modelos cosmológicos 4º eso
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Modelos cosmológicos
IES Ana Ozores Departamento de Física y Química
4º ESO
Modelos cosmológicos.Departamento de Física. IES Ana Ozores – 4º ESO
GRECIA CLÁSICA
Aristarco de Samos (310 – 220 a.C.): Modelo heliocéntrico:
“EL SOL ES EL CENTRO DEL UNIVERSO”
Aristóteles (384 – 322 a.C.): Modelo geocéntrico:
“LA TIERRA ES EL CENTRO DEL UNIVERSO”
Tales, Anaximandro, Eratóstenes, Hiparco…
Tras un primer período mitológico
GRECIA CLÁSICA
El Gran astrónomo
Claudio Ptolomeo de Alejandría (90 -168)
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Claudio Ptolomeo
• Escribió el Almagesto: 13 volúmenes que resumen 500 años de astronomía griega• La Tierra es esférica y estacionaria en el centro del Universo• Sol, luna y planetas giran arrastrados por una gran esfera llamada “primun movile”• Los planetas además tienen movimientos propios que se suman al del primun movile
Los planetas
Describen órbitas circulares (epiciclos) alrededor de puntos centrales que orbitan
sobre la tierra
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1400 años después…
Nicolás Copérnico (1473 – 1543)
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Algo no cuadraba en el modelo de Ptolomeo y Copérnico, gran matemático, conocía la teoría heliocéntrica de Aristarco. En 1543
publicó: “De Revolutionibus orbium coelestium”
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Tycho Brahe (1546 – 1601), el más grande observador del cielo
Desarrolló métodos de medida nuevos y marcó la posición de las estrellas con precisión de 1 mn y separaciones angulares de decenas de segundo de arco. (20 veces más preciso que las medidas que utilizó Copérnico)
Calculó la excentricidad de la órbita de la tierra y la oblicuidad de la elíptica
Incluso pensó en el paralaje, pero al no detectarlo desechó el modelo copernicanoRealizó su propio modelo, pero todavía algo no cuadraba
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Y por fin, JOHANES KEPLER (1571 – 1630)
Astrónomo y matemático.
Seguidor de Tycho y continuador de su obra
Su análisis estricto de los datos orbitales de Marte le llevó a publicar en 1609:
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1ª Ley:Los planetas describen órbitas elípticas con el Sol en uno de sus focos
2º LeyEl radio vector que une el Sol y el planeta barre superficies iguales en tiempos iguales
3ª Ley (1618)El cuadrado del periodo de revolución es proporcional al cubo del semieje mayor
r 3 T 2
LEYES DE KEPLER
2 S
2
3
4
MG
T
r
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• Aprende a trabajar en
ciencias. Pag 95.• Calcula la masa
del Sol con los datos de la tierra
LAS OBSERVACIONES DE GALILEO
Cuando, en enero de 1610, Galileo enfocó su telescopio, descubrió los cuatro satélites y con ellos una prueba irrefutable del movimiento de cuerpos celestes, y no alrededor de la Tierra.
Carta De Galileo a Juliano de Medici, de 13 de Noviembre de 1610.
“Esto es que Saturno, para mi gran asombro, he observado que no es una estrella única, sino 3 unidades, casi tocándose...
... Así pues, hemos encontrado una corte a Júpiter y dos siervos a este viejo, que le ayudan a caminar y nunca se separan de su lado.”
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LA EXPLICACIÓN: SIR ISAAC NEWTON
LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL
F = GM · m
d2
G es la Constante de Gravitación Universal = 6,67·10-11 N·m2/kg2
Unificación de los movimientos en la superficie terrestre y de los astrosDemostró la 3ª Ley de KeplerEstableció la razón de las mareasObtuvo las masas del Sol, La tierra y los planetasCalculó las órbitas de los cometas
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• Actividades pag 97• Aprende a trabajar en Ciencias pag 99
LA GRAVEDAD Y LOS PLANETAS
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NEPTUNO, EL GRAN TRIUNFO DE LA ASTRONOMÍA GRAVITACIONAL
(Adams y Leverrier)
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LAS ESTRELLAS; MILES DE MILLONES DE SOLES COMO EL NUESTRO
Centauri es la más próxima a nosotros. Se encuentra a 4,36
años luz
1 año luz = 300.000 · 60 · 60 · 24 · 365 = 9.460.800.000.000 km
LA PARADOJA DE OLBERS
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¿Por qué el cielo no es blanco?
¿Significa que el Universo es finito?
AGRUPACIONES DE ESTRELLAS: GALAXIAS
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Las estrellas no se distribuyen de forma uniforme en el espacio, sino que se agrupan formando galaxias
La gran galaxia de Andrómeda es la más cercana a la tierra. Contiene unos 200.000 millos de estrellas.
Se encuentra a 2,5 millones de años luz de la tierra
Busca los tipos de galaxias que hay y pon un ejemplo (nombre y una imagen de cada uno de ellas)
OTROS OBJETOS ESTELARES
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Cúmulos globulares.
M-13 en la constelación de Hércules.Contiene entre 500.000 y 800.000 y es casi tan
antiguop como el propio Universo
Cúmulos abiertos
Desde pocas estrellas hasta varios cientos de miles. Suelen ser zonas donde nacen las estrellas. En la foto el doble cúmulo de
Perseo. Los más conocidos: Las Pléyades o la Cabellera de Berenice
OTROS OBJETOS ESTELARES
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Nebulosas planetarias
Restos de la gran explosión de una estrella, las supernovas. En el centro suele quedar una enana blanca. En la foto m-57, la nebulosa
planetaria en la constelación de Lyra
Nebulosas difusas
Nubes de polvo y gas en el espacio, que dispersan o absorben la luz de estrellas más
lejanas. En la imagen, la nebulosa de la cabeza del caballo en Orión
LA MATERIA Y EL ESPACIO
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EL MODELO ACTUAL
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Hubble, Edwin Powell (1889-1953). Astrónomo y cosmólogo estadounidense, célebre por descubrir la expansión del universo y estimar su tamaño y edad.
En 1923 descubrió las estrellas individuales que constituyen la nebulosa de la región externa de la galaxia de Andrómeda. Lo que hasta entonces se había llamado nebulosa, el lo transformó en galaxias
Antes de morir, Hubble participó también en el diseño del mastodóntico telescopio americano de Monte Palomar en California. En su honor, el Telescopio Espacial Hubble lleva su nombre.
EDWIN HUBBLE
EL MODELO ACTUAL
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SI VIAJAMOS HACIA ATRÁS EN EL TIEMPO… EL BIG BANG
El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.
Uno de los problemas sin resolver en el modelo del Universo en expansión es si el Universo es abierto o cerrado (esto es, si se expandirá indefinidamente o se volverá a contraer).
EL MODELO ACTUAL
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• Universo homogéneo e isótropo
• Elementos químicos iguales en todas partes, 90% de H y 10 % de He
• Se acepta generalmente la hipótesis de la gran explosión
• Las galaxias se alejan. La materia en el Universo es el 30 % de la necesaria para detener la expansión
• El Universo tiene algo menos de 14.000 millones de años• Los objetos más antiguos (estrellas en cúmulos globulares) tienen unos 12.000 millones de años
• Recientemente han aparecido conceptos como el de la materia oscura (23%) y la energía oscura (73 %) que dejan para la materia ordinaria un 4 % del Universo
FIN