CMC - Int - U1

Página 1

Introducció

El món en el que

vivim té mil dilemes sobre els quals s’ha de prendre posició, dilemes basats en

temes tècnics. El canvi climàtic, la crisi de l’energia, les tècniques de

reproducció, les cèl·lules mare, la influència de les tecnologies de la

comunicació, els transgènics, les centrals nuclears, el respecte als animals,…

Els polítics ens

demanen el seu vot i el seu suport per desenvolupar polítiques en aquests

camps, polítiques contradictòries entre els partits. Tots diem que tot ciutadà

ha de tenir una certa cultura científica per poder opinar. És suficient la

ciència de l’ESO per poder prendre decisions fonamentades?

Unitat 1

L’origen

i la constitució de l’Univers i la Terra

1.1 L’observació de l’Univers

Què és

Geoplanetologia

Geoplanetologia (geo-planeta-logo-ia). Estudia

la geologia dels planetes i la relació amb la geologia de la Terra.

Exobiologia

és la branca de les ciències biològiques

que estudia l’ origen, la existència i la evolució dels essers vius a

l’Univers .

-

Llegir Pàg. 9-10-11, i fer Activitat

1(C)

Afegir Fotocòpia horòscops.

Activitat

1.1

--- Resum de l’article: Homeopatía es

"dinero tirado a la basura"

http://www.bbc.co.uk/mundo/participe

després, buscar,(dalt, dreta) posar: homeopatia

--- Resum de l’article: Los fabricantes de la

Power Balance admiten en Australia que su pulsera es un timo.

http://blogs.elcorreo.com/magonia

,

després, buscar(mig,dreta) posar:

amuleto , el 12.27.10.

A. Velles preguntes sobre l’Univers.

Creences:

El déu xinès P'an-Ku, creador de l'univers, vivia dintre d'un

ou còsmic on va créixer i va créixer durant 18.000 anys, separant l'ou en dues

meitats, cel i terra. Altres 18.000 anys després, P'an-Ku va explotar (o va morir de cansament, segons altres testimonis) i els seus trocets van donar

lloc a les muntanyes, els rius, els

animals, en definitiva, el món tal com ho

coneixem. Això va ser fa milers d'anys.

D'altra banda, per allò de posar ordre al caos, Yahveh-Déu va decidir

crear el món fa uns 6.000 anys. En sis dies

va fer la seva creació, i la va posar al

gaudi d'un home i una dona abans d'anar-se a

descansar. L'home i la dona van anar en contra de les normes de Déu, llavors

Dés va interrompre el descans i l'incident

va acabar amb la seva l'expulsió.

En altre lloc del buit còsmic, l'asteca Ometeotl va decidir crear-se a si

mateix i tenir descendència. Va encarregar

als seus quatre fills, déus, que creessin el

món perquè visquessin els humans en ell. Com

cap dels experiments va funcionar, Ometeotl va engendrar altres

dos fills per a crear la versió "definitiva". Els va sacrificar per

a fer el sol i la lluna, i després va

sacrificar als seus 1600 néts ,déus ,per a

alimentar-los. Als humans els va encarregar

seguir fent sacrificis per a mantenir al

sol, i el dia que deixin

de fer-lo s'acabarà el món.

-

Llegir Pàg. 12,

B. Del pensament

aristotèlic al copernicà

Diferents concepcions de l’Univers:

En els primers

temps es va pensar que la Terra era plana i era el centre de

l’Univers(concepció geocèntrica-Ptolomeu). Posteriorment, es va pensar que era

el Sol el centre de l’Univers(teoria heliocèntrica-Copèrnic). La teoria heliocèntrica

va ser comprovada per diferents científics: Galileu, Kepler, Newton...

Al s. XX es comprova que el Sol tampoc no és el

centre de l’Univers ,doncs mitjançant els telescòpics s’observa el Sistema

Solar que està en un extrem de la nostra galàxia(teoria excèntrica-Shapley).

Ara sabem que hi ha milers de milions d’estrelles com el nostre Sol i, per

tant, actualment, no hi ha centre de l’Univers.

-

fer fotocòpies d’Aristarc i

Hiparc.(Voluntari)

Erastòtenes

Mirar imatge a la nova pàgina 3

780 km x

360º/ 7’14º = 39327,7km =

longitud circumferència Terra.

2*pi*radi = 2*3,14*6370 =40.000,36 km

-

fer Lectura 2.

C. Les galàxies de l’Univers.

- Llegir P. 13 .

Mirar imatge a nova página 4

La nostra imatge actual de la Via Làctia és de

dos ous fregits enganxats per l'esquena. El Sistema Solar avança respecte de la

Via Làctia a una velocitat de 217 quilòmetres per segon, per la qual cosa dona

una volta al seu centre cada 226 milions d'anys. Aquest període de temps sol

ser conegut com any còsmic. Des del seu naixement, el Sol ha donat 18 voltes,

així que el Sol té 18 anys còsmics.

Entendre l’efecte Doppler: Canvi de freqüència

que s’observa en moure’s un sistema quant emet llum o so.

Hubble(1889-1953)

va observar, amb l’espectroscopi, que la llum que emeten les galàxies es

desplaçava cap al roig, i segons, Doppler les galàxies s’allunyen unes de les

altres.

Activitat 1.2

- Busqueu

informació sobre l’espectre

electromagnètic i ordeneu les zones següents de forma creixent segons la

longitud d’ona: llum visible, microones, raigs X, radiació ultraviolada,

infraroig i ones de radio i televisió.

D. El Sistema Solar

El

nostre sistema solar agrupa 8 planetes més 5 planetes nans( Cefes Plutó,

Makemake, Haumea i Eris.).

fer Activitat 2.(C)

Activitat 2.1

- Busqueu informació sobre el significat dels noms dels planetes del Sistema

Solar.

- fer Lectura 3 (C) i llegir P.

15 i 16.

E. L’evolució d’una estrella

Seqüència:

S à gegant vermella à nana

blanca

>10·S à gegant vermella à

supernova

>30·S à gegant vermella à

supernova à forat negre o estrella de neutrons,

Una supernova es produeïx per la compressió de l'estrella: Quan

una estrella molt massiva esgota el seu

combustible, i no és capaç de seguir produint energia mitjançant reaccions

nuclears de fusió, la seva pròpia gravetat la comprimeix,

fins que arriba un moment en el qual la pressió i la

temperatura la fan explotar. Existeix un altre mecanisme mitjançant el qual una nana blanca veu augmentar la seva massa,

absorbint material extern com el d'una estrella

companya, pot ocórrer que l'augment de pressió i temperatura iniciï reaccions

de fusió (ja no d'hidrogen, que s'haurà esgotat, sinó de carboni), de manera que alliberi

una immensa quantitat d'energia en poc temps,

provocant l'explosió de la nana blanca.

Les estrelles de neutrons

Quan una estrella

explota en una violenta

supernova, la resta de la massa

de l'estrella es comprimeix

sobre si mateixa. Si aquesta estrella que queda té

una massa superior a 2,5 vegades la massa

del Sol, llavors pot col·lapsar del tot, formant un forat negre.

No obstant això, les estrelles més lleugeres, en lloc

d'això, s'estabilitzen en una esfera amb

un radi de 11-12 km.

Aquestes estrelles són tan denses que la

pressió de la gravetat força

als electrons dels

àtoms a combinar

amb protons -

formant neutrons. L'interior de l'estrella acaba estant composta

gairebé enterament de neutrons, d'aquí el nom de "estrella de neutrons".

Un forat negre és

un terme establert l’any 1969 pel científic americà John Wheeler, és el final

d’una etapa d’una estrella, com la seva massa és molt gran, la llum no pot

escapar de la seva atracció gravitatòria i, per tant, sembla negra als

observadors exteriors.

-

fer Lectura 4.(C)

Afegir apartat

b) Anomeneu les fases de la “vida” del Sol.(C)

1.2 L’expansió i el límit de l’Univers: el

Big Bang

Activitat 2.2

--- Resum del

programa “nuestro lugar en el universo”

http://www.redesparalaciencia.com/

buscar,(dalt dreta),

posar: nuestro lugar en el universo

--- Resum de

l’article: “ el universo en 500 palabras”

http://www.escepticos.es/

buscar, baix (dreta), posar: universo.

Sobre l’univers:

http://www.astronomia.net/cosmologia/

Fotocòpia Big Bang

--------------------------------------NO--------------------------------------------

Entre

las teories que intenten explicar com es formà l’Univers, la teoria del Big

Bang és actualment una de les que té més

adeptes, fou proposada per Georges Lemaître al 1927 i desenvolupada pel físic

George Gamow al 1948.La radiació de fons són restes de la gran explosió del Big

Bang, fou descoberta per Penzias i Wilson al 1965.

Una sonda de

la NASA, va ser llançada el

30 de juny de 2001 des de Cap Cañaveral, Florida, Estats Units, i s'ha endinsat per

l'Univers descobrint que aquest va néixer fa 13.700 milions d'anys.

Aquesta és la conclusió extreta de les dades

enviades a la Terra, al 2003, per la Sonda

Anisotrópica de Microones Wilkinson (Probe), més coneguda per les seves sigles en anglès com WMAP, la qual va observar l'Univers quan no havia estrelles,

ni galàxies, excepte diferències mínimes de temperatura. Segons els

astrònoms de la NASA, aquestes diferències van provocar aglutinaments moleculars que van ser el començament de l'estructura còsmica de l'Univers i confirmen la

teoria que aquest va néixer després del Big Bang.

-------------------------------------------NO----------------------------------------

La paradoxa

d’Olbers:

Si l'univers és infinit

i està ple d'estrelles,

com pot ser

el cel fosc a la nit?.

Hauria de ser totalment il·luminat i la seva

conseqüència provocaria l’evaporació de tots els oceans de la Terra.

Olbers al

1826 va explicar : La llum viatja a una

velocitat finita, només aquelles estrelles que estiguin a una distància

determinada de la Terra podria arribar la seva llum. Encara que el nombre d'estrelles sigui

infinit, el nombre d'estrelles visibles no ho és,

la qual cosa explica les zones fosques en l'espai.

1.3 El temps de l’Univers

La teoria de la relativitat d’Einstein

introdueix la quarta dimensió: el temps i relaciona la massa amb l’energia. E =

mc2

Entregar fotocòpia relativitat.

-

Llegir P. 18 i 19

-

Fer Lectura 5 (P. 20).

Un forat de cuc és

un túnel que connectaria dues regions de l’espai-temps, a través del qual la

matèria podria viatjar molt més ràpidament que si ho hagués fet a la velocitat

de la llum.

1.4 Una aproximació a

l’Univers: la teoria quàntica.

La teoria quàntica creu

que en el microcosmos (les partícules de l’àtom) no es segueix la teoria

clàssica de Newton, on tot moviment esta determinat i segueix una figura

matemàtica coneguda, sinó que el moviment és aleatori.

1.5 La nostra Terra

A. L’edat de la Terra

Es va formar fa un 4.600 milions d’anys.

La terra en aquest moment: http://www.die.net/earth/

-

Llegir P. 21.

Els mètodes d’observació

indirectes:

- Els mesuraments: Mesuren propietats

físiques : gravetat, magnetisme, energia tèrmica emesa,.., també estudi de

meteorits.

- Els assajos de laboratori: condicions a l’interior de

la Terra(altes pressions i temperatures)

- L’estudi d’ones sísmiques.

-

Mirar P.22

Principi

de superposició estratigràfica:

Es deu a Stenon, diu “un estrat és més modern que la capa

inferior i alhora més antic que la capa superior. Això es deu al fet que els

estrats més antics s'han dipositat abans per la sedimentació

i l’acció gravitatòria.

Teories neptunista

i plutonista

Dues

escoles rivals donaven explicacions distintes sobre la

formació de l'escorça terrestre: pels “neptunistes”, calia atribuir-la a l'acció de l'aigua;

mentre que pels “vulcanistes”, el foc interior era la clau.

El principal neptunista, l'alemany Abraham Werner(1749-1817),, sostenia que al principi la Terra

estava totalment coberta d'aigua i que els estrats rocosos es van formar a mesura que els

oceans es retiraven. Aquesta teoria concordava amb els ensenyaments

cristians relatives al Diluvi Universal, mentre que la

teoria dels vulcanistes es considerava herética.

L'anglès James Hutton(1726-1797)., el més destacat vulcanista, afirmava que l'interior de la Terra

estava compost per lava fosa que, de tant en tant, aflorava a l'exterior.

Encara que l'aigua pogués haver contribuït en part a

configurar l'escorça terrestre, la calor interior era el

seu principal artífex.

Teories

catastrofista i uniformitarista

El comte de Buffon (1707-1788) va suposar que

l’escorça terrestre s’origina per un conjunt seguit de successos catastròfics,

cadascun dels quals hauria causat descomposició i devastació de la superfície terrestre;

el més

recent d'ells hauria estat el diluvi de Noé.

Entre 1830 i

1833, Xerris Lyell (1797-1875), geòleg anglès va

proposar la teoria uniformitarista, segons la qual els

agents geològics que van modelar l'estructura de l'escorça

terrestre en forma lenta i gradual en el passat ha estat

essencialment els mateixos que actuen en el present com

modificadors del relleu: l'acció del vent, l'aigua, l'activitat

volcànica, etc.

-

Llegir P. 23

B. Divisió de

l’interior de la Terra

a) Segons la composició química o model estàtic:

Escorça(oceànica(SIMA)

i continental(SIAL)), mantell(superior i inferior) i nucli(intern i extern)

b) Segons el model

dinàmic:

En el model

clàssic, litosfera, astenosfera,mesosfera i endosfera. En l’actualitat, es

qüestiona l’existència de l’astenosfera i es considera que tot el mantell és

fluid.

-

Llegir P. 24

-

Fer Activitat 4 (C) – P. 25

-

Llegir P.26

1.6. Què són les plaques tectòniques?

Es pot resumir en

tres punts:

-

La Terra està dividida, com un

trencaclosques, en una sèrie de fragments rígids anomenats plaques

tectòniques(formades per litosfera).

-

Les plaques tectòniques no són

estàtiques sinó que canvien, lentament però contínuament, de dimensió, de forma

i de posició.

-

Aquesta dinàmica litosfèrica

produeix fregaments i pressions entre plaques que desencadenen els diferents

processos geològics d’origen intern(vulcanisme, magmatisme, terratrèmols,

deformacions de l’escorça...) i influeixen en els d’origen extern(vent i

aigua).

Les

plaques tectòniques es mouen les unes respecte a les altres es poden donar

diferents fenòmens:

1.

Límits de dues plaques que se separen: límits divergents.

2.

Límits de dues plaques que xoquen: límits convergents.

3.

Límits de dues plaques que llisquen lateralment: límits amb moviment lateral.

Què

succeeix als límits o vores divergents?

El

moviment de dues plaques que se separen obre fractures entre ambdues, que

s’omplen contínuament per roques foses(magmes) procedents del mantell superior

i formen(construeixen) fragments de nova litosfera, per això es diuen límits

constructius. Són zones d’intens vulcanisme.

Aquest

moviment de divergència, pot provocar:

a)

L’origen dels oceans, o

b)

L’expansió dels fons oceànic.

L’origen

dels oceans es produirà quan les vores que se separen formen part d’un mateix

continent, la separació produeix valls i si arriba a connectar amb un oceà

s’inunden i es forma un mar(El mar Roig i

també l’obertura de terreny per la part de Djibouti a Moçambic, terreny

que entrarà el mar i s’anirà separant d’Africa, també la part Est del Brasil)

L’expansió

del fons oceànic es produirà quan les vores que se separen formen part d’un

mateix fons oceànic

.

Què succeeix als límits o vores

convergents?

El

moviment de dues plaques que s’apropen i s’empenyen provoca que la placa amb

més densitat(placa oceànica) s’enfonsa sota a l’altra cap al mantell i acaba

fonent-se(procés de subducció) per tant es destrueix litosfera per això es diuen

límits destructius.

Aquest

moviment de convergència pot ser de tres maneres:

a)

Convergència de dues plaques oceàniques: La placa més antiga és més densa, s’ha

refredat més temps des de la seva formació, i subdueix formant illes

paral·leles a la vora convergent.(Fig. 1.23a) P. 26.

b)

Convergència entre placa oceànica i placa continental:

Aquí

es formaran serralades(Andes) paral·leles a la vora convergent. (Fig. 1.23b) P.

26.

c)

Convergència entre dues plaques continentals: No penetra cap en el mantell per

raó de la seva baixa densitat, però si que una es posa sota de l’altra produint

deformacions i serralades(L’Himàlaïa, els Pirineus i els Alps.) .(Fig. 1.23c)

P. 26.

Què

succeeix als límits amb moviment lateral?

Es

produeixen fractures, anomenades falles transformants, aquí no es crea ni es

destrueix litosfera, s’anomenen límits passius on hi ha abundants terratrèmols.

.(Fig. 1.23d) P. 26.

Resum

video tectònica de plaques:

http://www.youtube.com/watch?v=8YC1gzPHC1M&feature=player_embedded

-

Llegir P.27 i fer Activitat 5(C) , mirar la web:

http://www.youtube.com/watch?v=b75e3Uqtgwk&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=6X6aJA78ksI&feature=player_embedded#!

Activitat 5.1

Fer Unió de plaques retallables, posant,

a sobre, el nom de la placa.

-

Llegir P.28

7. Les partícules atòmiques

Veure imatge nova página 5

Què sabem sobre la matèria? La Teoria

Estàndard descriu tots els

fenòmens amb unes

poques partícules i tres forces.

Les

partícules són: Bosons i fermions.

Les forces són: electromagnètica,

feble i forta. Queda

fora la quarta força coneguda, la gravitatòria, que no s'ha aconseguit integrar

amb les altres

tres.

7.1 Forces

-

Força electromagnètica: produïda per camps elèctrics i magnètics.

- Força nuclear forta: Manté unit el nucli dels àtoms

- Força nuclear feble: apareix en la

desintegració de l'àtom.

7.2 Bosons.

Són els portadors de les forces.

Hi ha tretze bosons, dotze dels quals

transmeten les forces

mentre que el tretzè, el Higgs, dóna

massa a totes les

partícules.

Cadascuna de les forces

fonamentals té la seva partícula portadora corresponent i es manifesta aquesta

força per l'intercanvi d'aquestes partícules. El portador de la força

nuclear forta és el “gluó” que

n’hi ha 8, el de la força electromagnètica és el “fotó” i les partícules

W+,W- i Z0 són les responsables de la força nuclear feble.

Finalment, encara que no

ha estat observat, el “gravitó” hauria de ser la

partícula portadora de la força gravitatòria.

7.3 Fermions

Són

els constituents de la matèria.

Els fermions són dotze, sis leptons i sis quarks.

Els quarks no

existeixen aïllats, sinó que s'agrupen formant hadrons.((barions,

(formats per tres quarks), com són els protons i neutrons; i mesons(formats per quark i

antiquark)).

http://www.youtube.com/watch?v=pNFDh4sObEM&feature=em-subs_digest-vrecs

Tres leptons són

sensibles a la interacció electromagnètica i la

feble però no a la forta: l'electró, el muó i el tau , i els altres tres, els seus neutrins, són sensibles

només a la feble:

el neutrí electró, ve, el neutrí muó,

vm, i el neutrí tau,

vt.

Els quarks són

sensibles a les tres interaccions: el up, u,

el down, d, el charm,

c, el strange, s, el bottom, b, i el top,

t.

Cada quark, com els gluons, es

presenta en tres colors: vermell, verd i blau.

El color és una càrrega nova, al igual que existeix la càrrega elèctrica, hi

ha la de color. Els quarks no existeixen aïllats,

sinó que s'agrupen formant hadrons.((barions,

(formats per tres quarks), p. Ex.: protons i neutrons; i mesons(formats per quark i

antiquark))

video del camp de Higgs(5 minuts)

http://www.youtube.com/watch?v=pNFDh4sObEM&feature=em-subs_digest-vrecs

Els dotze fermions s'agrupen en tres famílies,

La primera família n'hi ha prou per explicar gairebé tot: la matèria

ordinària de la Terra, incloent-hi els éssers vius,

les estrelles, galàxies i la resta de l'univers visible. Les altres

dues expliquen partícules produïdes pels raigs

còsmics o creades

amb els nostres acceleradors i algunes partícules

importants en els primers moments de

l'univers.

Per a cada partícula existeix una antipartícula. Però l'univers consta

essencialment de matèria. Per què aquesta supremacia de la matèria sobre la antimatèria?

No ho sabem.

Nueva Página

Nueva Página

Nueva Página

Nueva Página

Nueva Página