Tema 1: Origen del universo y de nuestro planeta.

            1. La gran explosión.

A comienzos del siglo XX se creía que el universo siempre había existido. Incluso para Einstein. Lo cual resulta bastante sorprendente porque una de las soluciones de su teoría de la relatividad, permitía pensar que el universo nació en un instante. El primero que empezó a creerse este tema fue Edwin Hubble `1929´, descubrió la forma de medir la velocidad de las galaxias, Efecto Doppler: se encargaba de estudiar las ondas. Cuando la luz venia hacia el azul se acercaba, si la luz tendía a ir al rojo, significaba que se alejaba.

Esto es una propiedad de todas las ondas.

Descubrió que las galaxias se movían y se alejaban unas de otras, estaba en expansión, si el universo crece tiene que haber una fuerza centrífuga que hacía que las galaxias se alejaran. Todas las galaxias tienen masa y por tanto tienen gravedad, (Gravedad es la fuerza con la que se atraen las masas), Lo que contrarrestaba esto era la fuerza centrífuga, comprobó que la velocidad de las galaxias aumentaba con la distancia.

El universo es cada vez más grande, porque las galaxias se alejaban más unas de otras, por lo cual hacia más frio.

En un principio todo el universo estuvo concentrado en un solo punto. Al que se llamó `Huevo cósmico´.

Este punto era muy pequeño comparado con el universo, a la altísima temperatura, y por consiguiente era una estructura muy inestable. Tanto que exploto. `La gran explosión´ el llamado BIG-BANG.

Hace 13000 millones de años que ocurrió la gran explosión, se creó toda la materia, se piensa que en los primeros 20 minutos se dieron unas condiciones de extremada temperatura que dieron origen a toda la materia del universo y la energía, pero también se originó el espacio y el tiempo.

 1.1.  Pruebas de la explosión.

Primera prueba:
Composición del universo y formación de las estrellas.
A los 20 min fue la gran explosión BIG BANG, se formó toda la materia (H, He, Li, Be), formaban una nube (Nebulosa) que se rompió en 100 de miles de trozos, y cada uno va a originar en una galaxia.
En el interior de cada nebulosa en las que se dividió el huevo cósmico empieza a actuar la gravedad, por la que comienza a acumularse la materia, es lo que se llama ACRECION GRAVITACIONAL.
Se va acumulando la materia en una serie de puntos, esto provoca un aumento de la temperatura por el roce.
La temperatura puede llegar a ser tan alta que permite la fusión del hidrogeno. La fusión nuclear era la unión de partículas (H+HH=He).
Ha nacido una estrella, la alta temperatura proviene de la fusión que ha creado la estrella. Cuando consuma al hidrogeno se comienza a fusionar el Helio crea el Oxígeno y sigue aumentando la temperatura provocando la fusión del oxígeno + Ne creando el NeO, el NeO empieza a fusionarse con el magnesio y al fusionarse el magnesio crea el silicio y por la temperatura se vuelve a fusionar y crea el hierro y ya no puede fusionarse más por la falta de energía. Al llegar este punto ocurre una implosión.
Las capas exteriores de la estrella caen hacia el núcleo por su extremada gravedad rebotando y producen una explosión, estrella conocidas como ``NOVAS Y SUPERNOVAS´´, las cuales están muriendo. En la explosión se desprende tal cantidad de energía que permite la fusión del Hierro y demás átomos.
Apareciendo nuevos átomos que no había en la estrella como el platino.
Tras la explosión de las estrella (Novas y Supernovas) sus átomos se dispersaban por el universo formando una nueva nebulosa más tica en átomos pesados.
Se repetirá todo el proceso anterior y aparecerán en la nueva estrella y en sus planetas.
Nuestro sistema solar (Sistemas planetarios).

Segunda prueba:

Materia está formada de átomos mayores o menos que forman partículas subatómicas. En la explosión se formó Helio (He) e Hidrogeno (H) y pequeñas cantidades de Litio (Li) y Berilio (Be). En el universo el 25% de los átomos son (He) ahora sabemos que los distintos átomos se forman en las estrellas.

Entre el minuto 3-17 tras la explosión se formó el Helio a causa de la alta temperatura.

Tercera Prueba:

Es lo que se conoce como radiación cósmica de fondo `George Gamow en 1948´.

Gamow planteaba que si efectivamente había una explosión, igual queda un eco luminoso de esa explosión, llamado resplandor. En esta luz entramos diferentes tipos:

-Los Rayos X.

-Los Rayos Uva.

-Los Gamma.

-Los Rayos Ultravioletas.

-La Luz Visible.

-La Luz Roja.

-Los Rayos Infrarrojos.

-Los Rayos Mondas.

-Los Rayos Radio.

Los Rayos X y los Gamma se quedan en la atmosfera. El resplandor tenia que se de los rayos Microondas.

Se inventaron telescopios especiales para microondas.

Penzias y Wilson comprobaron con el telescopio que desde todas partes del universo venían zumbidos de microondas.

            Habían descubierto la radiación cósmica de fondo.

             2. Galaxias y formación de los sistemas planetarios.

Tras el Big-Bang se formaron cientos de nebulosas y originaron los cientos de miles de galaxias que existen por la acreción gravitacional. Dieron lugar a cientos de miles de estrellas. Estas estrellas están acompañadas de planetas, satélites, cometas, asteroides etc…

Que siempre acompañan a las estrellas, sus sistemas planetarios también por acreción.

Las galaxias se clasifican por formas elípticas, lenticulares, espirales, irregulares.

La vía láctea tiene una serie de brazos. Nuestra galaxia está en el borde de la galaxia, este brazo es llamado ``Brazo de Orión´´.

 3. Origen de los sistemas planetarios.

Los sistemas planetarios se forman a partir de una nebulosa. La nuestra formo el sistema solar, una nebulosa fruto de la explosión de una estrella anterior, porque nuestro sistema es rico en elementos pesados.

Nuestro sistema solar proviene de otro que exploto antes.

En la nebulosa empieza a actuar la gravedad.

Empieza el proceso de acreción gravitacional que hace que la mayoría de su masa se acumule en el centro de la nebulosa, esto produce un movimiento espiral dentro de la nebulosa provocando una fuerza centrífuga.

Produciendo un movimiento espiral (desagüe) que achata la nebulosa esto hace que la nebulosa deje de tener ese aspecto y parecerse más a la forma de un disco más denso. Centro donde se acumula el 99% de la masa de la nebulosa, que por acreción dará lugar a una estrella.

El resto de la materia que no se encuentra en la estrella forma surcos donde ocurre la acreción gravitacional planetesimales, aumenta la masa, la temperatura, se fusionan entre si y terminan por formar un planeta.

Al principio el planeta tiene una alta temperatura por la acreción la temperatura es tan alta que mantiene a todos los átomos unidos.

Pero no lo suficiente para fusionarse el hidrogeno por falta de masa.

Cuando acaba la acreción por falta de materia el planeta comienza a enfriarse. Con esto entendemos las capas de la tierra (Corteza, Manto, Núcleo), por eso los planetas tienen un calor interno capaz de construir cordilleras, formar océanos, partir la corteza, terremotos, después de 4500 millones de años la tierra mantiene un calor interno, Se conserva mucha temperatura. Las rocas actúan como un termo son aislantes térmicas.

Las altas temperaturas que se produjeron en el sol empujaron a los elementos más ligeros lejos del sol, esto explica que los planetas más cercanos al sol carecen de estos elementos, son los llamados planetas interiores, (Marte, Mercurio, Venus y la tierra), son planetas pequeños, sólidos y densos.

Los elementos ligeros que se acumularon lejos del sol se quedaron en los planetas exteriores, (Júpiter, Saturno, Venus, Neptuno) son grandes gaseosos y ligeros.

Tras la formación del sol el viento solar arrastro a todos los fragmentos sueltos que chocaban con los planetas (Grandes meteoritos) produciendo cráteres (el mejor ejemplo es la luna), dieron lugar a la formación de satélites. La luna se produjo por un gran impacto en la tierra y rompiendo este fragmento ahora conocido como luna,

Inclinación del eje de rotación.

(DIBUJO)

La inclinación que tienen el eje de rotación de los planetas fue producido por impactos de meteoritos o incluso de invertir el sentido de rotación.

Estos impactos hicieron caer en la tierra fragmentos como cometas, y fueron enriqueciendo la tierra en agua, carbono, nitrógeno y oxígeno, elementos esenciales para la vida en la tierra.

 4. Origen de la vida y la evolución.

Caracteristicas de los seres vivos.

No existe una definición para explicar la vida, pero podemos decir que la vida es lo que tiene propiedades vitales, o funciones vitales.

-Nutrición: capacidad de captar materia exterior y utilizarla para nosotros. La materia la podemos clasificar en dos tipos la que necesitamos para funcionar y la materia propia.

-Relación: Capacidad para captar estímulos (por ejemplo una variación de temperatura) o variación de cualquier factor físico o químico en el medio) y responder ante ellos. Normalmente suele ser un movimiento, búsqueda de placer y huida del dolor podemos también hacer una secreción.

Ambas son necesarias para la supervivencia, pero la mayoría de la energía que consumimos (60%) la gastamos en las funciones de reproducción.

-Funciones de Reproducción: Gen que tenemos y lo utilizamos para pasar de una generación a otra.

Estas funciones vitales permiten a los seres vivos a ser autónomos. Son capaces de valerse por sí mismo.

Composición química, solo la poseen los seres vivos.

Las peculiaridades son varias:

1 Las moléculas más las características de los seres vivos. El agua es la molécula que más cantidad tiene el cuerpo humano (70%).

La materia orgánica es la más característica del cuerpo humano. Lípidos, glúcidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Todo lo demás es materia inorgánica. Está formada de minerales (Silicatos (Su nombre viene porque está formado de silicio, oxígeno y aluminio que es por lo que está compuesta la corteza, y el manto por silicio, oxígeno y magnesio.

(Moléculas = átomos enlazados)

Tamaño extraordinario

Ácido nucleico miles de millones de átomos.

Macromoléculas (moléculas extremadamente grandes).

Las moléculas son así de grandes porque son polímeros. Son moléculas que se repiten muchas veces, formadas de moléculas más pequeñas llamadas monómeras.

-Estructura de las moléculas. (Es la ordenación interna de la materia mineral.

Determina la forma externa.

Se pueden clasificar en dos tipos: la estructura cristalina y amorfa.

Cristalina: Aquella en la que los átomos están ordenados.

Amorfo: Los átomos están mezclados y no tienen tiempo de ordenarse (sin forma) Mo

Las moléculas orgánicas tienen la estructura extremadamente compleja.

Otra característica de los seres vivos, es que estamos formados por células.

Es nuestra unidad estructural y funcional de los seres vivos. Unidad más pequeña en la que se puede dividir a un ser vivo y conserve sus propiedades. Esta definición nos sirve para los átomos.

Otra característica de los seres vivos es que se pueden definir como maquinas que funcionan mediante reacciones químicas.

Todo lo que hace un ser vivo son reacciones químicas.

El conjunto de las reacciones químicas con las que funcionan los seres vivos es llamado metabolismo.

Pero todas las reglas tienen sus excepciones.

Por ejemplo los virus.

Los virus solo se relacionan, captan la célula en el cuerpo y la infecta, fuera de la célula no se pueden apreciar los parásitos.

Los virus no tienen células, son extraordinariamente sencillos.

Un virus es la composición de una proteína y un ácido nucleico.

Tampoco tienen metabolismo no son capaces de hacer reacciones químicas, los virus manejan el metabolismo de las células.