Origen y evolución del sistema solar

-Nicolás Sáez

-Curso 2-C

Introducción

- el universo va evolucionando poco a poco, veremos el origen del universo en sus principios, y lo que planteaban los grandes pensadores en la antigüedad.

El universo en su antigüedad

Al mirar al cielo Aristóteles creía que los componentes del universo no eran los mismos que los de la tierra. Bajo estos mismos argumentos Aristóteles planteo que el cielo estaba constituido por una quinta sustancia (el quinto elemento), distintas a las que existen en la tierra lo que genera que los objetos que están en el cielo se muevan de forma circular.

Modelo del universo de ptolomeo

El modelo del universo de ptolomeo consiste en que el sistema geocéntrico era la tierra que todo giraba alrededor de la tierra y de distintas esferas.

Ptolomeo fue el primero en diseñar un modelo del universo.

El problema de los planetas

Con el paso del tiempo se fue mejorando la calidad de observaciones y fue necesario ir añadiendo cada vez mas círculos y epiciclos al modelo geométrico de ptolomeo para explicar los nuevos datos haciendo lo posible por concordar la teoría con la observación hasta llegar a la con conclusión de que el modelo era impracticable.

Modelo heliocéntrico

El pensador aristarco de Samos propuso en el siglo II a.c que los planetas giraban alrededor del sol pero su médelo no fue tomado en cuenta y se conservo el modelo geocéntrico de Aristóteles durante los 1700 años. El astrónomo Nicolás Copérnico retomo las ideas de aristarco de Samos y postulo en su primer libro llamado de revolutionibus orbium coelestium que el sol ocupaba el centro del universo y que los planetas giraban en círculos de el. Dicho modelo recibió el nombre de modelo heliocéntrico.

Modelo de Nicolás Copérnico

-El modelo de Nicolás Copérnico fue más que todo un desafío porque el no tenia telescopio para ver las estrellas sino que él trabajaba con la esfera armilar y el cuadrante.

Los planetas: visión de galileo Galilei y kepler

Galileo Galilei gracias a su telescopio pudo ver cómo estaban los planetas que el universo estaba compuesto por millones de estrellas y que Júpiter tenia satélites orbitando, también que habían cerros en la luna. Kepler al igual que Galileo Galilei investigaba el universo con su telescopio él lo investigaba con su mente, kepler quería comprobar el modelo de Copérnico y como él era alumno de brahe tomo sus herramientas y comenzó a tomar registros del movimiento de los planetas, el intento mostrar que las orbitas eran circulares pero para su sorpresa, tuvo que admitir que las elipses eran las que mejor se adaptaban a dicho movimiento.

Leyes de kepler

En 1609 kepler publica su libro astronomía nova en la cual se resumen sus 3 leyes sobre el movimiento de los planetas.

Primera ley: la primera ley conocida como la ley de las orbitas elípticas plantea que Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas y El Sol se encuentra en uno de los

focos de la elipse.

Segunda ley: la segunda ley de kepler se conoce también como la ley de las áreas, y se formulo definiendo el radio vector como la línea que une el foco (sol) con un punto de elipse (posición del planeta)

TERCERA LEY: los cuadrados de los periodos de revolución de los planetas en torno al sol son directamente proporcionales al cubo de los semiejes mayores de las elipses correspondientes

Ley de gravitación universal

Cuando le cayó la manzana en la cabeza a Newton este pensó que si la gravedad de la tierra era la misma que los mantenía en el sistema solar y que también mantenía a la luna en órbita por eso planteo que cualquier partícula en el universo atrae a otra ya que es directamente proporcional al producto de sus

masa es inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que los separa.

Línea de tiempo de la revolución de Newton

1642-1666:

-(1642)nace Isaac newton en el pueblo de woolsthorpe Inglaterra, nace el mismo año que muere el pensador Galileo Galilei

-al morir Galileo Galilei, el modelo propuesto se difundió y poco a poco fue aceptado. El problema entonces era como un objeto podía mantenerse en movimiento en la trayectoria elíptica alrededor del sol

-(1666) luego de estudiar en Cambridge, retorna al la granja de woolsthorpe en este tiempo empieza a interesarse en estudiar la fuerza responsable de que la luna no se aleje de la tierra en su movimiento alrededor del sol.

1685-1687:

-(1685) sir Christopher wren ofrece un premio a quien resuelva el problema de las orbitas de kepler. El astrónomo Edmund Halley(1656-1742), quien determino la órbita del cometa que lleva su nombre y amigo de newton , le presentó este desafío, al cual el

encontrado la solución así empieza a escribir sus planteamiento.

-newton ideo la forma de la forma de explicar las orbitas elípticas aplicando la fuerza de la ley centrípeta planteada por el mismo, a la tercera ley de kepler llamada ley de las armonías. Para ello creó una herramienta matemática fundamental que revolucionaria todo el conocimiento científico hasta hoy el EL CALCULO

-la impresionante obra de newton comenzó con la definición de masa, el momentum lineal, la inercia y la fuerza. Después presento las tres leyes de movimiento y una cantidad de descubrimientos matemáticos y físicos, que tenían que ver con los problemas que preocupaban a los científicos en su época. Tal vez la contribución más importante es la ley de gravitación universal.

-(1687) gracias al financiamiento de Halley se publicó el trabajo de newton llamado philosophiae naturalis principia mathemática (principios matemáticos de la filosofía natural), en cual las ideas de Copérnico, kepler y galileo quedan justificadas gracias a las fuerzas. La publicación de los principia a perdurado como símbolo de la revolución científica.

-1727: newton muere a los 85 años, el yace en westmister. En su tumba se puede leer: REGOCIJAOS MORTALES DE TAN GRANDE HONRRA PARA LA RAZA HUMANA.

Efectos de la gravitación de la tierra

-Aristóteles afirmo que los cuerpos pesados caían más rápido que los cuerpos livianos. Pasaron muchos siglos hasta que galileo Galilei demuestra experimental mete que esto era falso pues todos los cuerpos en la superficie terrestre sufren la misma aceleración.

-lo anterior se puede explicar desde la ley de gravitación universal, pues la masa de cualquier cuerpo interactúa con la masa terrestre produciéndose la atracción entre ambos cuerpos, la fuera apunta al centro de la tierra y eso se denomina peso del cuerpo.

Experimento de cavedish y ¿cómo se puede escapar de la fuerza de

gravedad de la tierra?

Experimento de cavedish:

-en el año de 1798 el químico y científico Henry cavedish realizo un importante experimento que permitió medir el valor de la constante de gravitación universal G, esos resultado fueron obtenidos por un instrumento llamado balanza de torsión

1-lo que de verdad buscaba cavedish con este experimento era obtener el valor de la densidad de la tierra.

2-solamente años mas tarde y con el valor de cavedish los científicos calcularon el valor de G. reconociendo su valor como una constante universal.

3-en esta pequeña esfera son acercadas a esferas de mayor masa y por lo tanto son atraídas por estas últimas. Al ser atraídas el alambre gira y el espejo cambia su orientación.

4-es por eso que al hacer incidir la luz con el espejo se puede medir el ángulo que giro el sistema.

Como se puede escapar de la fuerza gravitaría terrestre:

Si bien la física se preocupa de fenómenos naturales muchas veces recurren a la imaginación para buscar respuestas posibles. Unos de estos casos es la situación planteada por newton para poner en órbita un objeto alrededor de la tierra.

GLOSARIO

-satélite natural: Se denomina satélite natural a cualquier objeto que orbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al planeta en su translación alrededor de la Estrella que orbita (la luna)

-hipótesis nebulosa: plantea que hace 4700 millones de años el sistema solar se origino a partir de una gran nube giratoria interestelar conocida como nebulosa.

-teoría planetesimal: consiste en que cuando se creó el recién nacido sol quedo orbitando un gran masa de materia estos se fueron agregando cada vez más a grandes hasta formar protoplanetas del tamaño de lunas estos se fueron uniendo entre si hasta formar planetas u otros se agregaron a otros planetas quedando como sus lunas este proceso sigue ocurriendo, pues mas planetesimales se agregan a los distintos cuerpos del sistema solar provenientes del cinturón de asteroides.

-sistema solar actual: actualmente el sistema solar está formado por el sol y ocho planetas diversos satélites, miles de asteroides, innumerables cometas y meteoritos, gas y polvo interplanetario.