Ètica i Filosofia en Secundària


Inici > Àmbit social > L’univers. Aproximació conceptual a la cosmologia
L’univers. Aproximació conceptual a la cosmologia

Què és? Què significa? Univers, galàxia, estel, Via Làctia, Sistema solar, planeta, satèl·lit, asteroide, cometa, meteorit.

per Àngels Varó Peral | 27/10/2011


On estic? Al meu poble. I el meu poble, a La Terra. Aquesta forma part del Sistema Solar, el qual es troba a un extrem de la galàxia Via Làctia. Les galàxies estan formades per milers de milions d’estels. Tot és l’univers.

I, com s’originà l’univers? Ara ens diuen que es va produir una gran explosió la qual donà lloc a tot el que hi ha.

Univers

L’Univers és tot el que hi ha, sense excepcions: Matèria, energia, espai i temps.

GIF - 2 MB
Univers

En general diem "univers" a tot l’existent, siga o no conegut; i deixem el terme "cosmos" per a nomenar l’univers conegut, un sistema ordenat i harmoniós.

L’univers és l’objecte d’estudi de la cosmologia, que es basa en la física i l’astronomia. [1]

Cosmologia

Al llarg de la història han estat proposades diverses cosmologies, fruit de l’observació de l’univers.

1. Origen i formació de l’univers

1.1 Explicacions mitològiques

Quasi totes les cultures expliquen l’origen i estructura de l’univers amb narracions orals o escrites protagonitzades per herois o déus i estretament vinculades a la religió.

Explicacions mitològiques n’hi ha de diferents tipus:

  • Les que sostenen que el món neix a partir d’un ou còsmic:
  • Les que diuen que el món emana d’una entitat que l’excreta:
  • N’hi ha d’altres, que conten l’origen del món en apel·lar la unió d’un parell de deïtats masculina i femenina, com en el mite maorí de Rangi and Papa.
  • En altres històries, l’univers s’origina a partir de materials preexistents, com el cos d’un déu mort. Per exemple: Tiamat en el poema èpic babilònic Enuma Elish o del gegant Ymir en la mitologia nòrdica. O, de materials caòtics, com passa amb Izanagi i Izanami en la mitologia japonesa.
  • Altres maneres de contar l’origen de l’univers afirmen que el món és creat per ordre d’una divinitat, com en la història egípcia de Ptah o el mite bíblic del Gènesi.
  • En altres històries, l’univers emana de principis fonamentals com el Brahman i el Prakrti, o el yin i el yang del Tao. [2]

1.2 Explicacions filosòfiques

Els models filosòfics més antics coneguts de l’Univers es troben en els Vedes, els primers textos de la filosofia índia i hindú de finals del segon mil·lenni aC. Descriuen la cosmologia hindú segons la qual l’univers pateix cicles repetitius de creació, destrucció i renaixement, tenint cada cicle uns 4.320.000 anys. L’antiga filosofia hinduista i budista també va desenvolupar el mite de la distinció dels cinc elements clàssics: Vayu (aire), Ap (aigua), Agni (foc), Prithvi/Bhumi (terra) i Akasha (èter).

En el segle VI aC Kanada, fundador de l’escola Vaisheshika, va desenvolupar el model del atomisme i va proposat que la llum i el calor eren varietats de la mateixa substància.

En el segle V aC, el filòsof atomista budista Dignāga va proposar que l’àtom era un punt fet d’energia duradora. Negava l’existència de matèria substancial i va proposar que el moviment consistia de flaixos momentanis de corrents d’energia.

Les explicacions filosòfiques occidentals de l’antiga Grècia, proposaven un univers amb infinits espais que ha existit eternament i que conté un únic conjunt d’esferes concèntriques de mida finita -corresponent a les estrelles fixes, el Sol, i planetes diversos- girant al voltant d’un esfèric però immòbil planeta Terra.

Des del segle VI aC, els filòsofs presocràtics van desenvolupar els primers models coneguts de l’univers del món occidental. Els primers filòsofs grecs feren palés que les aparences poden ser enganyoses i que hem d’estudiar la realitat subjacent darrere les aparences. En particular, s’adonaren de l’habilitat de la matèria per canviar de forma (p.ex., gel-aigua-vapor d’aigua) i diversos filòsofs proposaren que tots els aparents materials diferents del món (fusta, metall, etc...) eren totes diferents manifestacions d’un mateix material, l’arkhé.

Al llarg dels segles, observacions més precises i teories millorades de la gravetat donaren lloc a la teoria de Copèrnic, el model heliocèntric i el model Newtonià del sistema solar, que pots veure en el següent vídeo

1.3 Explicacions filosòfiques i científiques actuals

A principis del segle XX, Einstein proposa una nova manera d’entendre l’univers, la teoria de la relativitat, que qüestiona la gravetat de Newton, com podem vore en el següent vídeo

L’explicació més acceptada actualment, pel que fa a l’origen de l’univers, és la teoria del Big Bang, la qual suposa que, fa entre 12.000 i 15.000 milions d’anys, tota la matèria de l’Univers estava concentrada en una zona extraordinàriament petita de l’espai, i va explotar. La matèria va sortir impulsada amb gran energia en totes direccions. Els xocs i un cert desordre van fer que la matèria s’agrupés i es concentrés més en alguns llocs de l’espai, i es van formar les primeres estrelles i les primeres galàxies. Des d’aleshores, l’Univers continua en constant moviment i evolució.

Aquesta teoria és un model dins de la teoria de la relativitat general que descriu el desenvolupament de l’univers primerenc. Es basa en observacions rigoroses i és matemàticament correcta des d’un instant després de l’explosió, però no té una explicació per al moment zero, anomenat "singularitat".

Per a saber més pots veure aquest vídeo EL UNIVERSO Big Bang La gran explosion 1/5

Una alternativa a la teoria del Big Bang

El modelo cosmológico más aceptado es el llamado modelo inflacionario; el universo nació a partir de una creación instantánea de materia y energía. Es el equivalente moderno del antiguo dogma religioso de la creación del mundo a partir de la nada. El Big Bang supuestamente sería el principio del espacio, la materia y el tiempo. Desde entonces el universo se ha hinchado, desde entonces la materia y la energía se han esparcido en grupos. La expansión potencialmente podría continuar para siempre.

... Steinhardt y Turok señalan que el modelo aceptado tiene varios defectos. No nos puede decir lo que ocurrió antes del Big Bang o explicar el destino final del universo. ¿Se expandirá siempre o se detendrá y contraerá?

... Ellos proponen que el cosmos atraviesa un ciclo sin fin, de Big Bang, expansión y estancamiento, guiado (todavía sin explicar) por la “materia oscura”.

... El nuevo modelo ofrece una alternativa aerodinámica al modelo estándar. Trata el Big Bang no como el momento de la creación, sino como una transición entre dos ciclos en un proceso sin fin de renacimiento cosmológico. Según el modelo, al Big Bang le siguió un período de expansión lenta y acumulación gradual de materia oscura. Como la materia oscura es dominante, estimula la aceleración cósmica. Según mantienen los autores la época actual está cerca de la transición entre estas etapas.

... el nuevo modelo parece ser una gran mejora con relación al existente, que afirma que el Big Bang fue el principio del tiempo, la materia, el espacio y la energía, una concepción mística y acientífica. La nueva teoría parte de que el universo no tiene principio ni final, es infinito tanto en el tiempo como en el espacio."

... Steinhardt añade: “En la imagen estándar, se presuponía que el Big Bang es realmente el principio del espacio y el tiempo; antes no había nada y después, repentinamente, de la nada surgió el espacio, el tiempo, la radiación, etc.,”

... Este modelo pone fin al disparate de la creación del universo a partir de la nada:

“En este nuevo dibujo proponemos que el Big Bang no es el principio del tiempo, sino que sólo es la última de una serie infinita de ciclos, en los cuales el universo pasa a través de períodos de calentamiento, expansión, enfriamiento, estancamiento, vacío, y después una nueva expansión”. (BBC).” [3]

De les darreres aportacions sobre l’origen de l’univers, és destacable la d’Stephen Hawking, la qual podem visionar en aquest vídeo:

Estructura de l’univers

L’Univers està format per milions d’astres: estrelles, planetes, satèl·lits...
Les estrelles estan agrupades formant galàxies, les quals formen cúmuls i supercúmuls que estan separats per l’immens buit. A l’espai hi ha milions de galàxies. En una d’aquestes galàxies, la Via Làctia, hi ha el Sol. [4]

ACTIVITAT 1. Fes un diaporama amb les definicions de: univers, cosmos, estrella, galàxia, nebulosa, Via Làctia, Sistema Solar, planeta, satèl·lit, asteroide, cometa, meteorit. Insereix una imatge en cada diapositiva. Tria imatges que es corresponguen amb el text de la diapositiva.

Estrelles

Una estrella és un astre que brilla amb llum pròpia. Les estrelles, o estels, són grans masses de gas que cremen contínuament i arriben fins a temperatures molt elevades, de milions de graus centígrads (ºC). El Sol és l’estrella més pròxima a la Terra i no és ni molt gran ni molt petita. [5].

Les estrelles no són eternes, també tenen la seva vida i la seva extinció. L’evolució d’una estrella [6] sol ser la següent:

  • Es forma l’estel a partir d’un núvol de gas i pols.
  • Es fa gegant. Es produeixen reaccions nuclears. Masses de gas i pols es condensen al seu entorn (protoplanetes).
  • En la seva seqüència principal tenim l’estel amb planetes. L’estel segueix estable mentre es consumeix la seva matèria.
  • Des de la terra seguim observant l’estel durant un temps, encara que aquest hagi desaparegut.
  • L’estel comença a dilatar-se i refredar-se.
  • Creix, engolint els planetes, fins convertir-se en un Gegant Roig.
  • Es torna inestable i comença a dilatar-se i encongir-se alternativament fins que explota.
  • Es transforma en una nova. Llença materials cap a l’exterior.
  • El que resta, es contreu considerablement.
  • Esdevé una nana. Es fa molt petita i densa i brilla amb llum blanca o blava, fins que s’apaga.
  • Al final esdevé una nana negra.

En aquest vídeo ens conten breument l’evolució de les estrelles.

Galàxies

Les galàxies són immenses col·leccions de milers de milions d’estrelles. Tanmateix, estan tan lluny de nosaltres que resulta molt difícil veure-les. Fins i tot amb el telescopi semblen petites i poc brillants. Per a localitzar-les, primer hem de trobar alguna estrella pròxima que ens servisca de referència.
Les galàxies tenen diferents formes:

  • el·líptiques (en forma de meló)
  • lenticulars (en forma de llentia)
  • espirals (tenen braços en forma d’espiral)
  • espirals barrades (amb una barra travessant el centre) irregulars.

Per a saber més pots veure algunes imatges de galàxies en la pàgina web National Geographic. Photo Gallery: Galaxies. També pots mirar el vídeo EL UNIVERSO. Big Bang, La gran explosión. 2/5

Una galàxia que es pot veure a simple vista és la Gran Galàxia d’Andròmeda (M31). Té forma d’espiral, i és dues vegades més gran que la nostra. A simple vista sembla un petit nuvolet allargat de llum. Sorprèn saber que, tot i ser una de les galàxies més properes a nosaltres, es troba en realitat a l’enorme distància de 23.841.000.000.000.000.000 de km. Si poguéssim viatjar a la velocitat de la llum, trigaríem 2,5 milions d’anys en arribar!!

Nebuloses

Una nebulosa és un núvol de gas o pols a l’espai. Les nebuloses poden ser fosques o, si són il·luminades per estrelles properes o estrelles immerses en elles, poden ser brillants.

Les nebuloses es localitzen en els discos de les galàxies espirals i a qualsevol zona de les galàxies irregulars, però no s’acostumen a trobar en galàxies el·líptiques car amb prou feines posseeixen fenòmens de formació estel·lar i estan dominades per estrelles molt velles.

Generalment són llocs on es produeix la formació d’estrelles i discos planetaris, pel la qual cosa se solen trobar en el seu interior estrelles molt joves. [7]

En el vídeo següent podem veure imatges de les nebuloses més impactants:

Via Làctia

La nostra galàxia, la Via Làctia, és probablement una espiral barrada. Si aneu a un lloc completament fosc, la podreu veure com un núvol molt llarg que travessa el cel de punta a punta, a través de les constel·lacions d’Auriga, Perseu, Cassiopea, el Cigne, l’Àliga, Sagitari, Escorpí,... Però si la mireu amb prismàtics, us adonareu que en realitat no és un núvol, sinó una agrupació de milers de petites estrelles.

Per a saber més, visionem aquest vídeo :

Sistema solar

Al voltant del Sol, que és una estrella, hi giren contínuament nou planetes (des d’agost de 2010, són vuit planetes). El sistema solar està format per un conjunt d’astres en òrbita al voltant del Sol, lligats per la força de gravetat, que es va crear a partir del col·lapse del gran núvol molecular, fa uns 4.600 milions d’anys aproximadament. Els objectes al voltant el Sol l’encerclen en una espècie de disc prim anomenat pla de l’eclíptica, que l’ocupen els 8 planetes, 162 satèl·lits naturals, planetes nans com Plutó, Eris i Ceres, i un incomptable nombre d’asteroides, meteorits i cometes, envoltat pel medi interplanetari, format de gas i pols. Tot aquest conjunt està situat en un dels braços de la galàxia espiral Via Làctia, girant al voltant del seu centre des de 26.000 anys-llum de distància i a una velocitat de 220 km/s. [8]

Per a saber més:

  • Vídeo "La Terra, un planeta en moviment"

ACTIVITAT 2 Fes les activitats del següent paquet JClic "El Sistema Solar" de Francisco Sancho Bautista y José Gallardo Vigil:

zonaClic - activitats - El sistema solar


Planetes

Els planetes són astres sense llum pròpia que giren al voltant d’una estrella. El nostre Sistema Solar té vuit planetes: Mercuri, Venus, la Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i Neptú. El Sol no és l’única estrella que té planetes al seu voltant. Tot i que s’han detectat planetes al voltant d’altres estrelles pròximes, no es poden veure, ni amb telescopi, perquè són massa petits i són molt llunyans. El conjunt format pel Sol i aquests vuit planetes és el Sistema Solar.

La Terra és un planeta del Sistema Solar. [9]

Per a saber més visiona i escolta atentament el vídeo "Sistema solar: el planetes".

La Terra:

La Terra és el nostre planeta. Té un moviment de translació al voltant del Sol i tarda un any (365 dies) en fer una volta completa. La Terra també gira sobre ella mateixa en un moviment de rotació i tarda un dia sencer en fer un gir complet. Aquest moviment de rotació origina el dia i la nit. Clica l’enllaç per a veure el moviment de rotació de La Terra

La Terra té un satèl·lit: la Lluna.

Per a saber més sobre La Terra, clica ací. També pots veure aquest vídeo:

Satèl·lits

Els satèl·lits són astres que giren al voltant d’un planeta i que no tenen llum pròpia, es veuen quan els il·lumina el Sol. Hi ha planetes que tenen satèl·lits i n’hi ha que no. Mercuri i Venus no tenen cap satèl·lit, en canvi, Saturn en té una vintena.

La Lluna és el satèl·lit natural de la Terra. Tarda uns 28 dies en donar-li una volta completa a la Terra. La Lluna també tarda uns 28 dies en fer un gir sobre si mateixa i per aquest motiu, des de la Terra, sempre li veiem la mateixa cara. Com que la Lluna gira al voltant de la Terra, la llum del Sol li arriba desde posicions diferents, que es repeteixen en cada volta. Quan il.lumina tota la cara que veiem s’anomena lluna plena. Quan no la veiem és la lluna nova. Entre aquestes dues fases només es veu un bocí, un quart, que va creixent o minvant.

Per a saber més:

  • Mira el vídeo "La Luna - El Universo"

Eclipsis de Sol i Lluna Un eclipsi solar consisteix en l’enfosquiment total o parcial del Sol que s’observa des d’un planeta pel pas d’un satèl·lit, com per exemple el pas de la Lluna entre el Sol i la Terra. Un eclipsi de Sol només és visible en una estreta franja de la superfície de la Terra. Quan la Lluna s’interposa entre el Sol i la Terra, projecta ombra en una determinada part de la superfície terrestre, i un determinat punt de la Terra pot estar immers en el con d’ombra o en el con de penombra. Un eclipsi lunar consisteix en el pas d’un satèl·lit planetari, com la Lluna, per l’ombra projectada pel planeta, de forma que la il·luminació directa del satèl·lit per part del Sol s’interromp. Tenen lloc únicament prop de la fase de lluna plena, i poden ser observats des d’àmplies zones de la superfície terrestre, particularment de tot l’hemisferi que no és il·luminat pel sol, sempre que la Lluna estigui per sobre de l’horitzó.

Una explicació dels eclipsis la tenim en aquest vídeo de Eduteca "Los eclipses"

ACTIVITAT 3. Fes les activitats de "De viaje por el sistema solar" de Marta Meilán Fuentes

zonaClic - activitats - De viaje por el sistema solar

Asteroides

Un asteroide és un objecte sòlid, compost majoritàriament per roca i metalls, més petit que un planeta i que orbita al voltant del Sol. És un tipus de planeta menor. La major part dels asteroides coneguts giren, en òrbites el·líptiques, en una regió del sistema solar coneguda amb el nom de cinturó d’asteroides o cinturó principal. Aquesta regió està situada entre les òrbites de Mart i Júpiter. Els asteroides del cinturó principal tenen períodes orbitals d’entre 3 i 6 anys. Molts asteroides tenen òrbites molt excèntriques i alguns passen prop de la Terra de tant en tant. Alguns asteroides tenen satèl·lits. [10]

Per a saber més, mira el vídeo "Rocas Espaciales: Diferencia entre cometas, asteroides, meteoros y meteoritos "

Cometes

Els cometes semblen taques de llum, sovint borroses, que van deixant un rastre o cabellera. Això els fa atractius i els envolta de màgia i misteri. Els cometes són cossos fràgils i petits, de forma irregular, formats per una barreja de substàncies dures i gasos congelats. Quan un cometa s’acosta al Sol i s’escalfa, els gasos s’evaporen, desprenen partícules sòlides i formen la cabellera. Quan es torna a allunyar, es refreda, els gasos es gelen i la cua desapareix. [11]

Per a saber més, tenim el vídeo "Cometas y el cinturón de asteroides"

Meteorits

La paraula meteorit significa fenomen del cel i descriu la llum que es produeix quan un fragment de matèria entra a l’atmosfera de la Terra i es desintegra. També hi ha corrents de meteoroides, que s’han format per la desintegració de nuclis de cometes. Quan coincideixen amb la Terra s’origina una pluja de meteorits (o, si és molt intensa, una tempesta) que pot durar uns quants dies. [12]

Ací tenim una compilació de vídeos que enregistraren la caiguda d’un meteorit a Rússia, el 15 de febrer de 2013

ACTIVITAT DE REFORÇAMENT Fes les activitats d’aquesta CercaWeb Webquest sobre el Sistema Solar feta per Juan José Ruiz Manzanedo.

Notes

[1Tret de "Univers" Viquipèdia

[2Tret de l’article "univers" de la Vikipèdia

[4Tret de Què hi ha a l’univers en Edu365

[5Tret de Què hi ha a l’univers en Edu365

[6Tret de "Estrella" Viquipèdia

[7Tret de Nebuloses a la nostra galàxia

[8Tret de Sistema Solar Viquipèdia.

[9Tret de Què hi ha a l’univers en Edu365

[10Tret d’Asteriode. Viquipèdia.

[11Tret de Cometes al Sistema Solar. Xtec

[12Tret de Meteorits al Sistema Solar. Xtec


Participa en el fòrum
Identificació
Escriu un missatge