Guía 7. FÍSICA CARACTERÍSTICAS DEL UNIVERSO
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ESCUELA NORMAL SUPERIOR DE CALDAS GUÍA DE TRABAJO ACADÉMICO |
Período Académico |
III |
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Grado |
Noveno |
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Página |
1 – 4 |
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Nombre de la Guía |
CARACTERÍSTICAS DEL UNIVERSO |
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Área |
Ciencias Naturales y
Educación Ambiental |
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Tiempo probable |
24 de agosto al 8 de septiembre
- 2021. |
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Docente: |
Julián Alberto Bernal
Álvarez. |
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MOTIVACIÓN
La Tierra es enorme, pero es diminuta comparada con el Sol (que es súper
enorme). Pero el Sol es pequeño en comparación con el sistema solar, que es
diminuto comparado con la distancia a la estrella más próxima. Oh, y ya
comentamos que hay más de 100 mil millones de estrellas en nuestra galaxia (que
tiene unos 100,000 años luz de diámetro), que es uno de los cientos de miles de
millones de galaxias que existen en el universo observable (que puede ser
infinito hasta donde sabemos). No te sientas pequeño. A nosotros nos resulta
liberador. Las preocupaciones humanas diarias no son nada en comparación con
esta enormidad de la que todos somos parte. ¡Disfruta ser parte de esta
inmensidad!
Fundamentos teóricos
Copérnico fue el primero que
desterró la idea de que somos el 'centro' de universo al presentar su teoría
heliocéntrica. Y, con el paso de los siglos, la ciencia ha demostrado que la
idea de ‘centro’ del universo parece un constructo humano y que no se da en el
cosmos. Pero de lo que sí están seguros los científicos es de que las galaxias
se alejan entre sí, es decir: que el universo está en expansión.
Y si está en
expansión, ¿dónde empezaron a alejarse las galaxias? ¿Cuál fue el punto del que
partió la gigantesca explosión cósmica del Big Bang, que dio origen a toda la
materia y energía? Pensar en esto es, para los científicos, algo inútil, dado
que el universo podría ser infinito. Es como imaginar un globo hinchándose, con
muchos puntos en su superficie que se alejan entre sí cada vez más: No hay un
solo lugar desde el cual el universo se esté expandiendo, sino que todas las
galaxias están alejándose de todas las demás.
Ahora bien, si las
galaxias se alejan entre sí, ¿a qué velocidad lo hacen? Un estudio publicado en
la revista Astrophysical Journal ha llegado a la conclusión de que la velocidad
de la expansión del universo puede ser diferente dependiendo de lo lejos que
mires hacia atrás en el tiempo. Una idea que podría sugerir que son necesarios
nuevos modelos físicos para analizar este complejo concepto del cosmos.
¿Qué idea tienen
los científicos de la velocidad a la que se expande el universo? Existen dos
mediciones, y ambas se consideran bastante precisas. Pero, cuando se comparan
los datos, hay un importante ‘gap’ que los científicos no pueden solventar. Por
eso, puede que las conclusiones de la nueva investigación aporten nuevas pistas
sobre cómo debemos realizar estas mediciones, o incluso implicar la creación de
modelos cosmológicos completamente renovados, como una ‘nueva Física’.
La Constante de
Hubble
La ley de Hubble es
la observación de que las galaxias más distantes entre sí se están alejando a
un ritmo más rápido. Esto significa que las galaxias más cercanas entre sí se
están alejando a un ritmo relativamente lento en comparación.
La relación entre
la velocidad y la distancia de una galaxia está establecida por la Constante de
Hubble, que es aproximadamente de 80 kilómetros por segundo por Mega Parsec
(una unidad de longitud en astronomía; 1 megapársec (Mpc) equivale a unos 3,26
millones de años luz).
Pero la Constante
de Hubble se ha cuestionado con el paso de las décadas: su precisión aún es
objeto de debate; y la voluntad de conseguir la máxima exactitud en ella es lo
que condujo al descubrimiento de la energía oscura, (e inspiró posteriormente
la construcción del telescopio Hubble).
La gran
contradicción que encuentran los científicos es que la Constante de Hubble no
termina de ser exacta del todo, dado que, como decíamos, se conocen dos
mediciones (ambas se consideran muy fiables) sobre la velocidad a la que se
expande el universo que no encajan entre sí.
Por un lado,
tenemos medidas muy precisas del Fondo Cósmico de Microondas (el resplandor del
Big Bang) de la misión Planck, que ha medido la Constante de Hubble a
aproximadamente 67,4 km / s / Mpc.
Por otro lado,
tenemos medidas de estrellas pulsantes en galaxias locales, también
extremadamente precisas, que han medido la Constante de Hubble a 73,4 km / s /
Mpc.
Este ritmo de
expansión del universo, con galaxias cercanas alejándose más lentamente que las
galaxias distantes, es lo que uno espera para un cosmos que se expande
uniformemente con energía oscura (una fuerza invisible que hace que la
expansión del universo se acelere) y materia oscura (una forma desconocida e
invisible de materia que es cinco veces más común que la materia normal).
Por tanto, ¿a qué
se debe esta diferencia en las predicciones, si ambas parecen ser enormemente
precisas? Puede que el modelo cosmológico actual esté, de hecho, equivocado.
Aun así, nadie ha
presentado otro modelo convincente que pueda explicar esto y, al mismo tiempo,
encaje con el resto de observaciones que se realizan en el cosmos. ¿Se trata
entonces de una nueva Física, que aún desconocemos?
Otra explicación
más sencilla es que tal vez existen incógnitas desconocidas en los datos que
han podido pasarse por alto.
No obstante, si el
modelo cosmológico actual está equivocado y es cierto que se requiere una nueva
Física para explicar estas nuevas medidas, el resultado sería un cambio
espectacular en la imagen que actualmente tenemos del cosmos.
¿A
qué velocidad se expande el universo? (muyinteresante.es)
INDICADORES
DE DESEMPEÑO:
·
Identifico las evidencias y características del
universo, los principios físicos del movimiento y sus expresiones matemáticas.
·
Reconozco la importancia de la de la física en el conocimientos humano
basados en la comprensión del universo y sus medidas.
OBJETOS DE ESTUDIO
Utilizar el texto guía sobre el
universo, el sol, la galaxia y la tierra, se anexa a este documento como
soporte teórico para resolver y construir cada una de las actividades
propuestas y las plataformas Khan academy, libros de soporte académico.
TAREAS COGNOSCITIVAS/ACTIVIDADES
·
Realizar actividades
planteadas en Khan academy sobre la temática el universo, las actividades
asignadas deben ser resueltas en su totalidad, videos, lecturas teóricas y
exámenes propuestos.
·
Sintetizar la información más relevante en
el cuaderno de manera secuencial y ordenada.
·
Realizar la observación
de los videos en plataforma Khan academy como componente de formación teórico.
·
Participar de manera
activa en las sesiones de clase sincrónicas con la finalidad de aclarar
inquietudes sobre la temática o situaciones contextuales.
·
Todas las actividades en
plataforma deben ser resueltas al 100%. Las actividades son abiertas y se
pueden revisar la cantidad de veces que sean necesarias para el estudiante.
·
Los tiempos asignados son
acordes con el programa estimado.
EVALUACIÓN
·
Todas las sesiones y actividades son
evaluables.
·
Realizar todas las actividades en plataforma
Khan academy
·
La resolución de preguntas tendrá un enfoque
argumentativo y de tal manera se tendrá en cuenta la capacidad propositiva en
cuanto a las respuestas y los análisis correspondientes.
·
Se realizará un conversatorio de cada
temática al finalizar cada actividad con la intención de construir una
propuesta reflexiva de los acontecimientos reales basados en los contenidos
teóricos y científicos.
·
Al finalizar cada actividad académica se
realizará un quiz o examen de lo aprendido.
CRITERIOS DE
EVALUACIÓN:
·
Realizar todas las actividades en plataforma
Khan academy
·
Organización, disposición académica,
actitudinal y procedimental.
·
El tiempo en plataforma puede ser
cuantificado y será tenido en cuenta para el proceso de aprendizaje y de
formación.
·
Manejo del lenguaje científico y dominio de
los conceptos propuestos en las actividades académicas es esencial para el
proceso de formación.
MEDIOS Y
RECURSOS
·
Fotocopias en físico para
quien lo requiera, informar con 20 días de anterioridad para programar y
coordinar dichas actividades de impresión.
·
Información tecnológica y
digital.
·
Equipos tecnológicos
·
Plataformas Khan academy
y Classroom
OBSERVACIONES
GENERALES
Estudia
en casa cuida de tus seres queridos, disfruta de su compañía, se feliz y transforma
el mundo siempre en busca del bienestar colectivo.
BIBLIOGRAFÍA DE APOYO PARA EL ESTUDIANTE
La
escala del universo | Cosmología y astronomía | Ciencia | Khan Academy
https://www.mineducacion.gov.co/1759/w3-article-340094.html?_noredirect=1
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