actividad big bang - Juan Manuel Cabrera

EL ORIGEN DEL UNIVERSO: LA TEORÍA DEL BIG BANG
Área disciplinar: Biología
Temática: La teoría del Big Bang
Nivel: Secundario, ciclo básico
Autor: Juan Manuel Cabrera
Introducción
La teoría del Big Bang explica que nuestro Universo actual es fruto de una expansión
que se inició hace unos 13700
millones de años a partir de un estado en el que la
.
presión y la temperatura eran inimaginablemente altas.
Según el Big Bang, en los primeros instantes del tiempo todo nuestro Universo se
hallaba comprimido en un espacio diminuto a una presión y temperatura
extraordinariamente elevadas, y entonces el espacio se expandió, la temperatura
disminuyó y todo el contenido del Universo evolucionó y se ordenó hasta llegar al
estado actual que podemos observar. En este corto documental veremos, un resumen
de tal suceso.
Objetivos
Que los alumnos logren:
•
Interpretar el origen del Universo comprendiendo el concepto del paso del
tiempo de forma comparativa.
•
Reflexionar sobre varias cuestiones dentro de la temática de la evolución del
Universo, que suelen prestarse a confusión.
Animación: cronograma de tiempo
Actividad 1
Entra en la siguiente dirección: http://www.johnkyrk.com/evolution.esp.html
Observa la animación avanzando con el pequeño triángulo por la barra del cronograma
del tiempo y redacta un pequeño informe sobre el Big Bang.
1
1. Explica la frase: «El Universo parece ser la consecuencia de un evento inusual, la
gran explosión o Big Bang, que ocurrió hace unos 13700 millones de años, y cuyos
efectos todavía subsisten expandiendo el Universo».
2. Utilizando el cronograma de la animación indica cuanto tiempo hace… y las
características en las que…
a) Se formó el Universo…
b) Brillan las primeras estrellas…
c) Se forma el Sistema Solar…
d) Se forma la Tierra…
e) Se forma la Luna…
f) Se origina la vida (célula)…
Del origen del Universo al origen de la vida
Actividad 2
a. Ingresen en siguiente enlace y busquen imágenes de los cinco acontecimientos
figuran en la actividad. Luego guardarán las imágenes en una nueva carpeta.
b. Con el programa Cronos, realicen una línea de tiempo identificando cada
acontecimiento con su respectiva imagen, indicando además las características del
mismo.
1. Origen del Universo. La gran explosión (Big Bang): hace 13.700 millones de
años.
2. Origen del Sol y del planeta Tierra: hace unos 4.500 millones de años.
3. Origen de la vida. Primeros fósiles: hace 3.400 millones de años.
4. Origen de organismos fotosintéticos (atmósfera con oxígeno): hace 3.000
millones de años.
5. Origen del Homo sapiens: hace 35.000 años (Fósil de Lucy, la Eva negra)
2
El origen del Universo: El Big Bang más grande
Actividad 3
Lee el siguiente texto y realiza las actividades que te proponemos al final del mismo.
1. La ciencia actual cree y afirma que el Universo en el que estamos
nació mediante una gran «explosión inicial» (Big Bang) hace unos
13.700 millones de años. Según esta teoría, nuestro Universo entero
nació repentinamente cuando un solo punto, más pequeño y más
caliente de lo que podemos imaginar, se expandió con una tremenda
furia de potencia y trascendencia inconcebibles.
El Universo desde el origen hasta el presente ha crecido de forma
continua. El principal efecto de la expansión del Universo fue la
disminución de su temperatura, este enfriamiento permitió que parte
de la energía se condensara en forma de partículas con masa.
2. Según lo que sabemos hoy en día, cuando el Universo tenía una edad
de tan sólo diez a la menos treinta y dos segundos (*) estaba
formado por una mezcla de quarks, leptones y bosones, estas son
partículas atómicas elementales. Los quarks forman protones y
neutrones, y los protones y neutrones son las partículas que forman
los núcleos de los átomos. Los leptones son la familia de partículas a
la cual pertenecen los electrones, y los bosones son la familia a la que
pertenecen los fotones, que son las partículas que forman la luz.
Entonces, una millonésima de segundo justo después del Big Bang el
Universo era una sopa vibrante de partículas elementales y sus
correspondientes
antipartículas:
electrones,
positrones,
protones,
antiprotones, neutrones, antineutrones, entre otras, y, sobretodo, las
partículas que forman la luz, los fotones, había muchísimos fotones y
muy energéticos. Las partículas de materia y antipartículas de
antimateria
y ondas de radiación chocaban muy violentamente,
creándose, aniquilándose y transformándose unas a otras.
3
3. A los tres minutos, el Universo se había enfriado lo suficiente, gracias
a la expansión, como para que un núcleo atómico, formado por
protones y neutrones, sobreviviera al chocar con un fotón. La
antimateria había desaparecido y como se supone que había un poco
más de materia que de antimateria, ambas se aniquilaron hasta que
sobró algo de materia y con ella se empezó a formar el Universo que
hoy conocemos.
4. Los primeros átomos de formaron unos trescientos mil años después,
cuando Universo se había expandido lo suficiente como para que la
temperatura pasara de ser prácticamente infinita a ser de tan sólo
4.000 kelvin.
Cuando el universo tenía 200 millones de años esas tenues nubes,
formaron las primeras galaxias y 200 millones de años después,
debido a reacciones internas de fusión del hidrógeno, aparecieron las
primeras estrellas.
La Tierra se formó una vez que el universo había sobrepasado el 60 %
de su edad total y tenía 7.500 millones de años de existencia, es
decir la Tierra se formó hace 4500 millones de años. Un poco
después, cuando la edad del cosmos era de 9.000 millones de años,
apareció la vida sobre la Tierra. El hombre surgió sobre el planeta
más
de
3.000
millones
de
años
después.
Actualmente,
la
temperatura media del universo es de 2,65 K.
(*) Para que uno se haga una idea del poco tiempo que esto representa a
escala humana basta con imaginarse que tomamos un segundo y lo
dividimos en un millón de partes, luego una de estas partes volvemos a
dividirla por un millón, una vez más tomamos una de las partes que hemos
obtenido y la dividimos por un millón y así dos veces más. Bueno, pues una
vez realizado este proceso de división, el trocito de segundo que nos
quedaría aún sería cien veces mayor que el trocito correspondiente a diez a
los menos treinta y dos segundos.
4
a) Realiza un resumen del texto resaltando las ideas principales.
b) ¿Cuándo y cómo se originó el Universo según la teoría del Big Bang? ¿Qué es el Big
Bang?
d) ¿Cómo se pudo materializar la energía a los pocos milisegundos de formarse el
Universo?
c) ¿Cuándo, después del Big Bang, hicieron su aparición los primeros átomos en el
Universo?
e) ¿Qué es la antimateria? ¿Por qué no se ha detectado antimateria en el Universo?
g) ¿Qué es la radiación de fondo de microondas y cómo se puede captar?
h) ¿Cuáles son las contribuciones de Mather y Smooth, los científicos galardonados con
el premio Nobel de Física en 2006, al estudio de la radiación de fondo?
FUENTE:
•
BIG BANG (para estudiantes de 1ero de bachillerato). (s.f.) Recuperado de
http://victorguisado.com/?p=314
•
Martínez Navarro, F & Turégano García J.C. (2010). El origen del Universo: la
teoría del Big Bang. En Ciencias para el Mundo Contemporáneo (unidad 2).
Recuperado de http://www.cienciasmc.es/descargas.html
•
Wikipedia, la enciclopedia libre. (s. f.). Recuperado de
http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada
5