El Universo y la Tierra: Un Viaje desde el Big Bang hasta la Tectónica de Placas

La Ciencia

Es el conocimiento adquirido a partir de la observación y la realización de experimentos que pueden producirse en cualquier momento y lugar, y que pueden utilizarse para predecir acontecimientos. Estas leyes no son producto de usos culturales o ideologías, sino de la experimentación.

El Método Científico

El método científico consta de las siguientes etapas: observación, formulación de hipótesis, experimentación, análisis de resultados y recopilación de datos, y elaboración de conclusiones finales y formulación de teorías.

La Ciencia Moderna

Se desarrolló a partir de la diferenciación que hizo Galileo entre el conocimiento que procede de la experimentación (científico, puede ser medido y descrito matemáticamente) y el que se sustenta en las citas de otros (no científico, basado en interpretaciones).

Galileo Galilei

Considerado el primer científico moderno, inventó el telescopio y observó las lunas de Júpiter y las manchas solares.

El Conocimiento Público

Para que el conocimiento sea considerado científico debe ser público. La difusión del conocimiento se realiza mediante experimentos y resultados, sociedades científicas, revistas científicas y divulgación.

Ciencias y Humanidades

En ciencia, solo es válida la teoría que explica de manera consistente los resultados experimentales y, a partir de eso, se hacen predicciones. Son conocimientos necesarios y complementarios.

Pseudociencia

Antiguamente no estaban claras las diferencias entre ciencia y pseudociencia, como la alquimia y la astrología. Con el uso sistemático del método científico, surgieron la química y la astronomía.

Importancia de la Ciencia

La ciencia es importante para conocer cómo funciona la naturaleza, establecer pautas para sobrevivir (alimentación, higiene, medicamentos), tomar decisiones (energía nuclear, reciclaje), promover la conciencia ecológica y combatir el pensamiento irracional.

Cosmología en la Antigüedad

El ser humano, fascinado por la belleza del universo y con curiosidad por sus misterios, siempre se ha preguntado sobre su lugar en él. Todas las civilizaciones observaban los astros con distintos fines.

• Grecia (s. II, Ptolomeo): Sistema geocéntrico (la Tierra como centro del universo).
• Italia (s. XIV, Copérnico): Sistema heliocéntrico (el Sol como centro del universo).
• Alemania (s. XVI, Kepler): Leyes del movimiento planetario.
• Inglaterra (s. XVII, Newton): Teoría de la gravitación universal.

Cosmología Moderna

• 1905 (Albert Einstein): Teoría de la relatividad espacial: 1) Nada supera la velocidad de la luz. 2) La energía es materia liberada y la materia, energía almacenada.
• 1924 (Edwin Hubble): Demuestra que el universo se expande.
• 1927 (Georges Lemaître): Hipótesis del Big Bang, aceptada en 1965 por: 1) Análisis del espectro luminoso de galaxias lejanas. 2) Radiación cósmica de fondo.

Origen del Universo

1. El universo se condensa en un punto de alta energía y temperatura.
2. Segundos después, se produce una expansión acelerada (inflación cósmica) que baja la temperatura y forma partículas elementales.
3. Tras 300.000 años, las partículas se unen formando los primeros átomos.
4. Con el tiempo, regiones más densas de materia se compactan y forman estrellas, galaxias, etc.

Polvo de Estrellas

Dentro de las estrellas se producen reacciones termonucleares de fusión que forman elementos químicos. A lo largo de la vida de una estrella, se generan primero elementos ligeros y luego pesados.

Origen del Sistema Solar

Teorías antiguas:

• Catastrofistas (Leclerc): Proceso violento, choque del Sol con un cometa.
• Evolutivas (Laplace): Proceso continuo y evolucionado: Hipótesis nebular.

Teoría moderna (Hoyle): Similar al de la Vía Láctea.

1. Nubes de gas y polvo se contraen.
2. Remolinos que condensan materia y forman estrellas.
3. Dentro de los remolinos, otros más pequeños se condensan formando planetas.

Composición del Sistema Solar

• Estrella: El Sol.
• Planetas: Orbitan una estrella, tienen suficiente masa y han despejado las inmediaciones de su órbita.
• Satélites: Cuerpos celestes que orbitan un planeta.
• Asteroides: Objetos rocosos que giran alrededor del Sol, fragmentos de un planeta que no llegó a formarse.
• Otros cuerpos: Planetas enanos, cometas, etc.

Capas y Dinámica Terrestre

La diferencia en la fuerza gravitatoria provoca la formación de capas terrestres:

1. Capas externas: Elementos ligeros.
2. Capas internas: Elementos pesados.

En 1912, Alfred Wegener propuso la teoría de la deriva continental: todos los continentes estuvieron unidos en una única masa terrestre (Pangea) antes de dispersarse.

Cuestiones Desconcertantes

1. Dada la tasa de deposición anual de sedimentos en los océanos, el fondo marino debería estar varios kilómetros por encima de su superficie actual.
2. La cordillera más grande del planeta está sumergida y presenta una fisura continua.
3. Los sedimentos marinos son jóvenes cerca de las cordilleras submarinas y su edad aumenta al alejarnos de la costa.

Teoría de la Tectónica de Placas (1964)

1. La Tierra está dividida en placas que encajan entre sí.
2. Las placas se mueven arrastrando a los continentes.
3. La corteza se crea en las dorsales y se destruye en las fosas.
4. La mayoría de los fenómenos geológicos (volcanes y terremotos) ocurren en los límites de las placas.

Factores que Permiten la Vida en la Tierra

1. Dinámica interna: El interior terrestre activo permite renovar la litosfera. El núcleo líquido genera el campo magnético terrestre, que impide la llegada de rayos cósmicos.
2. Distancia al Sol: Si orbitáramos más lejos, todo estaría congelado. Si girásemos más cerca, el agua se habría evaporado.