Apuntes para todos los estudiantes y cursos

Agujeros negros

-Teoría DEL BIG-BANG. DINÁMICA DEL UNIVERSO

La teoría de la relatividad de Einstein se basa en la geometría no Euclides del espacio y del tiempo. La geometría Euclides es esa que se puede representar es  un plano o en el espacio. La teoría de la relatividad entiende que el espacio y el tiempo no son dos entidades diferentes, sino estrechamente vinculadas, entendiendo ambas como espacio-tiempo. Es decir, un universo de cuatro dimensiones. La física concibe el universo como un espacio-tiempo cerrado y curvo, un universo fino de 4 dimensiones.

Según la teoría de la relatividad la presencia de la materia en el espacio da origen a una modificación o una deformación del espacio-tiempo. No podemos representar el e-t porque tiene 4 dimensiones y esto es imposible de llevar a cabo en un dibujo.

Es difícil imaginar un límite al universo. La física nos dice que esas preguntas son engañosas, no están correctamente formuladas. Nuestro universo es finito..Pero sin limetas.

Los cosmólogos han llegado a la conclusión de que la dinámica expansiva del universo depende de la última estancia de un parámetro que es la densidad media del universo en relación con el valor llamado densidad critica

En el big-bang inicial , toda la masa actual del universo se encontraba concentrada en un volumen muy pequeño. Como el volumen era pequeño y la masa grande, la densidad era gigantesca. Tras la explosión la densidad empezó a disminuir , la masa es constante pero el volumen cada vez mayor.

Durante la explosión se creó materia y también espacio-tiempo. A partir del big-bang se creó el espacio, el tiempo y la materia cósmica.


LOS AGUJEROS NEGROS.CICLO VITAL DE 1 ESTRELLA

 Una estrella se origina como sabemos por colapso gravitatorio de una gran masa gaseosa espacial, formada por hidrógeno. En su interior se alcanzan la temperatura de un millón de grados originando reacciones de fusión nuclear. Dos núcleos de hidrógeno se fusionan ,para formar un núcleo de helio y liberar energía calorífica , luminosa y otros tipos de radiación electromagnética.

La energía que se desprende en la uníón de dos núcleos de hidrógeno es pequeña. Pero hay que tener en cuenta la enorme masa de las estrellas. Cuando el hidrógeno se va agotando a lo largo de millones de años, el combustible pasa a ser el helio formado, pero la energía que se desprende disminuye drásticamente , al tiempo que la estrella comienza a sufrir una progresiva expansión aumentando su volumen.

 Limites de Chandrasekhar:

a)Si la masa de la estrella es parecida a la masa del sol hasta 1.4 veces la masa de la estrella se convertirá en una enana blanca que emite una luz blanca

b) si la masa de la estrella está entre 1,4 y 3,2 veces la masa solar, la estrella una vez finalizada la fase gigante roja colapsara completamente debido a las fuerzas gravitatorias

c) si la masa de la estrella es superior a 3,2 veces la masa solar , se formara un colapso gravitatorio tan enorme que la estrella romperá el espacio-tiempo formando un agujero negro , una especie de enorme boquete abierto en el espacio.

Un agujero negro no deja escapar de su superficie absolutamente nada: ni materia ni ningún tipo de radiación calorífica, luminosa o electromagnética. Aunque no pueden verse si se pueden detectarse gracias a que las estrellas cercanas sufren deformaciones de materia en su superficie debido a que atrae dicha materia.

Se estima que el numero de agujeros negros en el universo es aun mayor que el de estrellas, aunque sean extraños son habituales en el cosmos.  


. Las observaciones astronómicas indican has siempre un agujero negro sosteniendo con su gigantesca capacidad de atracción gravitatoria al entorno de la galaxia .Son agujeros negro supermasivos. El mas cercano a la tierra se encuentra cerca de la constelación del Cisne.

Para escapar de un agujero negro , la materia debería tener una velocidad superior a la velocidad de la luz, lo cual es imposible. Una hipótesis que se baraja es que los agujeros negros comuniquen con otro universo, que quizás tenga leyes físicas diferentes al nuestro. También se cree que dos agujeros negros puedan estar intercomunicados dando lugar a la posibilidad de recorrer el espacio-tiempo de un modo diferente al conocido.


PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

 Para admitir la evolución como un hecho biológi­co, los científicos han tenido que recopilar y anali­zar gran número de datos, los cuales concuerdan de tal modo, que han sido considerados como pruebas de la evolución.

 Estas se reúnen en cuatro categorías diferentes:
pruebas paleontológicas, anatómicas, biogeográficas y fisiológicas
.

1-Pruebas paleontológicas

El objetivo principal de la Paleontología es estu­diar los fósiles incluidos en los estratos de las rocas sedimentarias. En una serie estratigráfica, los estratos más antiguos contienen las formas de vida más primitivas.

Como pruebas paleontológicas importantes se consideran:

  1. Filogenias parciales: Son series de fósiles or­denados en el tiempo, en los que se acentúan determinados caracteres, enlazando especies o géneros distintos. La secuenciación de fotografías de cráneos de homínidos, por ejemplo, nos da una imagen plástica de los cambios evolutivos de esta familia.
  2. Presencia de órganos rudimentarios re­gresivos: Estos órganos se presentan mucho más desarrollados en los individuos más primiti­vos del grupo, mientras que son rudimentarios, y llegan a desaparecer en los más modernos.   

2-Pruebas anatómicas

     todos los animales vertebrados se incluyen en este grupo porque presentan columna vertebral, sistema nervioso dorsal, faringe adaptada a la respiración y un corazón en posición ventral. Estos caracteres son fundamentales y definen el grupo.

Al comparar entre sí seres diferentes, se han podi­do distinguir dos tipos de órganos: homólogosy análogos

  • Órganos homólogos


    . Son aquellos que tienen el mismo origen y son adaptados para desempeñar funciones diferentes.
  •  

    Órganos análogos

    Son aquellos que tienen un origen diferente pero terminan por     desempeñar la misma función: las alas de un insecto y las de un ave y las de un murciélago (mamífero) tienen origen filogenético muy diferente pero ambas extremidades sirven para volar.

3-Pruebas biogeográficas

     La distribución geográfica de las distintas especies proporciona importantes argumentos a favor de la evolución.

4-Pruebas fisiológicas

     Al estudiar la composición bioquímica de los distintos seres vivos, observamos que hay una mayor semejanza entre individuos con parentesco próximo que entre los que lo tienen lejano.


MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN

Charles Darwin (1809-1882), autor de “El origen de las especies”, 1859), observó que muchos tipos de individuos con ligeras diferencias. Igualmente, observó que el número de descendientes de una pareja animal es muy superior al número de los que llegan a ser adultos. Es decir, son pocos los que sobreviven. Ante este hecho surge la pregunta, ¿por qué unos sobreviven y otros no? La respuesta que dio Darwin es que el medio selecciona a los individuos que mejor se adaptan, a los mejor dotados, mientras que elimina a los inadaptados o débiles. Este hecho recibe el nombre de selección natural y es la base de la teoría darwiniana.

 Al repetirse este fenómeno generación tras generación, el conjunto de la población está más adaptado, se modifican cada vez más aquellos caracteres que le han permitido adaptarse al ambiente de modo que con el necesario paso del tiempo termina por convertirse dicho conjunto en una especie muy diferente a la de sus antecesores.

     Esta teoría fue reforzada a partir de los conocimientos de las leyes genéticas. Esas variaciones o mutaciones genéticas tienen lugar de modo espontáneo en todas las especies, condición por otra parte inherente a cualquier modo de vida.

     Además los individuos que han sufrido mutación, se cruzan a su vez entre sí dando lugar a un nuevo genotipo que origina a su vez nuevos caracteres. Finalmente, los individuos genéticamente mejor dotados para la adaptación tendrán mayores probabilidades de sobrevivir.

     Según la teoría de Darwin la evolución, como proceso histórico, nunca vuelve atrás. Los acontecimientos son irreversibles porque el tiempo actúa en sentido progresivo, nunca retrocede

NEANDERTHAL.

El Hombre de Neanderthal era considerado hasta hace poco como de la especie sapiens. Sin embargo hoy día se sabe que era una subespecie diferente al “Homo sapiens sapiens” a pesar de que su ADN era igual al del sapiens en un 99,5%. Vivieron en la primera mitad de la última glaciación y aparecieron hace ciento diez mil o noventa y cinco mil años. Su capacidad craneal oscilaba entre 1450 y 1650 c.C.. Sus carácterísticas son: dentición hacia adelante, frente inclinada hacia atrás y perfil prognato.  Solían ser pelirrojos debido a un gen persistente en esta subespecie que les daba esta carácterística a un gran número de ellos. Lo cierto es que esta subespecie se extinguíó al tiempo que el sapiens se extendía por toda la tierra. Parece ser que no se adaptaron a los cambios climáticos de la época y que debido a su pertinaz fabricación de armas ligeras no supieron crear nuevos métodos de caza. También cabe la posibilidad de que fueran exterminados por el “Homo sapiens”, aunque esta posibilidad parece algo más remota. El caso es que se extinguíó hace unos veinticinco mil años.

Los conocimientos actuales nos inclinan a pensar que el Homo sapiens aparecíó hace aproximadamente ciento cincuenta mil años. La estatura del Cro-Magnon (cromañón). Este último oscilaba entre 1,72 y 1,86 metros y sus restos van unidos a la llamada cultura Magdaleniense. Sus carácterísticas era: perfil cuadrangular de las órbitas de los ojos, arcos superciliares grandes y cráneo dolicocéfalo. El tipo Chancelade tenía una estatura menor los arcos superciliares poco marcados y un rostro más alargado.

La combinación de la mano libre y el aumento de la capacidad cerebral marcan el paso de animal a hombre. La fabricación de instrumentos y armas más sofisticadas es signo de inteligencia. El hombre primitivo fue cazador. El paso de vegetariano a omnívoro se debíó a un cambio del medio pasando de la selva a la sabana.

Pero la manifestación más clara de humanidad es el arte ,que produce la cultura. Somos la única especie que dedica su tiempo y energía algo inútil desde el punto de vista puramente práctico. El arte es una de las manifestaciones de la creatividad humana, pero una manifestación vacía desde el punto de vista de la supervivencia. Es decir, el ser humano va más allá, desde su aparición, de la mera supervivencia. Se ha definido al Homo sapiens como el animal simbólico por excelencia.

No se permite realizar comentarios.