieron comprobar que los movimientos de algunos astros se repetían de forma periódica.

2.- Estas observaciones dieron lugar a la posibilidad de hacer predicciones sobre las mejores épocas para la siembra y la caza.

3.- La relación entre estas predicciones y la superstición determinó el nacimiento de la astrología, desarrollada paralelamente a las observaciones de los astrónomos, en la mayoría de las culturas, pertenecientes a las castas sacerdotales..

4.- En las culturas antiguas se asociaban los astros a las deidades, hasta que en Grecia se empieza a desarrollar la astronomía como ciencia.

5.- La teoría geocéntrica de Aristóteles es aceptada hasta casi 2000 años después de su nacimiento cuando es cuestionada por Copérnico y, más tarde, por Galileo que postulan la teoría heliocéntrica.

6.- La teoría heliocéntrica ya había sido expuesta por Aristarco de Samos en la Grecia antigua.

7.- El modelo heliocéntrico es aceptado plenamente a raíz de la publicación de la teoría de la Gravitación Universal de Newton.

8.-La Cosmología estudia la estructura, origen y desarrollo del Universo, explicándolos mediante modelos matemáticos.

9.- La astronomía es la parte de la cosmología que estudia los astros a partir de las radicaciones que estos emiten.

10.- La astrofísica es la parte de la astronomía que estudia la composición y evolución de los astros.

11.- Tanto para la cosmología como para cualquier ciencia, se utilizan representaciones idealizadas y muy simples con respecto a la realidad, llamadas modelos que permiten describir y hasta predecir propiedades y características del sistema que se representa.

12.- para que un modelo sea aceptable, debe estar apoyado por un conjunto de pruebas obtenidas mediante la aplicación del método científico. Pueden existir modelos que sean incluso opuestos y convivir hasta que las pruebas que los apoyan sean descartadas por demostrarse que no son ciertas.

12.- A cerca del Universo, existen varios modelos cosmológicos, algunos más aceptados que otros.

13.- Los tres modelos más aceptados actualmente son el estático e infinito, el dinámico y finito y el dinámico e infinito.

14.- El modelo estático e infinito dice que el universo ha existido siempre y siempre existirá (Einstein).

15.- El modelo dinámico y finito postula que tuvo un comienzo (Big Bang) y que se encuentra en expansión desde hace casi 14.000 millones de años (Hubble y Gamow)

16.- El modelo dinámico e infinito (estado estacionario) propone un universo que no tuvo un origen sino que va creando materia a la vez que se expande (Hoyle)

17.- A favor de cada modelo se pueden presentar pruebas científicas, pero no hay pruebas determinantes en contra para considerar a ninguno de los tres como absolutamente falso, aunque se considera que el universo se encuentra actualmente en expansión y, por tanto, el primero de los tres modelos no parece aceptable.

18.- Se puede comprobar que las galaxias se alejan unas de otras y que las más lejanas se separan entre sí a una velocidad mayor que lo hacen las que se encuentran próximas una a otra.

19.- Para medir la velocidad de alejamiento de las galaxias, se usa un método indirecto llamado espectroscopia.

20.- Cuanto más alejada está de nosotros una galaxia, su espectro se desplaza más hacia el rojo (efecto Doppler).

21.- El efecto Doppler se debe a que cuando un objeto que emite una determinada onda (sonido, luz…), se aleja de un observador, este percibe una longitud de onda mayor (color rojo, sonido grave…) y cuando se acerca, el observador percibe una longitud de onda menor (sonido agudo, color azulado).

22.- De los tres modelos cosmológicos, el más aceptado es el del Big Bang.

23.- El Universo pudo originarse a partir de una singularidad a la que se ha dado en llamar el huevo cósmico o superátomo que, en un momento llamado tiempo cero, dio lugar a todo lo que existe.

24.- En una millonésima de segundo se genera tanta energía que, parte de esta, se transforma en unas partículas materiales (quark y leptones o gluones) que van a generar materia y antimateria que se aniquilan mutuamente y generan más energía.

25.- Algunos restos de materia superviviente formarán los protones, neutrones, fotones y mesones cuando el Universo lleva menos de una milésima de segundo de existencia.

26.- En el segundo uno, en el universo empiezan a formarse los primeros núcleos atómicos y un millón de años después y debido a el enfriamiento progresivo del universo, se crean los átomos de hidrógeno.

27.- Se empiezan a formar acumulaciones de materia, nacen las primeras masas estelares y los elementos más pesados, entrándose en la llamada era de las Galaxias.

28.- Se postula la existencia de materia desconocida llamada materia oscura y de una energía llamada energía oscura para explicar la distribución de las galaxias y la expansión acelerada del universo.

29.- La energía oscura sería la responsable de que las galaxias más alejadas se muevan a más velocidad (comprobado por el efecto Doppler) y que su movimiento no sea frenado por la atracción gravitatoria.

30.- Para intentar simular el modelo de creación del Universo, se usan los aceleradores de partículas.

31.- La radiación de fondo de microondas es una energía que se recibe con igual intensidad desde cualquier punto del espacio al que se apunte. Se cree que es el eco de la energía que se generó desde el primer segundo de vida del Universo hasta unos 300.000 años después.

32.- Al igual que sobre el origen del universo, se postulan varios modelos de evolución y fin de este.

33.- los modelos de fin del universo son el del gran enfriamiento, el de la gran contracción y el del gran desgarramiento (los nombres en inglés son más cortos, pero el castellano es más descriptivo).

34.- lo que menos hay en el universo es materia, y esta se encuentra agrupada siguiendo unos determinados patrones.

35.- Las estrellas se agrupan en galaxias, estas en cúmulos, supercúmulos y filamentos.

36.- La materia oscura sería la encargada de ligar de alguna manera estas estructuras.

37.- Una estrella es una acumulación de materiales ligeros (hidrógeno y helio) donde se producen reacciones termonucleares que generan gran cantidad de energía.

38.- Entre la energía que se genera en una estrella se encuentra la luminosa, calorífica, rayos X, gamma…

39.- Las estrellas se forma a partir de gigantescas nubes de materia fría llamadas nebulosas.

40.- La mayor parte del gas ligero de una nebulosa se concentra en la parte central de esta y da lugar a una estrella al contraerse todo el materias e iniciar una reacción nuclear con gran emisión de energía..

41.- El resto de la nebulosa gira alrededor de esta protoestrella y toma un aspecto de disco..

42.- los materiales del disco rozan y chocan entre ellos, los gases se acumulan y los materiales sólidos llamado polvo cósmico se empiezan a aglomerar mediante un proceso llamado coagulación.

43.- A las agrupaciones de materia se les llama planetesimales.

44.- los planetesimales chocan y se hacen más grandes por acreción.

45.- Si uno de los planetas gaseosos alcanza la masa crítica, se colapsa y puede llegar a dar lugar a una estrella que gire alrededor de la principal.

Un sistema formado por dos estrellas se llama binario.

46.- El sistema solar tiene unos 4500 millones de años, por lo que el sol es una estrella de segunda o tercera generación.

47.-. Está formado por planetas rocosos, próximos al sol, planetas gaseosos gigantes, planetoides, satélites, una nube de asteroides y la nube de Oort de la que se cree que se generan la mayor parte de los cometas.

48.- La Tierra se encuentra en una zona llamada biosfera solar en la que llega una cantidad de radiación suficiente para permitir la vida pero no para destruirla.

49.- Como consecuencia del estudio del espacio se han desarrollado tecnologías que se aplican en otros campos.

50.- El estudio del espacio se realiza mediante telescopios.

51.- los telescopios ópticos usan la luz visible y tienen limitaciones en la distancia.

52.- Los radiotelescopios son antenas parabólicas que recogen radiaciones más energéticas que la luz pero también se ven interferidos por la atmósfera como ocurre con los ópticos.

53.- Los telescopios espaciales no tienen esos obstáculos y no son interferidos por el cinturón de radiaciones.

54.- La tecnología para el estudio del cosmos se aplica en otros campos como la medicina, comunicaciones, transporte, nuevos materiales…

55.- La exploración del espacio se originó a raíz de las armas de guerra y de la carrera armamentística.

56.- Los primeros seres que visitaron el espacio fuero la perra Laika en el Sputnik y el astronauta ruso Gagarin en la nave Vostok.

57.- El primer humano en pisar la luna fueron los tripulantes del Apolo 11 fue Neil Armstrong.

58.- Actualmente se encuentran cientos de objetos en órbita, desde satélites a estaciones espaciales.

59.- Por las noches podemos ver en el cielo el brillo de la estación espacial conjunta.

60.- Las lanzaderas son un sistema de transporte que consiste en poner en órbita un artefacto que puede aterrizar y ser reutilizado.

61.- La Base de Morón es, entre otras cosas, un punto de aterrizaje de emergencia de lanzaderas.

62.- Además de los avances en transportes, la exploración del espacio ha permitido sintetizar fármacos cuya elaboración precisaba gravedad casi nula.

63.- Se ha avanzado en electrónica y sistemas de seguridad que, junto con los materiales creados para el espacio, han tenido aplicaciones en múltiples campo.

64.- En la industria del automóvil se han aplicado sistemas de seguridad y de control derivados de los diseñados para la exploración espacial.

65.- En medicina se han aplicado técnicas de aislamiento, diálisis, farmacología…

66.- La base del funcionamiento y uso posterior de los hornos microondas se descubrió por accidente en una estación de radar de seguimiento de satélites.

67.- La telefonía móvil es consecuencia del uso de satélites artificiales y de tecnología de comunicación por medio de microondas.

68.- Algunas áreas de la informática han sido creadas o potenciadas por la carrera espacial.

69.- El GPS es un sistema que nos permite saber en qué sitio y a qué altura nos encontramos gracias a una serie de satélites que está en órbita geoestacionaria.

70.- Las predicciones meteorológicas, vigilancia de cultivos, detección de riesgos, de recursos minerales, de transportes extraviados… se efectúa mediante una red de satélites artificiales.

71.- Se han lanzado sondas espaciales que ya han salido del sistema solar (la Voyager).

72.- Se encuentra actualmente en marcha un proyecto internacional de seguimiento de materiales rocosos que puedan ser atraídos por la Tierra y colisionar con ella produciendo grandes daños.

-En el CDRom que viene en vuestro libro se encuentran una serie de artículos muy interesantes sobre el tema, así como un glosario donde se incluyen esas palabrejas que os pueden resultar desconocidas.

-Lecturas recomendadas: - El universo, de Isaac Asimos y El Universo en una cáscara de nuez de Stephen Hawking

-Películas recomendadas: El proyecto Andrómeda.

-Prácticas propuestas: Uso de un sistema GPS y conocer la base de su funcionamiento.

-Trabajo complementaria: Colección de enlaces web, preparación y exposición de un tema sobre el Universo, trabajo bibliográfico y de investigación sobre tecnología aeroespacial y sus aplicaciones.