El universo: ¿espado finito?

Concepto

Universo

¿Para q u é este tema?

Para reconocer las características de b que vemos en el cielo durante las noches, y tener conciencia de !o que no vemos a simple vista, pero es fundamental para la vida en la Tierra.

Ideas previas

• ¿Qué palabras e imágenes relacionas con el concepto de universo? ¿Por qué? ¿Consideras que ei universo es infinito? Explica tu respuesta.

¿Qué es el universo? El u n i v e r s o es t o d o l o q u e n o s r o d e a , t o d o l o q u e e x i s t e . S in e m b a r g o , es t a n i n m e n s o q u e o b j e t o s q u e s o n 1 4 0 0 v e c e s más g r a n d e s q u e n u e s t r o p l a n e t a ; p o r e j e m p l o , Júpiter, a p e n a s l o s p o d e m o s v e r e n l a n o c h e c o m o pequeños p u n t o s l u m i n o s o s e n e l c i e l o .

S a b e m o s q u e e l u n i v e r s o es e n o r m e , p e r o n o i n f i n i t o , y q u e más d e l 7 5 % está c o m p u e s t o d e l o q u e los científicos l l a m a n materia oscura, q u e a u n q u e n o se p u e d e ver, las l eyes d e la física h a n d e m o s t r a d o s u e x i s t e n c i a .

A l o l a r g o d e la h i s t o r i a , l o s astrónomos se h a n d e d i c a d o a e s t u d i a r la composición d e l u n i v e r s o y cómo f u n c i o n a , y a u n q u e aún h a c e f a l t a m u c h o p o r d e s c u b r i r ya se t i e n e n a l ­g u n o s c o n o c i m i e n t o s . A c t u a l m e n t e , i o s g r a n d e s a v a n c e s d e los astrónomos, c o n a y u d a d e i n s t r u m e n t o s c o m o l o s telescopios, n o s p e r m i t e n s a b e r q u e e n e l u n i v e r s o se e n c u e n t r a n l o s s i g u i e n t e s e l e m e n t o s :

Estrellas

S o n a s t r o s q u e t i e n e n l u z p r o p i a . Están c o m p u e s t a s d e g a s e s c o m o e l hidróge­n o y e l h e l i o .

Asteroides

S o n o b j e t o s d e roca o m e t a l q u e g i r a n a l r e d e ­d o r de l S o l . S u tamaño es m u y r e d u c i d o c o m o p a r a se r c o n s i d e r a d o s p l a n e t a s . A l g u n o s T : -d e n más d e 1 6 k m d e l a r g o .

Planetas

S o n a s t r o s q u e g i r a n a l ­r e d e d o r d e u n a e s t r e l l a . N o t i e n e n l uz p r o p i a , s i n o q u e s u l u m i n o s i d a d p r o v i e n e d e ! r e f l e j o d e la luz d e s u e s t r e l l a .

Cometas

S o n a s t r o s q u e t i e n e n u n núcleo c o m p u e s t o d e h i e l o y rocas , r o ­d e a d o s p o r g a s y p o l v o . T i e n e n órbitas elípticas y excéntricas a l r e d e d o r de l S o l . C u a n d o p a ­s a n cerca a él, e l m a t e r i a l c o n ­g e l a d o se d e r r i t e p r o d u c i e n d o u n r a s t r o l u m i n o s o . .

Énfasis: Manejo conocimientos de las Cicn:;aí S;c z es

Agujeros negros

S o n l u g a r e s d e l e s p a d o d o n d e la g r a v e ­d a d es t a n f u e r t e q u e a b s o r b e h a s t a la l u z . T i e n e n u n p a p e l f u n d a m e n t a l e n la f o r m a ­ción d e l a s g a l a x i a s , y a q u e s o n s u c e n t r o .

Galaxias

S o n a g r u p a c i o n e s d e e s t r e l l a s , p o l v o y gas q u e p u e d e n t e n e r v a ­r i o s c i e n t o s d e m i l e s d e años luz. T i e n e n f o r m a s e s p i r a l e s , elípticas e i r r e g u l a r e s . Se c a l c u l a q u e u n a g a l a x i a p u e d e a l b e r g a r a p r o x i ­m a d a m e n t e 4 0 0 m i l m i l l o n e s d e e s t r e l l a s . La fotografía m u e s t r a la g a l a x i a más c e r c a n a a la n u e s t r a , Andrómeda.

r Satélites

S o n a s t r o s q u e g i r a n a l r e d e d o r d e p l a n e t a s o a s t e r o i d e s . T o d o s l o s p l a n e t a s , a excepción d e M e r ­c u r i o y V e n u s , t i e n e n mínimo u n o , i n c l u s o a Júpiter se le c o n o c e n más d e 6 0 .

Nebulosas

S o n r e g i o n e s d e g a s y p o l v o . E n m u c h a s d e e l l a s es d o n d e n a c e n e s t r e l l a s n u e v a s . U n e j e m p l o es la n e b u l o s a d e O r i o n .

Meteoritos

S o n f r a g m e n t o s d e a s t e r o i d e s o c o m e t a s q u e l o g r a n i n g r e s a r e i m p a c t a r s o b r e la T i e r r a . Se d e b e n d i f e r e n c i a r d e l o s m e t e o r o i d e s , q u e s o n l o s f r a g m e n t o s q u e i n t e n t a r o n i n g r e s a r a l p l a n e t a , p e r o f u e r o n d e s i n t e g r a d o s p o r la atmósfera y n o l o g r a r o n i m p a c t a r . A l g u ­n o s d e g r a n tamaño h a n caído e n la T i e r r a e n e l p a s a d o , c o m o e l q u e se c r ee q u e extinguió a l o s d i n o s a u r i o s .

El origen del universo

La teoría más a c e p t a d a de l o r i g e n de l u n i v e r s o es la de l Big Bang, q u e d ice q u e hace a p r o x i m a d a m e n t e 1 5 . 0 0 0 m i l l o n e s d e años, u n p u n t o d e l tamaño d e la c a b e z a d e u n a l f i l e r explotó y se expandió h a s t a f o r m a r e l u n i v e r s o .

Es ta teoría se apoyó e n u n d e s c u b r i m i e n t o q u e - h i z o Edwin Hubble e n 1 9 2 9 . Él evidenció q u e las g a l a x i a s se a l e j a b a n c a d a día más e n t r e e l l as , l o q u e c o m p r o b a b a q u e e l universo se estaba expandiendo. Así q u e si r e t r o c e d e m o s el t i e m p o v a m o s a e n c o n t r a r q u e a b s o l u t a m e n t e t o d o v a a e s t a r cada día más ce rca , h a s t a q u e d a r e n u n p u n t o l l e n o d e energía y c o n u n a t e m p e r a t u r a m u y a l t a .

Según la teoría d e l B ig B a n g , e l u n i v e r s o se enfrió a m e d i d a q u e se ex ­pandía, y e n e s t e p r o c e s o l o s p r i m e r o s a s t r o s q u e a p a r e c i e r o n f u e r o n las e s t r e l l a s . El s u r g i m i e n t o d e las e s t r e l l a s f u e f u n d a m e n t a l p a r a la e x i s t e n c i a d e l ser h u m a n o , y a q u e v a r i a s d e e l l as e n algún m o m e n t o , e x p l o t a r o n y f o r m a r o n u n a s u p e r n o v a . E n e s t a explosión f u e d o n d e se t e r m i n a r o n d e c r e a r t o d o s l o s e l e m e n t o s q u e c o n o c e m o s , y q u e s o n f u n d a m e n t a l e s p a r a n u e s t r a e x i s t e n c i a .

¿ Q u é significa?

Año luz: distancia que la luz recorre en un año. Esta medida es la que se usa con más frecuencia para medir las distancias en el universo.

pensamiento crítico Evalúa Hasta hace p o c o s años, mucíios c i e n ­tíficos creían que e l u n i v e r s o es taba estático V no se movía, ¿consideras que es ta teoría es p o s i b l e ? A r g u m e n t a tu r e s p u e s t a . ^

Énfasis: Monejo conocimientos de ios Ciencias Sociales.

La Vía Láctea y el sistema solar

D e n t r o d e l u n i v e r s o e n c o n t r a m o s c i e n t o s d e b i l l o n e s d e galaxias, l a n u e s t r a es u n a d e las más a n t i g u a s y se l l a m a V i a Láctea, la c u a l p r e s e n t a u n a forma espi­ral. Se c a l c u l a q u e t i e n e u n o s 8 0 0 0 años l u z d e diámetro c o n a p r o x i m a d a m e n t e 1 0 0 . 0 0 0 m i l l o n e s de e s t r e l l a s . U n a d e e s a s e s t r e l l a s es e l S o l , q u e se e n c u e n t r a e n u n o d e s u s b r a z o s .

El Sol es u n a e s t r e l l a d e tamaño m e d i a n o , c o m p a r a d a c o n las o t r a s e s t r e l l a s q u e p o d e m o s e n c o n t r a r e n e l u n i v e r s o . P r o d u c e g r a n c a n t i d a d d e energía a l c o n v e r t i r hidrógeno e n h e l i o . Las p r i n c i p a l e s m a n i f e s t a c i o n e s d e e s t a energía s o n luz y ca lor .

El S o l t i e n e a s u a l r e d e d o r o b j e t o s c e l e s t e s q u e o r b i t a n e n t o r n o a él, t o d o s c o n f o r m a n l o q u e l l a m a m o s e l s i s t e m a so la r . O b s e r v a a continuación a l g u n a s características.

Vía Láctea, Nuestro Sol es tan sólo uqa de las millones de estrellas que hacen parte de esta galaxia.

rpianetas

_ Asteroides _

_ Cometas

i - Inter iores En su in ter ior predominan rocas • Mercur io y su superf icie es sólida, • Venus

Exteriores Son de gran tamaño y por lo • Júpiter general predominan en el los • Saturno elementos gaseosos,

Enanos Son astros que aunque gi ran • Ceres • alrededor de una estre l la, y son redondos, comparten su órbita con otros cuerpos,

Plutoides Son astros que cumplen con las • Pluíón -características de los planetas • Eris • enanos y que además se en- • Makemake cuentran más allá de Neptuno.

La gran mayoría de el los se encuentra en • Gaspra el cinturón de asteroides ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter.

Sus órbitas se concentran en dos áreas, el • Cometa Halley Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort, las dos se encuentran más allá de Neptuno.

T ie r ra Marte

Urano Neptuno

Otro punto de vista t ^ K ^

En la Grecia clásica se pensaba que " los siete planetas, entre los que t rad ic ionalmente figuraban'también la Tierra y la Luna, se movían en siete esferas alrededor de la T ierra, la cual ocupaba el centro (sistema geocéntrico). De adentro hacia afuera se sucedían la Luna, Mercurio, Venus, el Sol , f i a r t e , Júpiter y Saturno, Más allá de la órbita de Saturno se hallaba la esfera de las estrellas f i jas".

Fuente : D u q u e Escobar, 2003:19.

• ¿Qué diferencias encuentras entre lo que se cree en la actual idad y lo que se pensaba en la Grecia clásic^^

M

La Tierra y el Sol Los eclipses

N u e s t r o p l a n e t a , l a T i e r r a , es e l t e r c e r o d e l o s o c h o p l a n e t a s q u e g i r a n a l r e d e d o r de l S o l . Se e n c u e n t r a a u n a d i s t a n c i a peH^ecta p a r a q u e se d e s a r r o l l e la v i d a ya q u e n o s b r i n d a la t e m p e r a t u r a i d e a l p a r a t e n e r a g u a e n e s t a d o líquido, y l uz y c a l o r p a r a q u e ¡as p l a n t a s l o g r e n h a c e r la fotosíntesis.

La Tierra y la Luna

La L u n a q u e v e m o s e n las n o c h e s es e! satélite q u e g i r a a l r e d e d o r de la T i e r r a . La L u n a n o t i e n e l u z p r o p i a , i l u m i n a p o r q u e r e f l e j a los r a y o s d e l S o l , y a l g i r a r a l r e d e d o r d e la T i e r r a , e l p l a n e t a se i n t e r p o n e e n la c a n t i d a d d e l u z q u e p u e d e l l ega r h a s t a e l satélite. Es p o r e s t o q u e se d a n las f a s e s l u n a r e s .

A l g u n a s v e c e s la T i e r r a , la L u n a y e l So l q u e d a n u b i c a d o s e n línea r e c t a . D e p e n d i e n d o d e qué a s t r o q u e d e e n e l m e d i o , se d ice q u e es ec l i pse d e So l o ec l i pse d e L u n a .

E n los ec l i pses d e L u n a , la T i e r r a se i n t e r p o n e e n m e d i o d e ésta y e l S o l . C u a n d o e s t o o c u r r e la L u n a se v e c o n u n c o l o r r o j i z o , d e b i d o a l a l uz q u e l a atmósfera d e la T i e r r a r e f r a c t a . O b s e r v a l a i m a g e n .

Las fases de la Luna son: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante. El conocimiento de ellas permitió a los campesinos tener control sobre los procesos de siembra y cosechas.

E n los ec l i pses d e S o l , la L u n a se i n t e r p o n e e n t r e éste y la T i e r r a . C u a n d o e s t o o c u r r e o b s e r v a m o s q u e t o d o se o s c u r e ­ce, es c o m o si tuviéramos u n a pequeña n o c h e e n l a m i t a d d e ! día. O b s e r v a l a i m a g e n .

Aprende en grupo - « ^ ^

F o m i a un g rupo con dos de tus compañeros y realicen la s iguiente actividad.

Consigan una lámpara y dos bolas de ¡copor, una de mayor tamaño que la otra. La lámpara hará las veces de Sol , la bola grande de Tierra, y la pequeña de Luna. C o n esos tres e lementos s imulen los eclipses de Luna y de Sol .

pensamiento cntico Interpreta

1. O b s e r v a r e n l a n o c h e l a f o r m a de la L u n a y d e s c r i b e en qué f a s e está, . '" • • '

Infiere 2 . . En la i m a g e n de l s i s t e m a s o l a r de la'página a n t e r i o r , señala cada uno de los p l a n e t a s con sus n o m b r e s . L u e g o , deduce

las ifíiplicaciones p a r a los mÍsn;ios de su cercanía y lejanía c o n r e s p e c t o a l S o l , Analiza ' 3. C o n s u l t a y p lantea e jemp los de la relación ent re la Luna y la T i e r r a . Explícalos. 4. ¿Por qué las p e r s o n a s , a lo l a r g o de l a h i s t o r i a , han dado d i fe ren tes exp l i cac iones a los fenómenos del un i ve rso? Argu ­

men ta tu respues ta .

Énfasis: Manejo conocimientos de las Ciencias Sociales.

Representac ión gráf ica del concepto

El u n i v e r s o

la Vía Láctea la Vía Láctea

d o n d e está UHZBÓO

e l s i s t e m a so la r con fo rmado po r

c o m o

c o m o I la T i e r r a .

í esta con fo rmado p o r

ga lax ias

es t re l l as .

p l a n e t a s

satélites

c o m o

la L u n a .

a s t e r o i d e s .

m e t e o r i t o s .

n e b u l o s a s .

c o m e t a s .

a g u j e r o s n e g r o s .

es /a deí

B i g B a n g .

pensamiento cntico Interpreta , t, ^ 1. Has ta e l año 2 0 0 6 Plutón f u e c o n s i d e r a d o p l a n e t a . A v e r i g u a po r qué perdió e s a categoría, 2 . Con ayuda de los c o n t e n i d o s de la u n i d a d , o r d e n a de m e n o r a m a y o r tamaño los s i g u i e n t e s e l e m e n t o s de l u n i v e r s o .

S i e n d o e l 1 e l más pequeño y e l 8 e l más g r a n d e .

L a L u n a La Vía Láctea Júpiter Una e s t r e l l a

Un a s t e r o i d e La T i e r r a El u n i v e r s o Plutón 3. S u b r a y a los e l e m e n t o s que hacen p a r t e de l s i s t e m a so lar . ¿Cuáles no s u b r a y a s t e ? ¿Por qué?

U r a n o C e r e s Andrómeda Cinturón de Ku iper La L u n a El S o l A g u j e r o n e g r o M e r c u r i o

C o m e t a Ha l ley M a r t e Nebu losa de O r i o n Nube de Oor t

Explica 4. A p a r t i r de l e s q u e m a de l a pa r te s u p e r i o r de e s t a página, o r g a n i z a o t ro que p r e s e n t e y exp l ique las características de

cada e l e m e n t o de l u n i v e r s o . 5. I n ves t i ga sob re los v i a j e s que se h a n h e c h o a l a L u n a y a M a r t e : ¿qué papel c o n s i d e r a s que ha j u g a d o l a tecnología

e n e l l o s ? ¿Cuáles han s ido sus c o n s e c u e n c i a s ? E l a b o r a un f r i s o c o n los r e s u l t a d o s de t u investigación.

Autorregula ; " 6. Desc r i be l o s r e c u r s o s que u t i l i zas te p a r a a m p l i a r l u c o n o c i m i e n t o sob re e l u n i v e r s o , 7. ¿Cambió lo que sabías del u n i v e r s o ? ¿Por qué?

Énfbsis: Manejo conocimientos de las QendovSodiks. '