teoria del bigbang

1. CIENCIAS PARA EL MUNDO
CONTEMPORÁNEO
1º BACHILLERATO
Profesora: Vanesa Sancho Esteban

2. CIENCIAS PARA EL MUNDO CONTEMPORÁNEO
1º BACHILLERATO
Profesora: Vanesa Sancho Esteban
1ª EVALUACIÓN
Tema 1- El origen del Universo. El Sistema Solar.
Tema 2- Tectónica de placas.
Tema 3- Origen y evolución de la vida.
2ª EVALUACIÓN
Tema 4- La revolución genética: Biotecnología.
Tema 5- Salud y Enfermedad.
Tema 6- Medicina y salud pública.
3ª EVALUACIÓN
Tema 7- Los recursos y el desarrollo sostenible.
Tema 8- Riesgos y catástrofes naturales.
Tema 9- Grandes problemas ambientales: Los impactos.
*Tema 10- Nuevas necesidades: Nuevos materiales.
*Tema 11 – La aldea global.

3. TEMA 1. EL ORIGEN DEL UNIVERSO.
EL SISTEMA SOLAR
Contenidos:
1. Los primeros astrónomos
2. La cosmología moderna
3. La expansión del Universo
4. El Big Bang: la gran explosión
5. Recreación del Universo primitivo
6. Estructura del Universo
7. Las estrellas
8. La formación del Sistema Solar
9. La exploración del espacio

4. 1. Los primeros astrónomos
Necesidad de ampliar los conocimientos
y explicar los fenómenos observables.
Ejemplos:
• Repeticiones en la posición de las
estrellas.
• Repeticiones de estaciones (duración
del día y la noche)
• Influencia del Sol sobre la siembra, la
caza o la navegación.
Consiguen:
Describir el movimiento del Sol, la Luna y los
planetas.
Inventar el sistema sexagesimal (360º)
Establecer un calendario

5. 1. Los primeros astrónomos
ARISTÓTELES (384 – 322 a.C)
Defensor de un Universo geocéntrico, donde la Tierra se encontraba en
el centro y el Sol, la Luna y los planetas giraban a su alrededor.
ARISTARCO DE SAMOS (310 – 230 a.C)
Estableció por primera vez el modelo heliocéntrico. Afirmó que el Sol era
mucho mayor que la Tierra y que ésta y todos los planetas giraban a su
alrededor.
PTOLOMEO (100 – 170 d.C)
Revisó la obra de Aristóteles y defendió el modelo geocéntrico. Esta
idea se mantuvo durante la Edad Media. Fue aceptada por los poderes
eclesiásticos, pues era coherente que las criaturas creadas por Dios
habitaran en el planeta Tierra localizado en el centro del Universo.

6. 1. Los primeros astrónomos
COPÉRNICO (1473 – 1543)
Estableció, gracias a sus sólidos cálculos matemáticos, el modelo
heliocéntrico. La Tierra no era más que uno de sus planetas que gira
alrededor del Sol. No publicó sus descubrimientos hasta el final de su
vida.
KEPLER (1571 – 1630)
Estableció que las órbitas de los planetas eran elípticas.
GALILEO GALILEI (1564 – 1642)
Construyó el primer telescopio y contribuyó a la astronomía con
numerosos descubrimientos que le costaron su condena por herejía.
NEWTON (1667)
Explicó el movimiento de los astros mediante la teoría de gravitación
universal

7. 2. Cosmología moderna
PRINCIPALES DEFINICIONES
COSMOLOGÍA: Es una parte de la astronomía que estudia la estructura, el
origen y el desarrollo de la totalidad del Universo, el cosmos.
ASTRONOMÍA: Es la ciencia que estudia los astros componentes del
Universo a partir de la información que nos llega de ellos: luz visible,
infrarrojos, rayos X, etc.
ASTROFÍSICA: Es una parte de la astronomía que aplica las leyes de la
física para estudiar la naturaleza de los astros y su comportamiento.
PSEUDOCIENCIA.
- ASTROLOGÍA: Intenta explicar las influencias malignas o benignas de los
astros sobre los humanos. Zodíaco.

8. 2. Cosmología moderna
Modelos del Universo.
Estático o infinito.
Dinámico y finito: el Big Bang.
Dinámico e infinito: el estado
estacionario.

9. 2. Cosmología moderna
Modelos del Universo.
Estático o infinito.
Hace referencia al Universo eterno e infinito, que
siempre ha existido y existirá. Sin comienzo ni fin.
Albert Einstein tenía la idea de un cosmos eterno e inmóvil y en sus
ecuaciones matemáticas introdujo un coeficiente o constante
cosmológica para obligar a su modelo a permanecer estático. Luego
reconoció que fue un error.

10. 2. Cosmología moderna
Modelos del Universo.
Dinámico y finito: el Big Bang
Hace referencia a un Universo que se creó en una
explosión a partir de un punto inmaterial infinitamente
denso y caliente, hace 13700 millones de años.
Hubble demostró experimentalmente que unas galaxias se alejan unas
de otras y que el Universo está en expansión. Si se expande quiere decir
que hubo un momento inicial en que todas las galaxias estaban juntas, y
que, por tanto, el Universo tuvo un origen.
La mayoría de los cosmólogos actuales están de acuerdo con esta teoría
también llamada modelo cosmológico del Big Bang o Gran Explosión.

11. 2. Cosmología moderna
Modelos del Universo.
Dinámico e infinito: el estado estacionario.
Concibe un Universo infinito, que no tiene un principio
definido, en el que se genera materia de manera
continua mediante mecanismos desconocidos.
Hoyle fue quien bautizó despectivamente al modelo anterior con el
nombre de Big Bang y defendió este otro modelo alternativo, el modelo
cosmológico del estado estacionario, no sin controversia por parte de la
mayoría de los cosmólogos.

12. Actividades
1,2 y 3 página 11.
4,5 y 6 página 13

13. 3. La expansión del Universo
V = Ho · D
V es la velocidad de alejamiento de una galaxia (Km/s)
D es la distancia entre la galaxia y la Tierra (Mpc, en megaparsec)
Ho es la constane de proporcionalidad de Hubble (70 Km/s/Mpc)
El universo se expande.
Hay métodos para calcular este hecho.
Ley de Hubble
Establece que la velocidad de alejamiento de una
galaxia es directamente proporcional a su distancia.

15. 4. El Big Bang. La gran explosión
Si el movimiento de alejamiento de las galaxias se invirtiese durante
un tiempo igual a la edad del universo, se llegaría a la conclusión de
que todas las galaxias se encontraban en un mismo punto en un
mismo instante, que marcaría el origen del Universo. (Se estima a
13700 mill. de años).
En este punto las cuatro fuerzas que actúan sobre la materia estarían
unidas:
Gravedad
Fuerza electromagnéica
Fuerza nuclear fuerte
Fuerza nuclear débil.
También estarían bajo la forma de una singularidad:
Energía
Espacio
Tiempo
Vacío

16. Actividades
7, 8 y 9 página 15.
10, 11 y 12 página 17

17. 5. Recreación del Universo primitivo
Como consecuencia del enfriamiento progresivo del Universo
debido a la continua expansión se produce:
Aparición de las partículas elementales (quarks, leptones,
fotones, etc.).
Aparición de las cuatro fuerzas que rigen su
comportamiento (la gravedad, la fuerza electromagnética,
la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil).
1. Superfuerza
2. Fuerza nuclear fuerte
3. Fuerza nuclear débil
4. Fuerza electromagnética
5. Fuerza gravitatoria

18. 5. Recreación del Universo primitivo
1. Era de Planck.
Instante inicial. Hasta los 10-43 segundos. Difícil de describir.
2. Era de la gran unificación
De los 10-43 segundos a los 10-35 segundos. Se separa la fuerza de la gravedad.
3. Era de la inflación
De los 10-35 segundos a los 10-32 segundos. El Universo se expandió bruscamente.
4. Era electrodébil o de los quarks
De los 10-32 segundos a los 10-12 segundos. Se separa la fuerza nuclear fuerte y se
mantienen unidas las dos restantes. Aparecen partículas elementales.
5. Era hadrónica
De los 10-12 segundos a los 10-3 segundos. Se separa la fuerza nuclear débil. Se
forman las partículas hadrónicas (protones más neutrones)
6. Era leptónica
Entre los 10-3 segundos y 1 segundo. Se forman los leptones (electrones y neutrinos)
7. Era de la nucleosíntesis
Entre 1 segundo y 300.000 años. Protones y neutrones se asocian para formar
núcleos de hidrógeno. Luego formarán helio al colisionar.
8. Era de los átomos y de la radiación
Entre 300.000 y 106 años. Se forman átomos de hidrógeno, helio y litio.
9. Era de las galaxias
Entre 106 años y el presente. Se forman las galaxias a partir del hidrógeno, helio y
litio. El Universo sigue en expansión.

19. 5. Recreación del Universo primitivo
MATERIA OSCURA
Se supone que todo lo que es visible del
Universo representa únicamente el 4%.
Sin embargo, las regiones no visibles
tienen un tipo de materia especial, la
materia oscura.
Su presencia es detectable por medio de
sus efectos gravitacionales sobre las
galaxias cercanas.

20. 5. Recreación del Universo primitivo
EL FUTURO DEL UNIVERSO
3 POSIBLES DESTINOS:
Big Chill (Gran enfriamiento)
Big Crunch (Gran contracción)
Big Rip (Gran desgarramiento)

21. Actividades
13 página 19
16, 17 y 18 página 21
19, 20 y 21 página 23

22. 6. Estructura del Universo
Materia oscura
Planetas Satélites Estrellas
Galaxias
Cúmulos
Supercúmulos
Universo
El Universo se organiza de la
siguiente manera:
Nuestra posición en el Universo
es la siguiente:
Materia oscura y
otros supercúmulos
TIERRA
Planetas
del Sist. Solar
Sol Satélites de los
planetas
Vía Láctea Otras galaxias
ej. Andrómeda
Grupo Local
Supercúmulo de Virgo
Universo

23. 6. Estructura del Universo
SUPERCÚMULOS: Agrupaciones de cúmulos galácticos formados
a su vez de galaxias y nebulosas (nubes de gas y polvo),
intercalados por filamentos de materia oscura. Nos encontramos en
el Supercúmulo de Virgo.
CÚMULOS: Agrupaciones de galaxias. La Vía Láctea se encuentra
en el cúmulo llamado Grupo Local, que está a su vez formado por
otras galaxias como Andrómeda, Nube de Magallanes grande, Nube
de Magallanes Pequeña, Dragón, el Sistema de la Osa Menor y
otras.
GALAXIAS: Enormes acumulaciones de materia en forma de polvo
cósmico, nebulosas y estrellas, algunas de las cuales poseen
sistemas planetarios. Nuestra galaxia es la Vía Láctea.

24. 6. Estructura del Universo
GALAXIAS: Nuestra galaxia es la Vía Láctea.
La Vía Láctea es una galaxia
espiral que contiene nebulosas,
polvo cósmico y entre 10.000 y
30.000 millones de estrellas, en
uno de cuyos brazos se encuentra
el Sistema Solar, formado por el
Sol, la Tierra y los demás
planetas y sus satélites.
Está formada por:
• bulbo o núcleo
• disco
• halo

25. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
ESTRELLAS: Son enormes esferas gaseosas de hidrógeno y helio.
Esos gases están tan calientes que su interior actúan como una
bomba termonuclear emitiendo gran cantidad de energía radiante.
NEBULOSAS: Son nubes gaseosas de hidrógeno, helio y
elementos químicos pesados en forma de polvo cósmico y cierta
cantidad de compuestos orgánicos.
La era de la inflación dividió la primitiva nebulosa en otras nebulosas
menores, dentro de las cuales se encuentran las galaxias, donde se
formaron y se siguen formando las estrellas.
Las elevadas temperaturas de las estrellas hace que se lleven a
cabo reacciones de fusión termonuclear y que se formen, a partir del
hidrógeno y del helio, los demás elementos químicos.

27. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
1. PROTOESTRELLAS
LA HISTORIA DE UNA ESTRELLA DE PERDE DE SU MASA...
Estos son los pasos que sigue una estrella como el Sol desde su
nacimiento hasta su desaparición:
2. GIGANTE ROJA
4. ENANA BLANCA
3. NEBULOSA PLANETARIA
5. ENANA NEGRA

28. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
1. PROTOESTRELLAS
Aparecen a partir de la
nebulosa inicial que se
fragmenta. Cada uno de
estos fragmentos empieza
a girar sobre sí misma, se
compacta y aumenta su
densidad. Esto favorece
las colisiones entre el
hidrógeno y empieza a
emitir radiación.
LA HISTORIA DE UNA ESTRELLA DEPENDE DE SU MASA...

29. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
LA HISTORIA DE UNA ESTRELLA DE PERDE DE SU MASA...
2. GIGANTE ROJA
Con el tiempo casi todo
el hidrógeno se convierte en
helio y las reacciones de
fusión se desplazan a la
periferia, donde todavía
existe hidrógeno.
Con la desaparición del
hidrógeno se pierde masa y
la estrella aumenta de
tamaño convirtiéndose en
una gigante roja.

30. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
3. NEBULOSA PLANETARIA
El helio se compacta
en el núcleo de la estrella y
se alcanza la temperatura
crítica para poder formar
carbono.
He + He = C + energía
Sus capas externas se
desprenden formando un
anillo de humo estelar
conocido como nebulosa
planetaria.
LA HISTORIA DE UNA ESTRELLA DE PERDE DE SU MASA...

31. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
4. ENANA BLANCA
El núcleo de la antigua
gigante roja se transforma
en una estrella denominada
enana blanca. El carbono
se va acumulando en el
interior de la enana blanca.
Cuando se agote el
helio se enfriará hasta
apagarse por completo.
LA HISTORIA DE UNA ESTRELLA DE PERDE DE SU MASA...

32. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
5. ENANA NEGRA
Es la estrella oscura y
fría formada por el carbono
originado en las etapas
anteriores.
LA HISTORIA DE UNA ESTRELLA DE PERDE DE SU MASA...

33. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
LAS ESTRELLAS GIGANTES O AZULES
Son estrellas con una masa mucho mayor que la del Sol,
por lo que emiten una mayor cantidad de energía y una luz
intensa y azulada. Su evolución es la siguiente:
OTRO TIPOS DE ESTRELLAS DIFERENTES AL SOL SON:
1. PROTOESTRELLAS
2. SUPERGIGANTE ROJA
3. SUPERNOVA

34. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
ESTRELLAS DIFERENTES AL SOL. ESTRELLAS AZULES.
1.PROTOESTRELLAS
Se forman de manera
parecida a las estrellas
similares al Sol, a partir de
una nebulosa que se
fragmenta.
En este caso la
protoestrella es más grande
y luminosa.

35. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
ESTRELLAS DIFERENTES AL SOL. ESTRELLAS AZULES.
2. SUPERGIGANTE ROJA
Cuando la protoestrella
consume todo el hidrógeno
se hincha y se convierte en
una supergigante roja con
numerosas capas concén-
tricas resultantes de los
distintos procesos de fusión
termonuclear.
Núcleo de una estrella
supergigante roja.

36. 7. Las estrellas: fraguas donde se
forman los elementos químicos
ESTRELLAS DIFERENTES AL SOL. ESTRELLAS AZULES.
3. SUPERNOVA
La supergigante roja
se colapsa. El núcleo sufre
una implosión y más tarde la
estrella sufre una tremenda
explosión liberando enormes
cantidades de energía. A esta
fase se le llama supernova.
En este momento es
cuando se sintetizan los
elementos químicos más
pesado como el hierro.
Los elementos llegarán a formar a los
planetas y a nosotros. “Somos polvo de
estrellas”

37. Actividades
23 y 24 página 25
27 página 27
29 página 29

38. 8. Formación del Sistema Solar
1. Explosión de una supernova situada en
uno de los extremos de la Vía Láctea.
2. Compactación de la primitiva nebulosa de
gas, enriquecida con el polvo cósmico de
la nebulosa.
3. Contracción hasta formar una enorme
bola de gas. Comienzo de las reacciones
nucleares. Aparición del Sol.
4. Aparición de discos formados por
partículas de polvo cósmico. Aparición de
planetesimales.
5. Acreción de planetesimales. Planetas
cada vez mayores. Satélites.

39. 8. Formación del Sistema Solar
Nuestro Sistema Solar está formado por nuestra estrella, el
Sol, que se encuentra en el centro y sus ocho planetas (con sus
correspondientes satélites), los planetas enanos y los cuerpos
pequeños (asteroides, meteoritos, cometas...). Giran a su
alrededor atraídos por la fuerza de la gravedad que actúa como un
gigantesco imán.

40. 8. Formación del Sistema Solar
PLANETAS:
Astros que orbitan alrededor del Sol.
Masa suficiente para que su gravedad les
haga tener forma casi redonda.
No emiten radiación como las estrellas.
La mayoría posee uno o varios satélites o
lunas que orbitan a su alrededor.
Pueden ser:
• Planetas interiores o rocosos.
– Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
• Planetas exteriores o gaseosos.
– Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

41. 8. Formación del Sistema Solar
PLANETAS ENANOS:
Cuerpos celestes que orbitan alrededor
del Sol.
Masa suficiente para que su gravedad les
haga tener forma casi redonda.
Tienen otros cuerpos en sus órbitas.
Órbitas muy elípticas e inclinadas.
Ejemplos:
• Plutón.
• Ceres (localizado en el cinturón
principal de asteroides).
• Eris (descubiero recientemente).

42. 8. Formación del Sistema Solar
CUERPOS PEQUEÑOS DEL
SISTEMA SOLAR
SATÉLITES: Qué orbitan alrededor de los
planetas.
COMETAS Y ASTEROIDES: Que orbitan
alrededor del Sol y se localizan
principalmente en tres lugares:
• Cinturón principal de asteroides. Entre
las órbitas de Marte y Júpiter.
• Cinturón de Kuiper. Situado más allá
de las órbitas de Neptuno y Plutón.
• Nube de Oort. Situada en la periferia
del sistema Solar.

43. Actividades
30, 31, 32 página 31
33 y 35 página 33

44. 9. La exploración del Sistema Solar
TELESCOPIOS, RADIOTELESCOPIOS
Telescopio espacial Hubble
VIAJES ESPACIALES
Sputnik 1, Apolo 11
SONDAS ESPACIALES
Voyager 1 y 2
ESTACIONES ESPACIALES
Estación Espacial Internacional
SATÉLIES ARTIFICIALES
Meteosat, COBE

45. Actividades
41 página 37
1, 2, 3, 4, 6 y 10 página 39
Lazos con la literatura
Recorte de prensa