El universo esta formado por átomos y hay una materia (96%) del Universo
que no se conoce. Los átomos son versátiles y construyen toda clase de
cosas, por ejemplo:las estrellas, los planetas y el sol.
Los físicos buscan en las minas intentando encontrar el material que
falta debido a que todo el Universo no está hecho de átomos. En
Inglaterra hay una mina de sal y potasa, a mil seiscientosmetros
kilómetros de profundidad y a la vez intentan buscar una partícula. Si
el problema se resuelve en la mina el universo se conocerá
instantaneamente.
En 1974 la ciencia pasaba por una buena racha: la vacuna de la viruela, los métodos espaciales y los hombres pisaron la luna.
Dos catedráticos de la Universidad de Firestone, en 1974, se intentaba averiguar cuánta materia habia en el universo.
En 1970 se intentó hacer un modelo del universo en el odenador, pero las
galxias se derrumbaban cuando girabas para contemplar el resto del
proyecto debido que a la falta de material, hay menor gravedad. Crearon
la materia oscura pero no se veía, debido a que nunca se había
detectado.
En 1930 un hombre, Fritz Zwicky había notado algo extraño a través del
telescopio. Observó grupos de galaxias y las vio girar alrededor de
otras. Dijo que existió la materia oscura y que había diez veces más de
masa que en la materia normal.
Vera Rubin buscó algo que pudiera estudiar en función de su tiempo libre
yendo a los observatorios del oeste. Observó las galaxias y observo la
fuerza de la gravedad. El sol manteniene a todos los planetas de su
alrededor gravitacional girando a su alrededor. Explicó la ley de la
gravedad, dando a entender que cuánto más lejos del sol, menor gravedad
tiene y más debil la fuerza de rotación
1. ¿Cómo podemos saber de qué elementos está compuesta una estrella si no podemos tocarla?
Por la composición química de una estrella varía según la generación a la
que pertenezca. Cuanto más antigua sea más baja será su metalicidad. Al
inicio de su vida una estrella similar al Sol contiene aproximadamente
75% de hidrógeno y 23% de helio. El 2% restante lo forman elementos más
pesados, aportados por estrellas que finalizaron su ciclo antes que
ella. Estos porcentajes son en masa; en volumen, la relación es 90% de
hidrógeno y 10% de helio.
2. ¿Qué es el espectro de la luz?
Se le llama un espectro de luz a la región del espectro electromagnético
que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética
en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o
simplemente luz.
No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano
responderá a longitudes de ondas desde 400 a 700 nm aunque algunas
personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a
780 nm
3. Diferencias entre el espectro de emisión y absorción.- ¿qué son las líneas negras que aparecen en el espectro de absorción?
-El espectro de emisón atómica de un elemento
es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas
por átomos de ese elemento, en estado gaseoso, cuando se le comunica
energía. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser
usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto
desconocido.
Espectro de emisión del hierro
-El espectro de absorción de un material muestra la fracción de la
radiación electromagnetica incidente que un material absorbe dentro de
un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un
espectro de emisión. Cada elemento químico posee líneas de absorción en
algunas longitudes de ondas,
hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos
orbitales atómicos.Se emplea el espectro de absorción para identificar
los elementos componentes de algunas muestras, como liquidos, gases y
compuestos orgánicos.
4.
Busca una imagen del espectro de absorción del hidrógeno y otra del
helio y pégalas en este apartado. ¿En qué se diferencian los dos
espectros?.
Se diferencian en que el Hidrógeno tiene una capacidad de emisión más contínua.
5. La materia invisible “oscura” ¿como sabemos de su existencia?
Un grupo de investigadores daneses ha captado por primera vez un extraño tipo de radiación que parece proceder del centro de nuestra galaxia y que forma una especie de niebla a su alrededor. Y han llegado a la conclusión de que dicha radiación emana directamente de la materia oscura. Si tienen razón, sería la primera prueba «física» que tenemos de su existencia
- El Universo contiene una enorme cantidad de materia oscura, invisible para cualquiera de nuestros instrumentos.
- Sólo sabemos de su existencia por la acción gravitatoria que ejerce sobre la materia «normal», la que sí podemos ver y de la que están hechas todas las galaxias, las estrellas y los planetas.
- Se ha calculado que, mientras que la materia ordinaria solo da cuenta de un 4% de la masa del Universo, la materia oscura supone seis veces más, un 23% del total.
2.- ¿CÓMO ESTÁ ORGANIZADO EL UNIVERSO?6. En el universo las distancias son enormes, si las expresamos en Km tendríamos que trabajar con números muy grandes. Se utiliza como medida el “año luz” que es la distancia que recorre la luz en un año.a. ¿Qué distancia en Km corresponde a 1 año luz?300000 km /s
b. La estrella más cercana a nosotros “α Centauri” ¿Qué distancia nos separa de ella?Esta está a 4,37 años luz de la Tierra
c. ¿ Cuánto tiempo tarda la luz en llegar desde el Sol al centro de nuestra galaxia “Vía Láctea”?El sol se encuentra a 25 años luz del centro de nuestra galaxia, es decir, a 236.518.200.000.000 km.7. ¿Cuánto tiempo tardo en llegar la señal enviada desde la Voyager 1, el día 8 de abril de 2011, en llegar al centro de control en la tierra? (la señal de radio que nos envía viaja a la velocidad de la luz)El tiempo que tardará la señal de Voyager en llegar al control de la Tierra será de 58300 segundos.
8. Si suponemos que la velocidad de una nave espacial es de 17 km/s cuanto tiempo tardaría en recorrer la distancia que separan la Tierra a Marte.Cunado Marte esté en posición afelio ( a 102 millones de km de la Tierra), tardará 6.000.000 segundos; y si está en posición perihelio (a 59.000.000 millones de km de la Tierra), tardará 3470588.235 segundos.RESUMEN DE LA VELOCIDAD DE LA LUZ:
La velocidad de la luz es insuperable, y esta es la base por la que se construye el universo. La luz hace que lo que vemos lo veamos de forma instantanea.La luz del sol tarda mas de 8 minutos en llegar a la tierra. las estrellas que vemos no las vemos como son ahora si no como eran hace años.Cuando las galaxias son jóvenes no tienen una estructura definida. El universo observable se esta expandiendo, y es el único que podemos ver, ya que la velocidad de la luz lo limita. La velocidad a la que el universo se expande, es mucho mayor que la velocidad de la luz.Infracion: consiste en un cambio en el big bang , hace que funcione sin el limite de la velocidad de la luz.La luz tiene una velocidad constante, al viajar a esta velocidad, el tiempo se distorisiona. La luz se ralentiza al pasar por diferentes materiales, si esto no ocurriera, no veríamos las cosas tal y como las vemos ahora.Superar la velocidad de la luz, es algo que según Einstein es imposible, pero que muchos científicos creen posible con el paso del tiempo.
TEORIA DEL BIG BANG:
La teoría del Big Bang es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general. La expresión Big Bang proviene del astrofísico inglés Fred Hoyle, uno de los detractores de esta teoría. No obstante, hay que tener en cuenta que en el inicio del Universo ni hubo explosión ni fue grande, pues en rigor surgió de una «singularidad» infinitamente pequeña, seguida de la expansión del propio espacio.
Basándose en medidas de la expansión del Universo, en función de
la variación de la temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en función de la correlación de las galaxias, se cree que el Big Bang ocurrió aproximadamente 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Durante los primeros segundos, la temperatura era de más de un billón de grados y toda la energía se hallaba en forma de radiación. Durante los primeros 10 segundos se formaron las partículas elementales y al cabo de 15 minutos se formaron núcleos de hidrógeno y helio, en proporción de cuatro a uno. Unos 10.000 años después la temperatura había descendido a unos 100.000 grados y se formaron los primeros átomos de hidrógeno. Al cabo de unos 400.000 años el hidrógeno empezó a condensarse en nubes (las futuras estrellas), las cuales a su vez se agrupaban en cúmulos mayores (las futuras galaxias).Las partículas (P+ y e-) interferían con los fotones. Pero al combinarse entre ellas para formar átomos, la luz pudo viajar libremente por el espacio recién creado. El Universo se hizo transparente y surgió la radiación cósmica de fondo, estás son radiaciones muy débiles que nos llegan desde cualquier punto del Universo y, que se interpreta como el eco del Big-Bang. Estas ondas sufren el llamado efecto Doppler, el cuál es un efecto por el cual un objeto emite ondas mientras se mueve, estas ondas son distorsionadas. Si el emisor se acerca a la onda se comprime (longitud de onda más corta) y si se aleja, la onda se estira (longitud de onda más larga). Los astrónomos descubrieron que las líneas del espectro de la luz que nos llegaba de otras galaxias aparecían desplazadas hacia el rojo (longitud de onda más larga. Esto significaba que las galaxias se estaban y están separando unas de otras.La radiación cósmica de fondo es detectable solamente mediante receptores de alta sensibilidad. Como cualquier radiación, las microondas existen en forma de “partículas de luz”, llamadas fotones; los fotones de la radiación de fondo cósmico corresponden a una temperatura tremendamente baja, de tres grados por encima del cero absoluto.
9. El origen de los elementos.
Las estrellas son fabricadas de nuevos elementos químicos; por ejemplo, cada segundo el Sol está produciendo 695 millones de toneladas de helio a partir del hidrógeno. Estrellas mayores que el Sol producen carbono, silicio, aluminio o hierro. El resto de los elementos químicos se origina en las explosiones de las supernovas.
10. El origen del Sistema Solar.
Hace 4570 millones de años, en un brazo de una galaxia espiral, una nube de gas y polvo comenzó a contraerse. Unos pocos millones de años más tarde esta nebulosa se había transformado en una estrella y sus planetas.
¿Por qué se contrajo la nebulosa?
Un satélite recuperó granos de cometas. En ellos, y también en meteoritos, se han analizado minerales con una composición muy distinta a la del sol o los planetas. Además, tiene elementos que se formaron en supernovas y no en el Sol.
La nebulosa de la que surgió el Sol fue contaminada por una supernova. Se piensa que una estrella de este tipo exploto cerca de la nebulosa. Y esta supernova cercana provocó la contracción de la nebulosa que origino el Sistema Solar.
De la nebulosa inicial comprimida por la explotación de la supernova no solo surgió el Sol. Orbitando a su alrededor están los planetas.
No todos los planetas son iguales:
Los planetas exteriores: (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), llamados gigantes, se formaron sobre todo a partir de gas.
Los planetas interiores: (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte), los llamados terrestres, se originaron a partir de material solido, roca y metal.
En los planetas externos hay diferencias: Júpiter y Saturno son sobretodo hidrogeno y helio, y en Urano y Neptuno predominan el agua con amoniaco y metano disueltos. Los planetas interiores terrestres se diferencian sobretodo por su masa. Los mayores como la Tierra y Venus tienen atmosfera porque su gravedad les permite retener gases. Por igual razón, Mercurio y la Luna, más pequeños, son cuerpos sin atmosfera. Marte es un caso intermedio, con una atmosfera muy tenue. Y sabemos algo más, hay muchísimo planetas en el universo, lo cual significa que la mayoría de las nebulosas tienden a contraerse para formar estrellas con su cortejo de planetas.
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