l'origen i la constitució de l'univers i la terra

L’ORIGEN I LA CONSTITUCIÓ DE L’UNIVERS I LA TERRA

Eduard Garriga i Martí MunicoyLa Salle Bonanova

1er de batx. “C”

1. L’OBSERVACIÓ DE L’UNIVERS

Els primers avantpassats creien que la Terra estava enmig del Sol i la lluna, que presidien el moviment tant dels planetes

com de les estrelles.

1.1 L’astrologia

Entorn les constel·lacions, cúmuls

d’estrelles que dibuixaven figures familiars en el cel;

s’inventaren llegendes que es transmeteren

de generació en generació fins al punt de ser rellevants en la

presa de decisions.

La suposició què el cel gira al voltant de la Terra ens permetí elaborar rellotges i calendaris,

referents alhora de navegar.

Tant grecs com àrabs van donar nom a les quaranta-vuit constel·lacions que es veuen en el cel de la Mediterrània. En destaquen l’Ossa Major, Orió, Perseu o Taure. També donaren nom a estrelles: Cassiopea, Vega,

Sirius, Aldebaran, Plèiades, Mizar, Betelgeuse o Alfa Centaure.

Astronomia moderna

Posteriorment, però, s’ha demostrat que les constel·lacions no tenen relació alguna entre

elles degut a l’enorme distància que les separa i que la Terra està situada a la perifèria de la

galàxia de la Via Làctia.

1.2.1 Teoria geocèntrica

Primerament, es creia que la Terra era plana i

immòbil. A més, es pensava que tant el Sol

com els planetes, hi giraven entorn.

1.2 Teories planetàries al llarg de la història

Aristòtil, però, en la seva obra De Caelo (Sobre el cel),

proposà una Terra esfèrica. Concebia, a més, la Terra en

el centre de l’Univers.

1.2.1 Concepció aristotèlica de l’Univers

1.2.3 Teoria heliocèntrica Aristarc de Samos

proposà la teoria heliocèntrica en el segle

II a. C. Però, quedà en oblit fins que Copèrnic, al segle XVI, la retrobà. Posteriorment, Galileu, un segle més tard, amb el seu telescopi i ajudat

per les lleis de Kepler descriuria el moviment

planetari.

1.2.4 Teoria excèntrica

L’antropocentrisme que dominà l’astronomia al llarg de la història quedà rebutjat quan Harlow Shapley, postulà la teoria excèntrica segons la qual el Sol no és el centre de l’Univers. A més, Hubble descobrí moltes més galàxies que no

pas la nostra: la Via Làctia.

Efecte DopplerHubble, no només descobrí l’existència d’altres galàxies en l’Univers sinó que

demostrà que aquestes s’allunyaven entre sí.

Això es deu a què els emissors d’ones en

moviment, desplacen les ones concèntriques. Per mitjà de detectors

es pot arribar a determinar aquests

desplaçaments.

1.3 Evolució d’una estrella

Segons la massa de les estrelles es

classifiquen en: nanes, gegants (100

vegades la lluminositat del Sol) i supergegants (fins a

10.000 vegades).

1.3.1 Nanes

Una estrella més petita que el Sol s’anomena

nana blanca. Són estrelles petites i

d’elevada densitat que fins que no se’ls esgota

el combustible no es contreuen fins apagar-se en la seva totalitat.

Estrelles similars al Sol

Si la massa d’una estrella és similar al Sol, la temperatura es prou gran com per donar-se reaccions a l’interior del nucli d’aquesta.

Quan l’hidrogen s’esgota, l’estrella creix convertint-se en una gegant vermella, que posteriorment acaba per contreure i formar una nana blnca.

1.3.2 Gegants

En estrelles de 10 fins a 30 vegades el Sol, el procés és semblant a estrelles similars al Sol. Es converteixen en gegants vermells, fins que es contreuen produint-se una gran explosió

(supernova).

Restes de les supernoves

Part del contingut de l’estrella es dispersa en forma de pols còsmica, que es contrau degut a la gravetat i forma els planetes.

La resta, es contrau formant una estrella de neutrons, que és extraordinàriament densa. Quan gira s’anomena púlsar.

1.3.3 Supergegants

En estrelles de 30 vegades la massa del Sol, es dóna també una supernova després d’haver-

se format una gegant vermella. Però, a diferència dels gegants, en les supergegants el cos estel·lar es concentra en un objecte extraordinàriament dens i petit anomenat

forat negre.

Forat negre

El terme forat negre fou establert pel científic americà John Wheeler, designant estrelles que es condensaven sense emetre ningun

tipus de radiació, ni tan sols la llum.

1.4 El Big BangL’explosió que originà tot

el que coneixem s’anomena Big Bang. Actualment, es creu

que es produí de 10.000 a 20.000 milions d’anys.

Del Big Bang sorgeix l’espai-temps, la

matèria, els planetes, les estrelles i les forces

fonamentals que regeixen l’Univers.

Teories del segle XX

Relativitat general

La teoria de la relativitat general d’Einstein, formulada el 1905, introdueix una nova dimensió. A més, mostra que el temps no és una entitat absoluta tal i com es pensava, sinó que està relacionada amb l’espai.

Einstein també va introduir un nou concepte que relaciona l’energia d’un cos amb la seva massa a la famosa equació E = mc2

La curvatura de l’espai permetria, hipotèticament, l’existència de forats de cucs, entitats que permetrien recorrer distàncies més ràpidament del que ho fa la llum. Els forats, per tant, serien unions entre els diferents regió de l’espai per mitjà de múltiples dimensions espai-temporals.

Forats de cuc

Mecànica quànticaÉs la branca de la física que estudia la llum, l’estructura atòmica, el comportament de les partícules subatòmiques i les lleis que les regeixen.

Té en consideració les següents teories:- La dualitat ona-partícula- Quantització de l’energia- El teorema de la incertessa de Heisenberg

Tot i semblar totalment contradictori, un dels pares de la mecànica quàntica, Einstein, sempre pensà que la teoria quàntica estava incompleta. Així, ho plasmà, en la seva famosa cita “Déu no juga als daus”.

La TerraL’origen de la formació de la Terra s’intentà respondre a l’Edat Mitjana quan alguns teòlegs des de l’òptica judeocristiana, van intentar explicar-ne l’origen. A través dels textos bíblics es va relacionar l’origen amb l’acció divina.

James Ussher des d’aquesta perspectiva determinà l’edat de la Terra en 6000 anys.

Quants anys té la Terra?George Luis Leclerc, en canvi, des d’un punt de vista científic determinà que la Terra s’havia creat fa 75.000 anys. William Thomson per mitjà de la termodinàmica arribà a la conclusió que la Terra es formà fa 98 milions d’anys. Actualment, gràcies al mètode radiomètric de datació s’ha aconseguit establir l’edat de la Terra: 4600 milions d’anys. Aquest mètode estudia la desintegració de material radioactiu.

GeoesferaL’estudi de com està constituida la Terra encara planteja molt dubtes. A partir de l’estudi de les ones sísmiques s’han establert dos models per determinar que la constitueix:

Model dinàmic i estàtic: - El model estàtic, que estudia el diversos materials que conformen la Terra i les seves propietats químiques. A partir estudia les ones sismíques aquest model divideix la terra en les següents capes:

- L’escorça (oceànica i continental)- El mantell (superior i inferior)- El nucli (intern i extern)

- El model dinàmic estudia les propietats mecàniques dels materials i divideix la Terra en quatre parts: la litosfera, l’astenosfera, la mesosfera i l’endosfera.

La dinàmica terrestre

La tectònica de plaques és la branca de la ciència que s’encarrega d’estudiar la distribució de les plaques continentals al llarg del temps.

Aquest canvis de posició que experimenten els continents, es duen a terme molt lentament. Duen associats altres fenonems com la creació de muntanyes i fosses marines, vulcanisme, terratremols, etc.

L’evolució dels continents

Segons la teoria continental de Wegener l’escorça continental experimenta un moviment sobre l’escorça oceànica; és a dir, els continents sembla que surin sobre els oceans.

En aquesta il·lustració hi ha representada l’evolució que es creu que han experimentat els continents al llarg de la història terrestre: