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• daniela peña hernandez

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TALLER SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO Lee con atención y responde: Modelo Geocéntrico y Heliocéntrico: La Teoría geocéntrica es una antigua teoría que ubica a la Tierra en el centro del Universo, y los astros, incluido el Sol, girando alrededor de ella (geo: Tierra; centrismo: agrupado). Creer que la Tierra es el centro del universo es la opinión obvia de quien no se plantea hallar una solución a los problemas que presentan los movimientos de los cuerpos celestes, esto es, los movimientos de los planetas. La teoría heliocéntrica sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol (Estrella del Sistema Solar). El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante. Más de un milenio más tarde, en el siglo XVI, la teoría volvería a ser formulada, esta vez por Nicolás Copérnico, uno de los más influyentes astrónomos de la historia, con la publicación en 1543 del libro De Revolutionibus Orbium Coelestium. La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos para sustentar su hipótesis. Precisamente a causa de esto, sus ideas marcaron el comienzo de lo que se conoce como la revolución científica. No sólo un cambio importantísimo en la astronomía, sino en las ciencias en general y particularmente en la cosmovisión de la civilización. Responde de acuerdo a la lectura: 1. ¿Cuál es la diferencia entre el modelo geocéntrico y el modelo heliocéntrico? 2. ¿Qué personajes de la historia planteaban el modelo geocéntrico y quienes el heliocéntrico? 3. ¿Por qué consideras importante el trabajo de Copérnico en el estudio y desarrollo de la astronomía? Para recordar: El Sistema Solar Está formado por el Sol y una serie de cuerpos que están ligados con esta estrella por la gravedad: ocho grandes planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), junto con sus satélites, planetas menores (entre ellos, el ex-planeta Plutón), asteroides, cometas, polvo y gas interestelar. Pertenece a la galaxia llamada Vía Láctea, formada por miles de millones de estrellas. Nuestra galaxia, la Vía Láctea La Vía Láctea es la proyección, sobre la esfera celeste, de uno de los brazos espirales de la galaxia de la cual nosotros formamos parte, que toma, por extensión, el mismo nombre. Es una agrupación de unos 100.000 millones de estrellas en forma de espiral o girándula, cuyas dimensiones se estiman en torno a los 100.000 años-luz y cuyo disco central tiene un tamaño de 16.000 años-luz. ¿Qué es un año luz? La cosa más rápida que conocemos es la luz, la cual viaja a una velocidad de 186,000 millas o 300,000 kilómetros por segundo en el espacio vacío. Para tener una idea de qué tan rápido es esto, ¡la luz puede viajar siete veces alrededor de la Tierra en un segundo! Los astrónomos usan la velocidad de la luz para medir qué tan lejos están los objetos en el espacio. Ellos usan una unidad llamada año-luz. Un año-luz ("ly" por sus siglas en Inglés) es la distancia que la luz puede viajar en un año. En un año la luz viaja aproximadamente

5'880,000'000,000 millas o 9'460,000'000,000 kilómetros. Esta distancia es 1 año-luz. Por ejemplo, la estrella más cercana a nosotros está aproximadamente a 4.3 años-luz de distancia. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene aproximadamente 150,000 años luz de diámetro y la galaxia grande más cercana, Andrómeda, está a 2.3 millones de años luz de distancia.

4. ¿Qué es un año luz? 5. ¿Cuál

es

la

velocidad de la luz? La Vía Láctea, también llamada Camino de Santiago, puede observarse a simple vista como una banda de luz que recorre el firmamento nocturno, que Demócrito ya atribuyó a un conjunto de estrellas innumerables tan cercanas entre sí que resultan indistinguibles. En 1610 Galileo, usando por primera vez el telescopio, confirmó la observación de Demócrito. Hacia 1773 Herschel, contando las estrellas que observaba en el firmamento, construyó una imagen de la Via Láctea como un disco estelar dentro del cual la Tierra se encuentra inmersa, pero no pudo calcular su tamaño. En 1912 la astrónoma H. Leavitt descubrió la relación entre el periodo y la luminosidad de las estrellas llamadas variables cefeidas, lo que le permitió medir las distancias de los cúmulos globulares. Varios años después Shapley demostró que los cúmulos están distribuidos con estructura más o menos esférica alrededor del centro del disco, en lo que denominó el halo galáctico. También mostró que éste no está centrado en el Sol, sino en un punto distante del disco en la dirección de la constelación de Sagitario, donde situó correctamente el centro de la galaxia.

Constelación de Orión

Constelación de Sagitario

Todas las estrellas que componen la Vía láctea están rotando alrededor del núcleo, que se cree que puede contar en su interior con un agujero negro. La edad de la Vía Láctea se estima en unos 13 mil millones de años, dato que se desprende del estudio de los cúmulos globulares y que concuerda con el resultado obtenido por los geólogos en su estudio de la desintegración radiactiva de ciertos minerales terrestres. La observación del mapa estelar ha permitido reconstruir los brazos espirales de la Galaxia, zonas en las cuales es abundante el número de cúmulos estelares o zonas de formación estelar. Éstos se nombran por las constelaciones que en ellos se encuentran. El brazo más cercano al centro galáctico es llamado de Centauro o de Norma-Centauro. El siguiente brazo hacia el exterior es el de Sagitario. El brazo de Orion es nuestro brazo local, también llamado del Cisne, y el brazo contiguo hacia el exterior se conoce como el de Perseo. 6. De acuerdo a la lectura, identifica los autores o científicos que estudiaron la Vía Láctea para que completes el siguiente cuadro: Personaje

(autor

o Aportes sobre características de la Vía Láctea

científico) Ejemplo: Demócrito

Conjunto de estrellas innumerables cercanas entre sí.

7.

Con tus palabras define ¿qué entiendes por Vía Láctea?

8. Consulta y escribe con tus palabras lo que entiendes por agujero negro 9. Consulta sobre la constelación de tu signo zodiacal y anota sus principales características, luego en clase construye con materiales reciclables la constelación de tu signo zodiacal u otra constelación que te llame la atención. Evolución sobre las teorías del Universo Lee atentamente los fragmentos siguientes, adaptaciones de distintas teorías, y realiza las actividades. I.

II.

III.

Aristóteles planteó «Existe el mundo sublunar o mundo terrestre. Este se encuentra formado por la Tierra, situada en el centro del Universo. Es un mundo imperfecto y corrupto, formado por los cuatro elementos fundamentales: agua, aire, tierra y fuego. Por otro lado, se encuentra el mundo supralunar o mundo celeste. Este contiene el resto de planetas y estrellas que giran en círculos perfectos alrededor de la Tierra. Es un mundo bello, perfecto, formado por un quinto elemento incorruptible, el éter.» Stephen Hawking plantea que «El universo ha existido siempre aproximadamente tal y como hoy lo conocemos. Es homogéneo e isótropo, es decir, a gran escala tiene la misma apariencia, independientemente del punto desde donde se observe. El Sol sólo es una de las centenares de miles de estrellas que forman nuestra galaxia, la Vía Láctea. Y esta, a su vez, solo es una galaxia típica entre centenares de miles de galaxias distribuidas por el Universo. No existe un centro, sino una extensión infinita de galaxias.» Según Penzias y Wilson «En el comienzo, hace 13700 millones de años, hubo una explosión que se produjo simultáneamente en todas partes, que creó todo el espacio desde el comienzo, y en el que toda partícula se alejó de toda partícula. Al cabo de una centésima de segundo, el calor era tan grande que no podían formarse todavía ni las moléculas ni los átomos. Solo existían partículas como electrones y positrones. Al seguir enfriándose el Universo con su expansión, las partículas restantes formaron los átomos y moléculas que componen las estrellas y los planetas. Aún hoy nos llega, como radiación de fondo, el remanente de esa gran explosión, que mantiene la misma temperatura en todas las direcciones.»

IV.

Según Hesiodo «Al inicio sólo existía el Caos. De este surgió Gea, la Tierra, y algunos de los dioses primordiales. Luego, Gea dio a luz a Urano, el Cielo, y este fecundó a Gea. De esta unión nacieron dioses como Océano, dios de las aguas y los mares, Hiperión, dios del Sol, o Cronos, hijo de Urano y padre de Zeus. Cuando Zeus, dios del cielo y el trueno, desafió a su padre, Cronos, y le venció, se hizo con el gobierno del Olimpo. Son los dioses los que controlan todos los fenómenos que ocurren en el mundo de los mortales.» V. Albert Einstein planteó que «¿Existe una teoría unificada completa, que explique el origen y evolución del Universo, o debemos conformamos con un conjunto de teorías parciales que describan el Universo cada vez con mayor precisión? En última instancia, se tiene la esperanza de encontrar una teoría unificada, consistente, completa, que incluiría todas las teorías parciales. La búsqueda de una teoría como esta se conoce como la unificación de la física. El principio del tiempo fue un punto de densidad infinita, una singularidad, donde todas las leyes conocidas de la ciencia fallarían. Es necesario utilizar una teoría cuántica de la gravedad, que aún hoy no poseemos, para discutir las etapas muy tempranas del Universo. Pero una teoría unificada completa solo sería el primer paso: nuestra meta es una completa comprensión de lo que sucede a nuestro alrededor y de nuestra propia existencia.» VI. La teoría cosmológica del Big Bang, que parte de la hipótesis de que toda la materia del Universo estaba concentrada en una esfera indefinida y que, tras la explosión de ésta, comenzó a expandirse, creando el binomio espacio-tiempo. Hoy, esta teoria, aunque con matices, es generalmente aceptada por la comunidad científica. La expansión continuaría actualmente y es la que los astrónomos miden bajo la forma de desplazamiento hacia el rojo de las bandas espectrales de los lejanos objetos galácticos. VII. Teoría del Universo estacionario: No todos los científicos estaban de acuerdo con el modelo de Big Bang en el que no encajaban todas las observaciones.Tres cosmólogos (Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle) desarrollaron en 1948 una teoría alternativa con muchos seguidores que las pruebas aportadas por COBE sobre radiación de fondo han relegado (que no descartado) a teoría marginal. 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. VIII. Teoría del universo oscilatorio, 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 (que denominó Big Crunch) en que la fuerza de atracción de la gravedad se convierte en una fuerza repulsiva que provoca una expansión de la materia (un Big bang). Este acontecimiento se produciría continuamente dando lugar a una sucesión cíclica e infinita del mismo universo (que no necesariamente tienen que poseer las mismas condiciones). IX. Teoría del Universo inflacionario, descarta un Big Bang inicial para sustituirlo por muchos pequeños big bangs que estarían produciéndose continuamente, incluso en la actualidad, por todo el espacio. La materia de nuestro universo se estaría creando continuamente en los núcleos de las galaxias activas.

10. Relaciona poniendo el número romano que describe la teoría sobre el origen del universo de acuerdo al autor que la propone o escribe el nombre de los autores de la teoría; según sea el caso. Hesíodo ____ Aristóteles____ Albert Einstein_____Penzias y Wilson_____ Stephen Hawking____ Big Bang_____________________________________________________ Teoría del Universo inflacionario___________________________________ Teoría del universo oscilatorio_____________________________________ Teoría del Universo estacionario___________________________________ 11. Ordena cronológicamente los textos y realiza un esquema resumen de las principales ideas cosmológicas defendidas por los autores a lo largo de la historia.

12. Indica cuáles de ellas pertenecen a explicaciones míticas y cuáles a las científicas, razonando la respuesta. ¿Cuáles son las diferencias entre las explicaciones que proporciona un mito y las que se consiguen en la ciencia? 13. Muchas de las explicaciones científicas examinadas han dejado de ser válidas. ¿Crees que, por ello, han dejado también de ser científicas? Explica tu respuesta. 14. Realiza un glosario de al menos 7 palabras desconocidas encontradas en la lectura sobre la evolución de las teorías del origen del universo.