EXPERIMENTO PARA SIMULAR LA TEORÍA DE LA GRAN EXPLOSIÓN El universo es materia, energía, espacio y tiempo. Todo lo que existe forma parte del universo. Existen muchas teorías sobre el origen y formación del universo, entre ellas la más aceptada es la Teoría del Big Bang o de la Gran explosión de Lemaitre Esta teoría sostiene que todo lo que existe en el universo se originó a partir de una gran explosión hace unos 15,000 millones de años en donde la materia se concentró en un punto o núcleo central de densidad infinita, que en un momento dado «explotó» generando la expansión de la materia en todas las direcciones, creando lo que conocemos como nuestro Universo y los elementos que lo conforman. En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos. Etapas de la explosión (Teoría del Big-Bang) 1. INFLACIÓN: En esta etapa llamada “inflación”, El Universo supercomprimido se expandió y creció a una enorme velocidad. La temperatura es de 1026 grados. 2. FORMACIÓN DE LA MATERIA: Este Universo que se inflaba estaba formado por partículas subatómicas (como electrones o quarks, partículas elementales componentes del protón y neutrón) bañadas en cantidades inminentes de energía: los fotones. A los tres minutos cuando se enfrió esta sopa de partículas hasta millones de grados se formaron los protones y neutrones. 3. PRIMEROS ÁTOMOS: 300.000 años más tarde del big bang se formaron los átomos de Hidrógeno y Helio. (En un % muy parecido al actual). 4. INCENDIO DEL UNIVERSO: Las partículas cargadas (protones y electrones) interfieren con los fotones, y al hacerlo la luz puede viajar libremente por el espacio acabado de crear, en ese momento el Universo se vuelve transparente y aparece la radiación cósmica de fondo. 5. LA FORMACIÓN DE ESTRELLAS Y GALAXIAS: Unos 400.000 años después del big bang algunas zonas ligeramente más densas se convierten en centros de atracción gravitacional. Al rededor se forma materia; nebulosas, planetas y estrellas. Poco tiempo después nacen las primeras galaxias. 6. ENERGÍA OSCURA. Hacia los 9.000 millones de años las galaxias empiezan a viajar cada vez a una velocidad mayor. La fuerza que las acelera es la energía oscura de la naturaleza que actúa contra la atracción gravitacional. Materiales Cinta métrica Marcador Un globo n° 9 Procedimiento 1. Infla un poco el globo de color celeste o azul. El globo parcialmente inflado representa el universo. Supongamos que existen muchas galaxias en el universo. Pide a alguien que sostenga la boca del globo cerrada para que no se desinfle o enróllala y utiliza una pinza para mantenerla cerrada. 2. Dibuja con el plumón indeleble unos puntos negros, para representar las distintas galaxias, considerando que las distancias entre ellas sean diferentes. Con la cinta métrica mide las distancias entre estos puntos negros y anota tus resultados. Cuando el globo no está muy inflado lógicamente las distancias son cortas y a medida que se infla más el globo las distancias se alargan. 3. 4. Infla el globo un poco más para representar la expansión del universo y vuelve a medir la distancia entre las galaxias. Observarás que cada vez que el globo se infle más las galaxias que hemos representado también se alejan, generando nuevas distancias entre ellas. 5. Sigue inflando hasta que el globo ya no se expanda más y genere una gran explosión, en donde los puntos que hemos marcado quedaran esparcidos en el espacio y es a partir de ello que se originaron los elementos del universo que conocemos como son los planetas, estrellas, galaxias, etc. Explicación El globo representa el universo que en un momento dado explotó, generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo. Los trozos de globo con marca de plumón serían los elementos del universo que conocemos. Para simular la teoría de la gran explosión, les planteo realizar el siguiente experimento muy sencillo que detallo a continuación tanto los materiales como el procedimiento paso a paso. I.E. La Esperanza Docente: Victor Daniel Artunduaga Ciencias Naturales Sexto Cada vez que infles el globo registra en la siguiente tabla la distancia de los puntos. Cada vez que infles el globo registra en la siguiente tabla la distancia de los puntos. Luego relaciónalo con las etapas del big bang. Explica brevemente cada etapa. Luego relaciónalo con las etapas del big bang. Explica brevemente cada etapa. EXPERIMENTO PARA SIMULAR LA TEORÍA DE LA GRAN EXPLOSIÓN Etapas de la explosión (Teoría del Big-Bang) EXPERIMENTO PARA SIMULAR LA TEORÍA DE LA GRAN EXPLOSIÓN Etapas de la explosión (Teoría del Big-Bang) DISTANCIA 1 DISTANCIA 2 DISTANCIA 1 DISTANCIA 2 ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 1 ETAPA 2 DISTANCIA 3 DISTANCIA 4 DISTANCIA 5 DISTANCIA 6 ETAPA 3 ETAPA 4 ETAPA 5 ETAPA 6 DISTANCIA 3 DISTANCIA 4 DISTANCIA 5 DISTANCIA 6 ETAPA 3 ETAPA 4 ETAPA 5 ETAPA 6 Cada vez que infles el globo registra en la siguiente tabla la distancia de los puntos. Cada vez que infles el globo registra en la siguiente tabla la distancia de los puntos. Luego relaciónalo con las etapas del big bang. Explica brevemente cada etapa. Luego relaciónalo con las etapas del big bang. Explica brevemente cada etapa. EXPERIMENTO PARA SIMULAR LA TEORÍA DE LA GRAN EXPLOSIÓN Etapas de la explosión (Teoría del Big-Bang) EXPERIMENTO PARA SIMULAR LA TEORÍA DE LA GRAN EXPLOSIÓN Etapas de la explosión (Teoría del Big-Bang) DISTANCIA 1 DISTANCIA 2 DISTANCIA 1 DISTANCIA 2 ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 1 ETAPA 2 DISTANCIA 3 DISTANCIA 4 DISTANCIA 5 DISTANCIA 6 ETAPA 3 ETAPA 4 ETAPA 5 ETAPA 6 DISTANCIA 3 DISTANCIA 4 DISTANCIA 5 DISTANCIA 6 ETAPA 3 ETAPA 4 ETAPA 5 ETAPA 6