Diapositiva 1

1
El nostre lloc a lUnivers
1- Lorigen del univers 2- La formació de la
Terra 3- Lexploració del Sistema Solar 4-
Lorigen de la vida 6- Les teories
evolucionistes 5- Dels homínids a lHomo sapiens
2
El nostre lloc a lUnivers
1- Lorigen del univers 1.1- Introducció
1.2- Astronomía 1.3- La expansió del univers
1.4- El model del BIG-BANG 1.5- Problems
oberts
3
ORIGEN I EVOLUCIÓ DEL UNIVERS
Com es va originar tot el que observem en el cel
els planetes, les estrelles, les galàxies?
Com es va originar tot el que observem en el cel
els planetes, les estrelles, les galàxies?
Ha sigut sempre així, o s'ha transformat amb el
temps?
4
ESTEM FETS DE POLS D'ESTRELLES
Què tenim a veure els éssers humans amb tot açò?
Però què són les estrelles?
Tu, jo i tot el que ens envolta està format per
elements químics.
Cadascun d'aquests elements es va generar durant
la vida o la mort d'una estrella.
5
LES ESTRELLES I ELS ELEMENTS QUÍMICS
Hidrogen
Heli
Les Plèyades
6
Elements químics i evolució estelar
heli
carboni
hidrògen
L'hidrogen i l'heli reaccionen per a donar
elements químics més pesants
7
Ne
Mg
Ar
O
Na
Ca
Si
Fe
H
He
C
S
P
O
Les estrelles també evolucionen
8
LES GALÀXIES
9
LA VÍA LÀCTIA
Vivim en la perifèria d'una galàxia
10
El nostre lloc a lUnivers
La Vía Làctia
Grup Local
La Terra
El Sistema Solar
11
La Vía Làctia vista des de la Terra
12
ELS CÚMULS DE GALÀXIES
Vivim en un Univers ple de galàxies
13
Com es distribueixen?
Grupo xicotets Nostra regió el Grup Local
Video Grup Local
14
Com es distribueixen?
Grups grans Cúmuls de galàxies
15
La llum tarda milions d'anys per a travessar-los
16
OBSERVACIÓ DE GALÀXIES
Amb telescopis en la Terra com els de
lObservatori del Teide, a Tenerife
17
Amb telescopis des de lespai
Hubble Space Telescope
18
A simple vista
Xicotet Núvol de Magallanes
Els núvols de Magallanes
es veuen a simple vista però no més que de de
lhemisferi sud
Gran Núvol de Magallanes
19
A simple vista
Des de l hemisferi Nord, també es pot veure a
simple vista
La galàxia de Andrómeda
20
LUNIVERS ES EXPANDEIX
Per a entendre bé aixó hem de fer una mica
dhistòria
Les galàxies es mouen
21
LA ASTRONOMIA
Sorgeix com a necessitat de comprendre globalment
el funcionament de la Terra i els objectes que
l'envolten
22
LA ASTRONOMIA
Principi dinercia. Tot cos manté el seu estat de
repòs o de moviment rectilini i uniforme si no
actua sobre ell cap força exterior
L'adopció del model heliocèntric va suposar un
dels majors avanços científics de tots els temps
Principi de la dinàmica. Una força que actua
sobre un cos li comunica una acceleració
proporcional a la massa d'aqueix cos
La Física de Newton (1687) explica
satisfactòriament aquest model d'univers.Es basa
en tres principis
Principi dacció i reacció. Quan un cos exerceix
una força sobre un altre, el segon exerceix al
seu torn una força sobre el primer, de la mateixa
intensitat i adreça però de sentit oposat
Els principis s'accepten com a punt de partida i
no es poden demostrar
23
LA ASTRONOMIA
William Herschel cap a 1775) va elaborar un model
de la Via Làctia amb el Sol en el centre.
(Resposta a la paradoxa dOlbers)
W. Herschel en 1781 va descobrir Urá i després
dos de les seues llunes
En 1782 va descobrir que les estrelles es movien
i que el sol també ho feia, arrossegant als
planetes.
Va dissenyar un model correcte de la Via Làctia i
va asseure una primitiva teoria de
universos-illes que havia sigut avançada per I.
Kant.
24
LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD
La Teoria de la Relativitat dEinstein es basa en
tres principis
Principi de relativitat. Les lleis de la física
són les mateixes en tots els sistemes
(inercials)que estan en repòs o es mouen a
velocitat uniforme (sense acceleració)
Principi de la constància de la velocitat de la
llum.La velocitat de la llum és sempre la
mateixa, independentment de l'estat de moviment
del sistema des del qual realitzem la mesura
(incompatible amb la física de Newton)
Principi d'equivalència.L'efecte que un camp
gravitatori exerceix sobre un sistema físic és
equivalent al efecte que suposaria sotmetre a
aquest sistema a un moviment accelerat.La
presència d'un camp gravitatori és capaç de
corbar els rajos de llum
25
LA TEORIA DE LA RELATIVITAT
Principi de equivalència
Altas velocitats
L'efecte d'un camp gravitatori és exactament
igual al de l'acceleració del sistema.
26
LA MATÈRIA I L'ESPAI
La força de la gravetat es produeix per la
presència de masses.La presència de masses fa
que també la llum seguisca trajectòries
corbades.Les característiques de l'espai depenen
de la distribució de les masses que hi ha en ell.
La matèria i l'espai estan íntimament
relacionats, de manera que, sense matèria no hi
ha espai.
La matèria i l'energia estan lligades per Emc2
27
La curvatura de lespai Lent gravitatòria
Lent gravitatòria produïda per una galàxia
Posició aparent
28
La curvatura de lespai Lent gravitatòria
Anells d'Einstein al voltant d'un objecte massiu
i esfèric
29
LEXPANSIÓ DEL UNIVERS
Les galàxies es mouen
30
Hubble i lexpansió de lUniverso
Edwin Hubble 1889-1953
Les galàxies s'allunyen unes d'altres a una
velocitat proporcional a la seua distància
31
Per què sallunyen les galàxies?
Si aquesta expansió ha ocorregut des del
principi, estava tot molt més comprimit en
l'origen?
32
Origen comprimit
Què hi havia al principi?
33
El plasma primordial
Format per Partícules elementals
Quarks
Leptons (electrons neutrins)
Bosons (fotons)
34
Evolució de lUnivers
Big bang
35
EL MODEL DEL BIG-BANG
Etapes
36
Inflació el desconegut
ETAPA-1
10-4 s
?
Sopa de partícules i radiació de molt alta
energia
37
Confinament de quarks protons i neutrons
ETAPA-2
Protón
Neutrón
?
100 s
10-4 s
Segons el model del Big Bang no van quedar quarks
lliures en l'Univers
38
Nucleosíntesi naixen els nuclis atòmics
ETAPA-3
75 hidrògen
Hidrògen
Deuteri
25 heli
lt0.01 litio
Heli
3 min
100 s
Transcorreguts 3 minuts des de l'origen, les
reaccions nuclears van cessar la seua activitat
perquè la Tª ja s'havia refredat prou
39
Recombinació la formació dels àtoms
ETAPA-4
400.000 anys
3 min
Els nuclis d'hidrogen capturen electrons
convertint-se en àtoms neutres
Els fotons ja no són absorbits pels electrons i
poden viatjar des de llavors per l'Univers sense
ser absorbits. L'Univers es fa transparent.
40
La llum estirada
L'energia d'aquests fotons anirà disminuint amb
el temps i la seua longitud d'ona augmentant ?
MICROONES
hui
400.000 anys
Temps
41
La radiació del fons de microones
En 1948, Alpert, Herman i Gamow van calcular la
temperatura de l'univers en 3ºK
En 1965 Penzias i Wilson van descobrir amb una
antena, la radiació còsmica de fons, una radiació
electromagnètica corresponent a un cos que es
troba , precisament, a quasi 3ºK (2,7)
Aquesta radiació còsmica de fons és responsable
de la mala recepció en el senyal de televisió
ocasionalment.
42
La radiació del fons de microones
Mapa de la radiació de microones de la missió
COBE (1992) (Cosmic Background Explorer)
La temperatura ha descendit fins als 2,7 º K
actuals i la longitud d'ona dels fotons ha
augmentant convertint-se en MICROONES que omplen
l'espai
Mapa de la radiació de microones de la missió
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)
(2006)
43
PROBLEMES OBERTS
L'energia fosca provoca l'expansió explosiva
Què succeirà amb l'Univers en el futur?
Caben tres possibilitats
1- Que la força gravitatòria siga capaç de frenar
l'expansió i produïsca el collapse BIG
CRUNCH.
2- Que la força gravitatòria no siga capaç de
frenar l'expansió i seguisca una EXPANSIÓ
INDEFINIDA.
3- Que la matèria fosca i l'energia fosca
acceleren el procés d'expansió
La matèria fosca provoca el collapse
44
PROBLEMES OBERTS
Què succeirà amb l Univers en el futur?
45
PROBLEMES OBERTS
Què succeirà amb l'Univers en el futur?
Les observacions mostren que l'expansió s'està
accelerant. Perquè s'accelere ha d'existir una
altra espècie de força gravitacional repulsiva o
una pressió negativa a la qual s'ha cridat
energia fosca.
energia fosca?
46
Una prova de lenergia fosca
Supernovas massa llunyanes
47
Proves de la matèria fosca
matèria fosca?
Estrelles massa veloces. Les galàxies han de
tenir més massa de la qual podem detectar
http//www.espacial.org/astronomia/astrofisica/ene
rgia_materia_oscuras1.htm
48
Distribució de la matèria i energia
49
Crèdits
Imatges de moltes fonts
Elaboració pròpia (Antonio Gutiérrez 2008)