Descripción de los modelos geocéntrico y heliocéntrico, las leyes de Kepler, la ley de la gravitación universal de Newton y las visiones actuales del Universo.

1. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL
UNIVERSO
Enrique Castaños1

2. INTRODUCCIÓN
2 Del geocentrismo al heliocentrismo

3. MODELOS GEOCÉNTRICOS
 Aristóteles (340 a.C.): la Tierra
es estacionaria y el Sol, la
Luna, los planetas y las
estrellas se mueven en órbitas
circulares alrededor de ella.
 En los eclipses lunares la sombra
de la Tierra es redonda
 La estrella Polar aparece más
baja cunado se observa desde el
sur que cuando se hace desde
regiones más al norte
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4. MODELOS GEOCÉNTRICOS
 Ptolomeo (s. II d.C.): la Tierra se sitúa en el centro de un
conjunto de ocho esferas que transportaban a la Luna, el Sol,
los cinco planetas conocidos (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter
y Saturno) y las estrellas.
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5. MODELOS HELIOCÉNTRICOS
 Copérnico (1543): el Sol está estacionario en el centro y la
Tierra y los demás planetas se mueven en órbitas circulares
a su alrededor
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6. MODELOS HELIOCÉNTRICOS
 Galileo Galilei (1609): mantenía una idea heliocéntrica
apoyado en observaciones con el telescopio ideado por él
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7. EL MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS
7 Kepler y Newton

8. LAS LEYES DE KEPLER
1. Los planetas se desplazan alrededor del Sol siguiendo órbitas
elípticas (el Sol se encuentra en uno de sus focos).
2. En tiempos iguales las áreas barridas por los planetas son
iguales.
3. Siendo 𝑇 el periodo y 𝑟 el radio de las órbitas planetarias:
𝑇2
𝑟3
= constante 8

9. LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL
Cada cuerpo es atraído por otro con una fuerza
directamente proporcional a cada una de sus
masas e inversamente proporcional al cuadrado
de la distancia que las separa:
Newton creía en un universo estático e infinito.
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11. EL BIG BANG
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12. HUBBLE: MÁS ALLÁ DE LA VÍA LÁCTEA
 Descubrimiento de nuevas galaxias
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13. LEY DE HUBBLE
 La luz de la mayoría de las galaxias nos llega
desplazada hacia el rojo en el espectro
 Las galaxias se están alejando de nosotros y lo
hacen a una velocidad mayor cuanto más alejadas
están.
𝒛 = 𝑯 𝟎
𝑫
𝒄
𝑧 = corriemiento al rojo
𝐻0 = constante de Hubble
𝐷 = distancia a la galaxia
 Universo dinámico y en expansión 13

14. CONSTANTE DE HUBBLE Y CONSTANTE
COSMOLÓGICA DE EINSTEIN
 CONSTANTE DE HUBBLE:
 Aproximadamente 70 (km/s)/Mpc
1 Mpc (megapársec) = 3’26 millones de años luz
 Edad del Universo: 13,700 millones de años.
 CONSTANTE COSMOLÓGICA:
 Einstein creía en un universo estático e incluyó una
constante cosmológica para hacer que fuera posible
 Sin embargo, ¡la teoría de la relatividad permite predecir
la expansión del Universo!
 Einstein rectificó: «el mayor error de mi carrera»
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15. LA TEORÍA DEL BIG BANG
 Si el Universo está en expansión, en su origen toda la
materia debió de estar concentrada en un único punto de
densidad infinita (singularidad).
 En el origen, las leyes de la física que conocemos no son
aplicables.
 El espacio y el tiempo surgen en el Big Bang. No
podemos determinar qué sucedió antes, pero esto
tampoco tiene consecuencias en el futuro.
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16. LA RADIACIÓN DE FONDO DE MICROONDAS
 La explosión del Big Bang debió de dejar una
radiación de fondo que, debido a la expansión,
hoy estaría tan desplazada al rojo que llegaría
como ondas de microondas.
 Fue detectada por Penzias y Wilson en 1965
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