Universo

Ud. 1: El origen del Universo y del sistema solar

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UNIDAD 1: EL ORIGEN DEL UNIVERSO Y DEL SISTEMA SOLAR. 1.- Origen del Universo. El Universo es todo aquello que nos rodea. El Universo tiene edad aproximada de 14.000 millones de años. El tamaño del Universo. Las distancias entre los distintos componentes que lo forman son enormes. Con unidades de medida se utilizan: La unidad astronómica(1 UA = 1,5 · 10 11 m = 150. 000. 000 km) la distancia entre la Tierra y el Sol. Año luz: es la distancia que recorre la luz en un año. V= 300.000 km/s 1 año luz equivale a 9,46 · 10 15 m = 9.460.000.000.000 km. Ejemplos de algunas distancias: - La Tierra del Sol dista 1 UA = 149.600.000 km. - Plutón dista del sol 40 UA. - α-Centauro, la estrella más cercana al sol dista 4,3 años luz. -Andrómeda, la galaxia más cercana la Tierra se encuentra a 2.000.000 años luz. - El borde o límite del Universo conocido se encuentra a unos 13.000 millones de años luz. En 1929 el astrónomo Edwin Hubble demostró con su telescopio que el Universo contenía millones de galaxias que se alejaban entre sí con una velocidad directamente proporcional a sus distancias. Es decir, el Universo se encuentra enexpansión. Si esto es así, el algún momento todo debió de estar unido en un punto. Modelos de Universo: George Gamow (1904-1968) desarrolló la hipótesis explosiva del Universo. Existiría un Universo inicial en un punto en el que se concentra toda la masa y energía y estalla originando las galaxias que se expanden alejándose entre sí. Ejemplo de un globo Gold y Hoyle (1948) elaboran la teoría del estadoestacionario, donde acuñan el término Big-Bang para nombrar la hipótesis explosiva del Universo. Teoría del Universo pulsante u oscilante de Tolman (1881-1948) que afirman que el Universo se contraerá hasta colapsarse y producir un estallido o Big Crunch, antes de empezar a expandirse de nuevo. Hoy en día, gracias a los trabajos de investigadores como Stephen Hawking (1942), la teoría más aceptadasobre el origen del Universo es la teoría del Big-Bang.

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2.- La génesis de los elementos: polvo de estrellas. En los primeros instantes del Universo, toda la materia se encontraba concentrada en un único punto muy pequeño, menor que cualquier partícula subatómica. Existía una única superfuerza que controlaba todas lascaracterísticas de la materia, el espacio y el tiempo. Después se dividirá dando lugar a las cuatro fuerzas separadas que existen hoy: la gravitatoria, la electromagnética y las fuerzas nucleares fuerte y débil. Su temperatura es muy elevada, del orden de 10 33 ºC. Big-Bang. En los tres primeros minutos ocurre lo siguiente: La expansión y la disminución de temperatura hacen que se diferencie la fuerzagravitatoria y se forme una sopa de partículas elementales (Quarks, leptones, Bosón de Higgs, de masas despreciables y que forman parte del núcleo protones y neutrones de los átomos).

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Sigue descendiendo la temperatura y se separa la fuerza nuclear fuerte (que mantenía unida o cohesionados las partículas elementales dentro del núcleo). Los quarks y los electrones aparecen ya como partículasindependientes. El electromagnetismo se separa de la fuerza nuclear. Los quarks se agrupan para formar protones y neutrones.

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El Universo sigue enfriándose y expandiéndose. De tres minutos hasta los primeros 500.000 años el Universo sigue enfriándose y su temperatura desciende hasta los 3000 millones de grados. Los protones y neutrones empiezan a unirse para formar los primeros núcleos atómicos (deisotopos, tritio, deuterio), aunque la temperatura aún sigue siendo demasiado elevada como para formar átomos. Solamente al final se formarán los primeros átomos de H y He. Nucleosíntesis estelar. Mediante reacciones nucleares se forman los demás núcleos de los distintos elementos químicos, por combinación de distinto número de protones y neutrones. Mil millones de años después del Big-Bang,...